IT Explained:

Télévision en circuit fermé




Qu’est-ce que
la télévision
en circuit fermé ?

 


La télévision en circuit fermé est plus connue du grand public sous le nom de vidéosurveillance ou de vidéoprotection. Si l’on parle de « circuit fermé », c’est parce que les séquences captées sont généralement transmises à un nombre limité (fermé) d'écrans, contrairement à la télévision classique qui, elle, est diffusée à grande échelle. Les systèmes de vidéosurveillance servent avant tout à repérer les individus malveillants et à les dissuader de passer à l’acte, mais aussi à enregistrer les infractions au Code de la route. Ils sont également utilisés dans d’autres contextes.

La technologie de vidéosurveillance a été mise au point en 1942 par des scientifiques allemands afin de superviser le lancement de missiles V2. Elle fut utilisée plus tard par leurs homologues américains lors des essais de la première bombe atomique.

Les applications de
la vidéosurveillance

Prévention des délits

Les systèmes de vidéosurveillance peuvent décourager les délinquants de passer à l’acte. Quand un délit ou un crime est commis, les séquences captées par la vidéosurveillance peuvent aider les autorités à mener l’enquête, puis servir de pièce à conviction au parquet. Conjugué à un système de vidéosurveillance, l’usage de capteurs audio, thermiques ou d’autres types permet d’alerter les autorités en cas d'incident, par exemple si des coups de feu sont échangés ou si un incendie se déclare quelque part. Les entreprises font quant à elles usage de caméras pour détecter et superviser d’éventuelles activités illégales en interne. Les prisons se servent aussi de tels systèmes pour éviter que les détenus se fassent livrer par drone de la drogue ou d’autres produits de contrebande. Enfin, les caméras de sécurité permettent de superviser des zones difficiles d’accès, comme les toits des immeubles.

Gestion des catastrophes

Les caméras de surveillance permettent aux services d’urgence et aux secouristes d’évaluer et de superviser des événements en temps réel, puis de relayer les images d’un « incident » aux équipes de gestion des catastrophes. Les séquences vidéo peuvent provenir, à titre d’exemple, de l’intérieur d’un bâtiment en feu, d’une grotte, ou d’un hélicoptère qui survole le théâtre de l’incident.

Supervision des villes et des rues de quartier

Les caméras placées sur les feux de signalisation et en d’autres points de la ville supervisent les citadins afin de collecter des statistiques de circulation, ainsi que des séquences à opposer aux justiciables qui chercheraient à contester un excès de vitesse qu’ils auraient commis. Héritier de l’IoT, l’AoT est une initiative mise en place par la municipalité de Chicago pour recueillir en temps réel des données sur la ville, et en particulier sur la météo et sur diverses variables environnementales. Certains nœuds de capteurs intègrent de caméras de sécurité qui analysent les images qu’elles captent. Afin de protéger l’anonymat des individus, elles ne transmettent et ne sauvegardent pas les séquences. Quelques-unes sont toutefois conservées à des fins d’exploitation pour permettre à des chercheurs chevronnés de « mettre au point un logiciel de vision par ordinateur ». Le projet s’est heurté aux réticences de plusieurs défenseurs de la vie privée.

Suivi et diagnostic médical

Le visage humain comprend environ 43 muscles qui sont mis à contribution pour exprimer les pensées et sentiments qui nous traversent. Les logiciels intelligents sont meilleurs que l’Homme pour déceler sur des images des expressions comme la douleur ou l’anxiété. Les caméras de surveillance peuvent aussi superviser des patients, notamment des enfants et des personnes âgées, pour anticiper la survenue d’une crise, comme une attaque cardiaque, une crise d’épilepsie ou d’asthme.

Études comportementales

Utilisée dans le cadre d’études sur le sujet du suicide, la vidéosurveillance a permis d’établir que 83 % des individus qui tentaient de se jeter sous un train observaient des comportements caractéristiques. Ces attitudes ont été analysées a posteriori à partir de séquences captées par des caméras de surveillance et sont désormais utilisées pour attirer l’attention des observateurs sur les potentielles tentatives de suicide. Les réseaux de surveillance sont aussi utilisés à des fins de recherche pour enregistrer l’activité des foules dans les espaces publics et pour prévenir les incivilités. Par exemple, des caméras ont été installées dans des écoles pour y assurer la sécurité, mais aussi pour enregistrer en vidéo les actes de harcèlement, d’intimidation et toutes sortes d’incidents ayant lieu dans la cour de récréation.

Retail intelligence

Dans le secteur du commerce, la vidéosurveillance des clients est une source d’informations précieuses que les enseignes exploitent pour analyser les tendances de shopping et affiner leurs stratégies. Les caméras peuvent ainsi leur montrer comment les clients font leurs achats, quels rayons ils traversent le plus, mais aussi l’impact de l’agencement du magasin sur leurs comportements d’achat. Sur des heat maps, elles peuvent identifier les pics et creux d’affluence dans des points précis d’un magasin, et ainsi déterminer les heures de pointe, les types de promotions les plus populaires, et les besoins de main-d’œuvre pendant les périodes de forte activité.

Comment fonctionne un système de vidéosurveillance ?


Bien que les systèmes analogiques et numériques aient des fonctionnements assez différents, les réseaux modernes de vidéosurveillance peuvent utiliser des logiciels et appareils spécialisés pour convertir l’analogique en numérique. On parle alors de retrofitting.

Un système de vidéosurveillance se compose généralement de :

  • Une ou plusieurs caméras (analogiques ou numériques), chacune étant dotée d’un objectif équipé d’un capteur photographique
  • Un enregistreur – il peut s’agit soit d’un enregistreur vidéo classique à cassettes, pour les systèmes analogiques, soit d’un enregistreur numérique (DVR) ou d’un enregistreur vidéo en réseau (NVR) dans le cas des systèmes numériques.
  • Câbles – RJ45 pour les systèmes numériques, coaxial pour les analogiques
  • Un ou plusieurs moniteurs sur lesquels les images sont retransmises

 

 

 

  1. Une caméra enregistre des images à travers son objectif à l’aide de capteurs photographiques.
  2. Ces images, souvent accompagnées d’une piste audio, sont transmises à l’enregistreur ou à la cassette via une connexion sans fil ou bien au moyen d’un câble. Les enregistreurs peuvent être amenés à utiliser des logiciels d’analyse et d’autres technologies connectées pour scanner les données et envoyer des alertes automatiques soit à des opérateurs humains, soit à d’autres systèmes et appareils. Ce logiciel de gestion vidéo (VMS) enregistre, sauvegarde et analyse des flux vidéo. Le logiciel est généralement capable d’apprendre de son propre chef grâce à ses algorithmes de machine learning (ML) qui utilisent des techniques comme la détection des mouvements, la reconnaissance faciale, le comptage des personnes, etc.
  3. La surveillance des séquences qui s’affichent sur le ou les moniteurs peut être soit passive, c'est-à-dire assurée par un logiciel, soit active, c'est-à-dire confiée à des agents humains. Les réseaux de vidéosurveillance peuvent et doivent donc être supervisés.

Les différents systèmes de vidéosurveillance

 

  • Les systèmes analogiques utilisent se servent de connecteurs BNC (Bayonet Neill-Concelman) en terminaison de câbles coaxiaux afin de transmettre des signaux vidéo en continu. Si leur résolution est relativement modeste, ils ont l’avantage d’être économiques et efficaces. Les systèmes analogiques mobilisent plus de périphériques, ce qui tient, par exemple, au fait que les câbles coaxiaux standards ne sont généralement pas conçus pour transmettre des signaux audios. Cela étant, il est possible de numériser ces signaux analogiques et ainsi de se digitaliser à moindres frais, en conservant des équipements d’ancienne génération. Dans ce cas, il faut une carte d’acquisition, et un PC ou un enregistreur pour stocker les images. L’analogique HD est une option plus haut de gamme, qui offre une résolution supérieure (1080 pixels) à celle des systèmes classiques et une rétrocompatibilité avec les caméras analogiques et les connecteurs BNC.
  • Les systèmes numériques numérisent les signaux au niveau de la caméra. Ils ne nécessitent pas de carte d’acquisition, car les images sont stockées directement sur un ordinateur. En revanche, ils réclament une quantité (relativement) importante d’espace disque pour stocker les enregistrements, si bien que ces derniers sont généralement compressés au maximum.
  • Réseau ou IP – Associés à des caméras analogiques ou numériques, ces systèmes se servent d’un serveur vidéo pour diffuser des séquences sur internet. Ils se distinguent par leur prise en charge du wifi et de l’audio, leurs capacités d’Intelligence Artificielle Distribuée (IAD) qui leur permettent d’analyser les séquences captées, leur accessibilité à distance, leur fonctionnalité Power Over Ethernet (POE) et leur résolution supérieure à la moyenne. Les caméras IP ont en outre la capacité d’abriter plus d’une caméra au sein d’un même boîtier, ce qui leur permet de couvrir un angle large qui, en temps normal, nécessiterait le recours à plusieurs caméras ou systèmes de caméras.

À ce jour, les trois types de systèmes sont équitablement répartis sur le marché, même si l’avenir semble appartenir aux systèmes de caméras IP et numériques.

Vous trouverez ici un tableau comparatif des différentes catégories de câbles.

Principaux termes techniques de l’univers de la vidéosurveillance

 

Encodeurs vidéo

Un encodeur vidéo permet de faire migrer des systèmes de vidéosurveillance analogiques vers des systèmes en réseau de sorte que les utilisateurs puissent profiter de matériel abordable sans renoncer aux fonctionnalités modernes. Le logiciel, raccordé aux caméras analogiques par un câble, se charge ensuite de numériser les signaux vidéo, puis de les envoyer à un système IP sans fil ou filaire.

Capteurs photographiques

Les caméras se servent de différents types de capteurs photographiques, qui convertissent la lumière en signaux électroniques. Un capteur est constitué de plusieurs photodiodes, ou pixels, qui consignent la quantité de lumière exposée et la convertissent en électrons. Parmi les capteurs utilisés en photographie, on distingue généralement deux grandes familles : les capteurs CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) et les capteurs CCD (Charge-Coupled Device).

  • CMOS – Ils sont plus économiques que les capteurs CCD. Les capteurs CMOS affichant une résolution en mégapixels (utilisant des millions de pixels) peuvent même rivaliser avec les capteurs CCD en matière de netteté.
  • CCD – Plus onéreux et consommant davantage d’énergie, les scanners CCD sont généralement mieux adaptés aux environnements à faible luminosité (ils sont plus sensibles à la lumière) et sont plus silencieux que les CMOS (quand le signal est analogique, il doit être numérisé via un convertisseur avant sa transmission, ce qui a pour effet de transformer les valeurs des pixels en valeurs numériques.)

Balayage des images

Sur les caméras de surveillance numérique, les capteurs CCD se servent en général du balayage entrelacé (exposition instantanée), là où celles disposant de capteurs CMOS et CCD peuvent recourir soit au balayage progressif, soit au balayage entrelacé. Les caméras analogiques, pour leur part, se servent uniquement du balayage entrelacé. 

  • Balayage entrelacé (privilégié pour les applications CCD) – Cette technique implique la transmission de trames (ou lignes TV) paires et impaires d’une image. Les caméras avec plus de 400 lignes offrent une bonne résolution, tandis que celles ayant plus de 700 lignes sont considérées comme haute définition. Ces transmissions sont rafraîchies à plusieurs reprises, ce qui réduit la bande passante et leurre le cerveau humain en lui faisant croire qu’il voit une seule et même image dans son intégralité. La magie opère parfaitement tant que l’enregistrement entrelacé est visionné sur un moniteur entrelacé. En effet, si elle s’affiche sur un moniteur à balayage progressif, une image entrelacée peut paraître irrégulière. Les logiciels vidéo modernes commencent donc par désentrelacer les balayages entrelacés pour les convertir en balayages progressifs qui pourront être visionnés aussi bien sur des moniteurs analogiques et que progressifs.
  • Balayage progressif (privilégié pour les applications CMOS) – Cette méthode ne divise pas l’image en trames (lignes paires et impaires). Au lieu de cela, l’image est scannée et chaque ligne (trame) s’affiche sur le moniteur de façon séquentielle.

Enregistreurs

Un système de vidéosurveillance intègre généralement des enregistreurs numériques, qui se connectent à différents composants internes et non à des réseaux externes. D’ordinaire, ces enregistreurs numériques sont associés à des caméras analogiques. Sur les systèmes DVR, chaque caméra doit être directement raccordée à l’enregistreur.

Tandis que les systèmes DVR assurent eux-mêmes le traitement des séquences captées, les NVR encodent et traitent les données au niveau de la caméra, avant de les diffuser à l’enregistreur qui, pour sa part, sert à les stocker et à les superviser à distance. Les systèmes NVR utilisent généralement des caméras IP. Dans un système NVR, chaque caméra IP se connecte au même réseau.

Les avantages et inconvénients de
la vidéosurveillance
en réseau


Avantages
– Permet de superviser un lieu à distance, ne nécessite pas de câbles réseau, est très mobile et permet l’automatisation du processus de supervision

Inconvénients – Coût d’acquisition parfois élevé, nécessite plus de temps d’apprentissage, est vulnérable aux hackers

Retrouvez ici un article démystifiant la vidéosurveillance IP et les idées reçues qu’elle véhicule.

Les avantages et inconvénients des systèmes de vidéosurveillance analogiques


Avantages
– Installation plus simple et moins coûteuse qu’un système de vidéosurveillance IP, assistance client plus aisément disponible

Inconvénients – Résolution plus faible, nécessité d’utiliser plus de câbles, ne facilite pas le chiffrement des données

Pour en savoir plus sur l’histoire de la vidéosurveillance et sur l’évolution de l’analogique, rendez-vous ici.

 

La vidéosurveillance sous le feu des critiques


Certaines études ont établi que la surveillance active, quel que soit le système de vidéosurveillance, était freinée par divers facteurs : inefficacité des configurations système, piètre qualité des enregistrements vidéo, défaillances ou obsolescence de l’équipement utilisé, problèmes de communication entre les différentes parties prenantes, inefficacité des règles de gestion, inadéquation de l’agencement du lieu de travail (exiguïté, par exemple), bruit de fond (qui pose souvent problème quand la vidéosurveillance est utilisée à des fins de sécurité), adversité du climat, manque de connaissance par les opérateurs des lieux qu’ils surveillent...

La principale critique à l’encontre de la vidéosurveillance est son potentiel d’intrusion dans la vie privée des individus, le sentiment chez les employés (ou clients) que Big Brother les surveille, mais aussi les potentielles violations de la vie privée. On peut atténuer beaucoup de ces craintes en recourant à un logiciel de supervision réseau comme PRTG.

Le futur de la vidéosurveillance


D’après Wesley G. Skogan, d’autres technologies numériques sont appelées à venir compléter la vidéosurveillance pour donner naissance, demain, à un processus de supervision à la fois plus autonome et plus proactif. Ces technologies vont de la reconnaissance faciale aux caméras liées, en passant par le matériel connecté, les outils de lecture des plaques d’immatriculation, les drones, les caméras-piétons équipant les policiers, et l’Internet des Objets. Elles vont conférer une place plus importante à la supervision passive, c'est-à-dire la capacité d’être alerté par des systèmes plutôt que des opérateurs humains. À l’image de ce qui se fait déjà en Chine, la surveillance de masse et la multiplication des caméras de sécurité pourraient devenir une réalité dans bien d’autres pays.

Superviser des réseaux de vidéosurveillance


De plus en plus populaires dans le monde de la vidéoprotection, les logiciels de supervision réseau veillent à ce que les systèmes de vidéosurveillance restent fonctionnels en tout temps et peuvent superviser 24h/24, 7j/7 une zone précise, tout en fournissant des notifications fiables. Un système de supervision peut alerter les opérateurs en cas de panne de courant (et se raccorder automatiquement à un système d'alimentation électrique de secours), vérifier qu’il n’y a pas d’activité suspecte sur le réseau, et être configuré pour différents usages, risques et contraintes (comme celles s’appliquant à l’univers médical ou à celui du commerce).

Il est impératif de superviser ces réseaux à l’aide d’un outil professionnel pour s’assurer de se conformer aux réglementations internationales en matière respect de la vie privée et de sécurité, pour protéger les données personnelles, et pour traiter efficacement d’importants volumes de données photographiques.

Cliquez ici pour en savoir plus sur la supervision des systèmes de vidéosurveillance et découvrir comment garantir la disponibilité et les performances des caméras IP, des caméras réseau, et des systèmes DVR.

 

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