Foi no final do outono de 1999 que foram lançados os produtos com o nosso primeiro sistema no chip (SoC) ARTPEC. Agora, tendo por base anos de experiência, conhecimento e paixão por tecnologia de alta qualidade, estamos na nona versão do SoC. Juntamente com Stefan Lundberg, Engenheiro Especialista Sénior, Tecnologias na Axis, analisamos os mais de vinte anos da nossa jornada ARTPEC e falamos sobre as principais perspetivas e desenvolvimentos.
O segredo por trás das câmaras Axis
O SoC ARTPEC é um componente vital dos nossos produtos, uma vez que fornece a base para capacidades essenciais como a qualidade da imagem, funcionalidades de análise e desempenho de codificação. É o "segredo" por trás dos nossos muitos dispositivos de rede avançados. Durante o processo de conceção de cada geração subsequente do ARTPEC, tivemos de enfrentar um desafio recorrente e crucial: o compromisso entre desempenho e funcionalidades versus o custo e consumo de energia. Cada geração do ARTPEC adicionou não só a produção de pixéis, como também funcionalidades críticas melhoradas ou novas. O número de transístores quase duplicou com cada novo SoC ARTPEC, mas o tamanho, o consumo de energia e o custo mantiveram-se quase iguais.
Um SoC revolucionário
"Os nossos SoCs ARTPEC foram uma pequena revolução – para nós e para a nossa indústria. Embora não tenhamos inventado a roda, revolucionámos a forma como o vídeo é transferido, adicionando muita flexibilidade e oportunidades para novas aplicações. A invenção do ARTPEC permitiu-nos desenvolver tecnologias completamente novas, como a Axis Forensic Wide Dynamic Range (WDR), a tecnologia de compressão de dados Axis Zipstream e análises poderosas que funcionam na periferia e são baseadas em IA", afirma Lundberg.
A invenção do ARTPEC permitiu-nos desenvolver tecnologias completamente novas
Estas tecnologias não poderiam ter sido colocadas no mercado sem o SoC, mas não aconteceu da noite para o dia. Foi o resultado de muitas conquistas ao longo do tempo, que são os pilares da nossa jornada ARTPEC – pequenos pontos de viragem que, lentamente, alteraram a indústria. Por exemplo, a ARTPEC-1 tornou possível criar a primeira câmara de rede económica com desempenho de vídeo total. Com o ARTPEC-3, conseguimos fornecer vídeo de alta qualidade com uma resolução mais elevada do que as câmaras de vídeo analógicas do dia. O ARTPEC-5 permitiu-nos melhorar a nossa solução WDR, o que resultou no que chamamos de Captura Forense. A Captura Forense destacou-se das soluções concorrentes da atualidade, dando prioridade à visibilidade e aos detalhes em vez da mera estética. Pela primeira vez, foi possível utilizar eficazmente câmaras de vídeo em condições de iluminação difíceis, como em frentes de lojas com grandes fachadas de vidro sob luz solar direta. Desde então, o método tornou-se um padrão da indústria. Outra inovação igualmente revolucionária possibilitada pelo ARTPEC-5 foi a nossa tecnologia de compressão Zipstream, que preserva os detalhes forenses em resolução total, ao mesmo tempo que reduz significativamente os requisitos de largura de banda e armazenamento.
O primeiro SoC ARTPEC e uma nova forma de inovar
Embora não houvesse um SoC ARTPEC na primeira câmara de rede do mundo, a nossa câmara AXIS Neteye 200, percebemos rapidamente que os SoCs disponíveis não podiam fornecer o nível de desempenho que queríamos para o futuro. Essa conclusão iniciou o desenvolvimento do nosso primeiro SoC ARTPEC. Começámos a trabalhar nele no final do outono de 1996 e lançámos o primeiro produto baseado em ARTPEC, o AXIS 2100, na Comdex em novembro de 1999.
"Na altura não sabíamos, mas o ARTPEC tornar-se-ia o elemento principal que nos permitia expandir a nossa oferta com recursos limitados, desde alguns produtos até um portefólio completo que, mais tarde, revolucionaria a indústria da vigilância", afirma Lundberg.
Claro que as revoluções não acontecem da noite para o dia. Foi um processo. Cada geração de SoC abordou um novo objetivo principal e tivemos de reinventar constantemente a nossa forma de trabalhar à medida que a complexidade aumentava.
"Um fator chave que nos ajudou a chegar onde estamos hoje é a forma como abordamos o processo de inovação. O departamento de tecnologias de núcleo está organizado em grupos independentes, que se focam em problemas e melhorias em várias áreas. Demos-lhes a liberdade de explorar e focar-se nas áreas que pensavam terem o maior potencial no futuro. A única responsabilidade que as equipas tinham era fornecer algo para a próxima geração de ARTPEC. Encontrar inspiração noutros mercados e abordar determinados problemas juntos resolveu muitos problemas no nosso setor", explica Lundberg.
Os nossos pilares ARTPEC
Graças ao hardware de imagem e compressão dedicado do ARTPEC-1, conseguimos transmitir vídeo diretamente da câmara para um local remoto utilizando a Internet, sem a necessidade de uma quantidade enorme de equipamento. Simplesmente exigimos que os utilizadores apontassem o navegador web para o servidor web incorporado na câmara e utilizámos protocolos de TI padrão para transferir o vídeo. Isto foi revolucionário, uma vez que a Internet era nova e outras soluções de transferência de vídeo utilizavam cabos de vídeo dedicados.
A AXIS 2100, a primeira câmara de rede a utilizar o ARTPEC-1, também foi revolucionária com o seu software interno baseado num sistema operativo incorporado completamente novo, atualmente conhecido como Linux incorporado. Para permitir o desenvolvimento rápido e eficiente de um portefólio de produtos, optámos por descartar o RTOS (Real-Time Operating System) proprietário e utilizar o μClinux, que acreditámos ser a solução certa para o crescimento da Axis. Na verdade, o AXIS 2100 foi o primeiro produto de produção em massa do mundo a utilizar o Linux incorporado. Olhando para trás, não podíamos ter tomado uma decisão melhor. Apesar de ter sido necessário muito trabalho extra para implementar todos os tipos de elementos atualmente padrão, como um sistema de ficheiros baseado em flash, conseguimos crescer com o Linux.
O ARTPEC-2, lançado em 2003, permitiu um desempenho muito melhor e também começámos a experimentar uma tecnologia de codificação de vídeo mais eficiente, chamada MPEG.
O ARTPEC-3 foi concluído quatro anos mais tarde e abriu as portas ao vídeo IP com o melhor rendimento da sua classe. Pela primeira vez, combinámos o melhor codificador de vídeo do seu tempo (H.264/AVC) com o resto do sistema num único SoC que poderia fornecer uma resolução HDTV de alta qualidade.
Em 2011, lançámos o ARTPEC-4, que proporcionou uma tecnologia que resolveu dois problemas restantes: gama dinâmica limitada e sensibilidade à luz. Atribuindo o nome Lightfinder à solução, lançámos a primeira câmara de análise progressiva. Superou significativamente as câmaras analógicas de análise entrelaçada da altura. O ARTPEC-4 também apoiou uma nova solução de amplitude dinâmica (WDR), que funcionou bem e foi amplamente solicitada. Em 2013, com o desenvolvimento do ARTPEC-5, conseguimos melhorar ainda mais a nossa tecnologia WDR com uma solução designada Captura Forense WDR.
A nossa sexta geração do ARTPEC foi lançada em 2017. Adicionou um novo nível de segurança e abriu caminho para o lançamento do ARTPEC-7, dois anos mais tarde.
O ARTPEC-7 proporcionou funcionalidades de segurança melhoradas nas câmaras Axis, incluindo firmware assinado e arranque seguro. Tornou-se a base para melhorias em todas as tecnologias Axis exclusivas para condições de iluminação difíceis, incluindo o Axis Lightfinder 2.0 e Forensic WDR, e alarga a gama de iluminação IR. Também facilitou a escolha do codec H.264 e H.265 e incluía um motor de deteção em tempo real para análise de classificação de objetos.
O ARTPEC-8 foi concebido, em primeiro lugar, para suportar aplicações de análise poderosas baseadas em IA. Foi a base para a AXIS Object Analytics e abriu a porta a outras análises baseadas em IA – incluindo aplicações personalizadas dos nossos parceiros.
ARTPEC-9 – os mais recentes desenvolvimentos
"A melhor forma de ilustrar o progresso entre 1999 e agora é comparar diretamente o primeiro SoC ARTPEC e o nosso SoC mais recente", afirma Lundberg, "Embora o fluxo principal de pixéis entre sensores e rede seja o mesmo para ambos os tipos, o ARTPEC-1 apenas suportou a entrega de imagens e não oferecia flexibilidade. Contextualizando as suas diferenças, o ARTPEC-8 forneceu mais de 100 vezes o desempenho do primeiro SOC, enquanto o seu tamanho e preço eram semelhantes, e o ARTPEC-9 continua na mesma direção."
O ARTPEC-9 aperfeiçoa as características e capacidades notáveis que caracterizaram as gerações anteriores do nosso SoC concebido internamente: baixa taxa de bits, análises baseadas em IA, imagiologia superior e cibersegurança integrada. Também apresenta o AV1, um padrão de codificação de vídeo de código aberto da Alliance for Open Media. Com suporte para AV1 e processamento de imagem melhorado, o ARTPEC-9 oferece vídeo de alta qualidade com detalhes e nitidez inabaláveis e a melhor taxa de bits da sua classe. Juntamente com o Axis Zipstream, o AV1 também garante vídeo sem problemas, tanto no local como na nuvem. Além disso, o ARTPEC-9 permite aplicações de análise avançada que detetam objetos mais cedo e analisam eventos com mais precisão.
O futuro do ARTPEC
"Olhando para o progresso que fizemos, posso dizer que o que mais evoluiu ao longo dos anos foi a qualidade da imagem e a capacidade para análises, incluindo análises baseadas em IA. Ambos foram e continuarão a ser revolucionários para a indústria da vigilância", afirma Lundberg.
O ARTPEC SoC – e o facto de o concebermos internamente e controlarmos a sua produção – é a nossa base para criar produtos inovadores que satisfaçam as necessidades dos nossos clientes, hoje e no futuro. É difícil prever – ou até imaginar – o que os próximos 20 anos com o ARTPEC irão trazer, mas estamos certamente entusiasmados com o potencial.
