Fue a finales del otoño de 1999 cuando se lanzaron los productos con nuestro primer sistema en chip (SoC) ARTPEC. Ahora, más de veinte años después, estamos en la octava versión del SoC. Es un producto de años de experiencia, conocimiento y pasión por la tecnología de alta calidad y una parte clave de la historia de nuestra empresa. Junto con Stefan Lundberg, Ingeniero Experto Senior de Tecnologías de Axis, echamos la vista atrás a los más de veinte años de nuestra trayectoria en el ARTPEC y hablamos de las principales ideas y desarrollos.
El secreto de las cámaras Axis
El SoC ARTPEC es un componente vital de nuestros productos, ya que proporciona la base para capacidades esenciales como la calidad de imagen, las funciones de análisis y el rendimiento de codificación. Es el "secreto" de nuestras avanzadas cámaras de red. Durante el proceso de diseño de cada generación posterior de ARTPEC, hemos tenido que abordar un reto recurrente y crucial: el equilibrio entre el rendimiento y las funciones frente al coste y el consumo de energía. Cada generación de ARTPEC añadía no sólo el rendimiento de los píxeles, sino también mejoras o nuevas funciones críticas. El número de transistores ha estado a punto de duplicarse con cada nuevo SoC ARTPEC, pero el tamaño, el consumo de energía y el coste se han mantenido prácticamente iguales.
Un SoC revolucionario
"Nuestros SoCs ARTPEC fueron una pequeña revolución, para nosotros y para nuestra industria. Aunque no hayamos inventado la rueda, sí hemos revolucionado la forma de transferir el vídeo, añadiendo mucha flexibilidad y oportunidades para nuevas aplicaciones. La invención de ARTPEC nos permitió desarrollar tecnologías completamente nuevas, como el rango dinámico amplio (WDR) de Axis Forensic, la tecnología de compresión de datos Axis Zipstream y potentes análisis que se ejecutan en el borde y se basan en el aprendizaje profundo", dice Stefan.
La invención de ARTPEC nos permitió desarrollar tecnologías completamente nuevas
Estas tecnologías no habrían podido salir al mercado sin el SoC, pero no ocurrió de la noche a la mañana. Fue el resultado de muchos logros a lo largo del tiempo que son las piedras angulares de nuestro viaje ARTPEC: pequeños puntos de inflexión que cambiaron lentamente la industria. Por ejemplo, ARTPEC-1 permitió crear el primer producto de cámara de red rentable con pleno rendimiento de vídeo. Con ARTPEC-3, pudimos ofrecer vídeo de máxima calidad con mayor resolución que las cámaras de vídeo analógicas de la época. ARTPEC-5 nos permitió mejorar nuestra solución WDR, lo que dio lugar a lo que llamamos Forensic Capture. Forensic Capture se diferenció de las soluciones de la competencia de su época al priorizar la visibilidad y el detalle sobre la mera estética. Por primera vez, fue posible utilizar eficazmente las cámaras de vídeo en condiciones de luz difíciles, como en escaparates con grandes fachadas de cristal bajo la luz directa del sol. Desde entonces, este método se ha convertido en un estándar del sector. Otra innovación igualmente revolucionaria que hizo posible ARTPEC-5 fue nuestra tecnología de compresión Zipstream, que preserva los detalles forenses a plena resolución, al tiempo que reduce considerablemente los requisitos de ancho de banda y almacenamiento.
El primer SoC ARTPEC y una nueva forma de innovar
Aunque no había ningún SoC ARTPEC en la primera cámara de red del mundo, nuestra cámara Neteye 200, pronto nos dimos cuenta de que los SoC disponibles en el mercado no podían ofrecer el nivel de rendimiento que queríamos para el futuro. Esta constatación puso en marcha el desarrollo de nuestro primer SoC ARTPEC. Empezamos a trabajar en él a finales del otoño de 1996 y lanzamos el primer producto basado en ARTPEC, AXIS 2100, en Comdex en noviembre de 1999.
"No lo sabíamos entonces, pero ARTPEC se convertiría en el elemento central que nos permitiría ampliar nuestra oferta con recursos limitados de unos pocos productos a una cartera completa que más tarde revolucionaría la industria de la vigilancia", afirma Stefan.
Por supuesto, las revoluciones no se producen de la noche a la mañana. Fue un proceso. Cada generación de SoC abordaba un nuevo objetivo principal y teníamos que reinventar constantemente nuestra forma de trabajar a medida que aumentaba la complejidad.
"Un factor clave que nos ha ayudado a llegar a donde estamos hoy es nuestra forma de abordar el proceso de innovación. El departamento de tecnologías centrales está organizado en grupos independientes que se centran en problemas y mejoras en varios campos. Les dimos libertad para explorar y centrarse en las áreas que creían que tendrían mayor potencial en el futuro. La única responsabilidad que tenían los equipos era entregar algo para la próxima generación de ARTPEC. Inspirarse en otros mercados y abordar determinados temas de forma conjunta resolvió muchos problemas en nuestro sector", explica Stefan.
Nuestras piedras angulares de ARTPEC
Gracias al hardware de imagen y compresión dedicado de ARTPEC-1, pudimos transmitir vídeo directamente desde la cámara a una ubicación remota utilizando Internet sin necesidad de un equipo masivo. Simplemente, los usuarios debían apuntar el navegador web al servidor web integrado en la cámara y utilizábamos protocolos informáticos estándar para transferir el vídeo. Esto fue revolucionario, ya que Internet era algo nuevo y otras soluciones de transferencia de vídeo utilizaban cables de vídeo específicos.
AXIS 2100, las primeras cámaras de red que utilizaron ARTPEC-1, también fueron revolucionarias con su firmware interno basado en un sistema operativo integrado completamente nuevo, que hoy se conoce como Linux integrado. Para permitir un desarrollo rápido y eficiente de una cartera de productos, decidimos descartar el sistema operativo en tiempo real (RTOS) propietario y utilizar μClinux, que creíamos que era lo adecuado para que Axis creciera. De hecho, AXIS 2100 fue el primer producto fabricado en serie en el mundo que utilizó Linux integrado. Mirando hacia atrás, no podíamos haber tomado una decisión mejor, a pesar de que requería mucho trabajo adicional para implementar todo tipo de piezas ahora estándar, como un sistema de archivos basado en flash, con el que pudimos crecer junto con Linux".
ARTPEC-2, que se lanzó en 2003, hizo posible un rendimiento mucho mayor, y también empezamos a experimentar con una tecnología de codificación de vídeo más eficiente llamada MPEG.
ARTPEC-3 se completó cuatro años después y abrió la puerta al vídeo IP con el mejor rendimiento de su clase. Por primera vez, combinamos el mejor codificador de vídeo de su época (H.264/AVC) con el resto del sistema en un único SoC que podía ofrecer una resolución de alta calidad en televisión de alta definición.
En 2011 lanzamos ARTPEC-4, que permitía una tecnología que resolvía dos problemas pendientes: el rango dinámico limitado y la sensibilidad a la luz. Con el nombre de Lightfinder, lanzamos la primera cámara de escaneo progresivo. Superó con creces a las cámaras analógicas de barrido entrelazado de la época. ARTPEC-4 también fue la base de una nueva solución de rango dinámico amplio (WDR) que funcionó bien y fue ampliamente solicitada. En 2013, con el desarrollo de ARTPEC-5, pudimos mejorar aún más nuestra tecnología WDR con una solución llamada Forensic Capture WDR.
Nuestra sexta generación de ARTPEC se lanzó en 2017. Añadió un nuevo nivel de seguridad y preparó el camino para el lanzamiento de ARTPEC-7 dos años después.
ARTPEC-7 permitió mejorar las funciones de seguridad de las cámaras Axis, incluyendo el firmware firmado y el arranque seguro. Se convirtió en la base de las mejoras de todas las tecnologías emblemáticas de Axis para condiciones de luz difíciles, como Axis Lightfinder 2.0 y Forensic WDR, y amplió la gama de iluminación IR. También facilitó la elección del códec H.264 y H.265 e incorporó un motor de detección en tiempo real para el análisis de clasificación de objetos.
ARTPEC hoy
El SoC ARTPEC se encuentra hoy en su octava generación. Mucho más sofisticado que sus primeros predecesores, lo hemos diseñado ante todo para soportar potentes aplicaciones de análisis basadas en el aprendizaje profundo en el borde. Por ejemplo, facilita una clasificación de objetos muy matizada que distingue entre bicicletas, coches, autobuses, camiones, etc. Esta es la base de AXIS Object Analytics y también abrirá la puerta a otros análisis basados en el aprendizaje profundo, incluidas las aplicaciones a medida de nuestros socios. ARTPEC-8 sigue apoyando el conjunto de notables capacidades y características que se vieron por primera vez con la implementación de ARTPEC-7. Entre ellas se encuentran la obtención de imágenes superiores, la seguridad mejorada, la potente compresión y la impresionante analítica en el borde.
"La mejor manera de ilustrar 20 años de progreso es comparar directamente el desarrollo entre el primer SoC ARTPEC y nuestro último SoC ARTPEC-8", afirma Stefan. "Aunque el flujo principal de píxeles entre los sensores y la red es el mismo para ambos tipos, el ARTPEC-1 sólo soportaba la entrega de imágenes y no ofrecía ninguna flexibilidad. Poniendo sus diferencias en contexto, esto significa que ARTPEC-8 tiene más de 100 veces el rendimiento del primer SoC manteniendo un tamaño y precio similares".
El futuro de ARTPEC
"Si observamos los desarrollos que hemos realizado, puedo decir que las capacidades que más han evolucionado a lo largo de los años son la calidad de imagen y la capacidad de análisis, incluida la analítica basada en el aprendizaje profundo. Ambas cosas han sido y seguirán siendo revolucionarias para el sector de la vigilancia", afirma Stefan.
El SoC ARTPEC -y el hecho de que lo diseñemos nosotros mismos y controlemos su fabricación- es nuestra base para crear productos innovadores que satisfagan las necesidades de nuestros clientes hoy y en el futuro. Es difícil predecir -o incluso imaginar- los desarrollos que nos depararán los próximos 20 años con ARTPEC, pero sin duda estamos entusiasmados con el potencial".
