Neu: eneo HD-Multisignalrekorder für alle analogen und digitalen Signale via Koax/BNC

Ein Mehr an Flexibilität

Neu im eneo COAXIZE-Produktsegment: Multisignalrekorder für die Aufzeichnung der Videoformate HD-TVI, AHD, HD-CVI, 960H und Composite (FBAS). Einige Modelle unterstützen zudem HD-SDI und EX-SDI.

Mit eneo COAXIZE-Multisignalprodukten können altgediente, koaxbasierte CCTV-Installationen komfortabel auf HD- und Full-HD-Standard gebracht werden, denn die von den COAXIZE-Kameras und -Rekordern unterstützten Signalformate HD-TVI, AHD, HD-CVI und 960H ermöglichen echte analoge und verlustfreie Realtime-Bildübertragung in HD (720p) oder Full HD (1080p).

 

Dadurch können Bestandssysteme in kritischen Bereichen auf einen höheren Auflösungsstandard gehoben werden. Die Multisignaltechnologie kann aber auch als Etappenlösung im Rahmen der schrittweisen Migration von Analog zu IP eingesetzt werden.

 

Die neuen Rekorder im eneo COAXIZE-Portfolio bieten hier vielfältige Möglichkeiten. Einige Neuzugänge unterstützen zusätzlich zu den hochauflösenden analogen Videoformaten sogar HD-SDI und EX-SDI und eröffnen so Errichtern besonders viel Gestaltungsspielraum.

Multisignal-Recording „de luxe“

Die Multisignal-HD-Videorekorder MER-22R040200A (4 Kanäle), MER-22R080200A (8 Kanäle) und MER-32R160300A (16 Kanäle) unterstützen zusätzlich zu den analogen Signaltypen HD-TVI, AHD,HD-CVI, 960H und Composite (FBAS) auch die digitalen, koaxbasierten Full-HD-Videoformate HD-SDI und EX-SDI. Ein zusätzlicher EX-SDI-Konverter ist hier nicht mehr erforderlich, um die mit EX-SDI möglichen Übertragungsdistanzen von bis zu 500 Metern zu realisieren.

 

Die Videoaufzeichnung kann permanent oder zeitgesteuert erfolgen sowie durch Bewegung, Panik, Kontakt, oder Point-of-Sales-Texteinblendungen ausgelöst werden. Zu den Alarmoptionen (auslösenden Ereignissen) zählen neben Kontakt, Bewegung (die Zonen für den Bewegungsalarm sind frei definierbar) und Point- of-Sales-Texteinblendungen auch Bildverlust und Festplattenfehler. Für die Videosuche stehen Anwendern die Optionen Zeit/Datum, Ereignis, Kalender, Text, Thumbnail, Panorama und Sofort-Wiedergabe zur Verfügung.

 

Für den Export von Bilddaten ist eine zusätzliche USB-Schnittstelle integriert. Die interne Festplattenkapazität des 16-Kanal-Modells MER-32R160300A kann maximal auf bis zu 64 TB (8 x SATA) aufgestockt werden. MER-22R040200A und MER-22R080200A sind auf bis zu 16 TB internen Speicher (2 x SATA) erweiterbar. Im Lieferumfang sind IR-Fernbedienung, Netzgerät, Netzkabel, HDD-Montagesatz, Maus und Remote Viewer Software enthalten. MER-32R160300A kommt darüber hinaus mit einem 19-Zoll-Einbauwinkel.

Vier neue Modelle für klassische Hybridszenarien

Die Rekorder MPR-22R040200A (4 Kanäle), MPR-22R080200A (8 Kanäle), MPR-32R080200A (8 Kanäle) und MPR-32R160300A (16 Kanäle) unterstützen HD-TVI, AHD, 960H und Composite (FBAS).

 

Wie die Modelle mit HD-SDI/EX-SDI-Unterstützung sind diese Rekorder mit den Einstellungsoptionen für permanente oder zeitgesteuerte Videoaufzeichnung ausgestattet sowie bei Ereignissen wie Bewegung, Panik, Kontakt und Point-of-Sales-Texteinblendungen. Alarmoptionen sind Kontakt, Bewegung (die Zonen für den Bewegungsalarm sind frei definierbar), Point-of-Sales-Texteinblendungen, Bildverlust und Festplattenfehler.

 

Da die neuen Rekorder vom Typ MPR mit der benutzerfreundlichen zentralen Steuerungs- und Bildübertragungssoftware iRAS für eneo DVRs und NVRs (wie z. B. die Modelle der PNR-Serie) kompatibel sind, können sie als Ausgangspunkt für hybride IP-/Analog-Systeme verwendet oder in bestehende Hybridinstallationen eingebunden werden. iRAS verwaltet bis zu 256 Analog-Netzwerkkameras.

 

Darüber hinaus können die Rekorder auch mit der bewährten Hybrid-Tastatur KBD-NSC-100 gesteuert werden. Dieses Keyboard ermöglicht die komfortable und simultane Steuerung von analogen und digitalen Geräten. Zu seiner Ausstattung gehört auch ein Joystick in einem separaten Gehäuse, was eine ergonomische Positionierung für Links- und Rechtshänder erlaubt.

 

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Verbesserte analoge Videoqualität durch neuen 960H-Standard

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2013, S. 44 bis 45

Hochauflösendes PAL

Die analoge Videotechnik ist trotz des Booms an IP-basierten Lösungen aus dem heutigen Sicherheitsalltag nicht wegzudenken. Im Gegenteil: Sie entwickelt sich weiter. Der hochauflösende Standard 960H ist das beste Beispiel für analoge Innovation. Mit dieser neuen Technologie lassen sich deutliche Qualitätsverbesserungen bei herkömmlichen Videoanlagen erzielen.

Bild: Grundig Security
Vergleich der Auflösungen konventioneller analoger Videotechnik (rechts) mit 960H-Videotechnik (links). (Bild: Grundig Security)

Eine internationale Studie von IMS Research prophezeite erst kürzlich: Die analoge Videotechnik wird noch über viele Jahre auf steigendem Niveau weiter verwendet werden. Die wichtigsten Gründe hierfür sind einerseits die bereits verlegten Koaxialkabel und andererseits die relativ günstigen Komponenten der Systeme.

Um aber dennoch mit den steigenden Anforderungen an Qualität und Auflösung Schritt halten zu können, bedarf es neuer technischer Ansätze. Mit dem Standard 960H (oder auch HD-Analog) gelingt dies ohne massive Neuinvestitionen.

30 Prozent mehr Bild

Bisher verwendete man bei analogen Kameras in der Regel Bildsensoren mit 752 mal 582 Pixeln. Beim 960H-Standard werden in den Kameras hingegen Sensoren mit einer Auflösung von 976 mal 582 Bildpunkten verbaut. Somit besitzen 960H-Bildsensoren zirka 130.000 Bildpunkte mehr als herkömmliche Modelle. Das entspricht einer Erhöhung der Auflösung um etwa 30 Prozent gegenüber mit D1-Technik aufgenommenen Videos.

Die resultierende Auflösung von mehr als 650 TV-Linien in Farbe (700 TV-Linien in Schwarzweiß) ist derzeit die höchste verfügbare Qualität auf dem analogen Markt. Sie äußert sich in der Praxis in Form von mehr Detailerkennung und einer allgemein besseren Bildwiedergabe. Das Bild wird schärfer dargestellt, so dass es leichter ist, nahe beieinander liegende Objekte zu unterscheiden.

Ein weiterer Pluspunkt der Technik: Das Bild muss nicht verzerrt werden, um auf Breitbild-Fernsehern und Monitoren richtig angezeigt zu werden.

Weitere Vorteile

Aus technologischer Sicht liegt der Hauptvorteil des 960H-Standards in der höheren Auflösung. Aber auch der weite Dynamikbereich und eine konstante Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen zählen zu den Vorteilen.

Durch geschickte Anordnung der Leiterbahnen auf den neuen CCD-Chips kann der lichtempfindliche Teil der Sensoren besser ausgenutzt werden. Das bedeutet, dass der 960H-Bildsensor die gleiche Lichtempfindlichkeit besitzt wie niedriger auflösende Chips.

Auch die Stabilität der 960H-Komponenten ist die gleiche wie in herkömmlichen analogen Systemen. Dies ist nur logisch, denn im Laufe der Jahre wurde die ausgereifte analoge Systemtechnik immer weiter perfektioniert, so dass die im täglichen Betrieb Bilder in Echtzeit und ohne Latenz liefert. Dieses Problem ist bei Netzwerkkameras nach wie vor noch nicht vollständig überwunden.

Auf der anderen Seite bietet 960H in der Praxis auch gegenüber HD-SDI einen Vorteil. HD-SDI kann zwar theoretisch Echtzeit-Bilder in HD-Auflösung liefern, jedoch ist längst nicht jedes bereits verlegte Koaxialkabel aus qualitativer Sicht geeignet, um die Signale störungsfrei zu übertragen.

Voll kompatibel

Aus Sicht von Anwendern und Errichtern ist 960H ebenfalls unkompliziert zu nutzen, denn es ist voll abwärtskompatibel zum herkömmlichen PAL-Standard. Werden in einer Videoanlage also die alten analogen Kameras durch 960H-Modelle ersetzt, sind diese uneingeschränkt kompatibel mit den anderen Komponenten.

Die 960H-Kameras nutzen dasselbe BNC-Kabel wie klassische Komponenten mit niedrigerer Auflösung. So spart ein Upgrade auf 960H im Vergleich zu einem komplett neu verkabelten IP-Kamerasystem einiges an Zeit und Geld.

Jedoch ist zu beachten, dass die volle Bildqualität der 960H-Technologie nur zu erreichen ist, wenn alle Komponenten der Videoanlage auf den neuen Standard abgestimmt sind: Kameras, Übertragungswege, Aufzeichnungslösungen und Monitore müssen die höhere Auflösung unterstützen. Ist ein Teil der Komponentenkette nicht auf 960H abgestimmt, entspricht die Bildqualität der bislang bekannten analogen Technik.

Perspektivisch können durch die Kompatibilität bisherige Videoanlagen Stück für Stück auf den neuen Stand gebracht werden. Auch Geräte verschiedener Hersteller können problemlos miteinander kombiniert werden.

Ludwig Bergschneider, Vorstand der ASP AG (Grundig Security).

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MegaPixel-Kameras benötigen hochwertige Objektive

Fachartikel aus PROTECTOR 5/08, S. 36

Objektivqualität als entscheidender Faktor

Megapixel – Megabild?

Immer mehr Kameras werden mit Megapixel-Sensoren bestückt. Doch eine höhere Auflösung allein sorgt noch nicht für bessere Bilder. Wer „Megapixel“ sinnvoll nutzen will, braucht hochwertige Objektive.

Bildsensoren werden immer hochauflösender. Um das volle Potenzial auszuschöpfen, muss auch das Objektiv entsprechend hochwertig sein.
Bild: Pixelio/Klicker

Der Trend zu immer höheren Auflösungen schreitet auch in der Videoüberwachung weiter voran. Mehr Auflösung, mehr Pixel, mehr Daten, mehr Bildqualität, lautet die gängige Vorstellung – selbst wenn man oft nicht so genau weiß, wie man das gestiegene Datenvolumen über das Firmennetzwerk schaufelt, ohne dass der Administrator einen Wutanfall bekommt. Davon abgesehen kann die oben genannte Kette auch nur dann zufriedenstellend funktionieren, wenn alle Glieder zusammenpassen und jedes für sich eine hohe Qualität garantiert.
Ganz vorne in diesem System stehen die Kameras; und diese sind nur so gut, wie die angesetzte Optik. Denn der beste hochauflösende Sensor nutzt nichts, wenn davor ein schlechtes Objektiv sitzt, das als „schwächstes Glied in der Kette“ die Leistung des gesamten Systems herunter zieht. Um an Kameras mit Megapixel-Auflösung einen tatsächlichen Gewinn an Auflösung und Bildqualität zu erzielen, müssen an die Objektive demnach höhere Anforderungen gestellt werden als bei Pal-Auflösung. Der Anspruch wächst dabei mit der Zahl der Pixel.

Unliebsame Randerscheinungen

Besonders kritisch sind die sogenannten „Randstrahlen“. Sie treten am Rand der Linse durch die Optik und werden stärker gebrochen als die Strahlen in der Mitte. Hier zeigt sich die Qualität eines Objektivs. Denn die Korrektur der am Rand entstehenden Bildfehler und Qualitätseinbußen ist die wahre Kunst des Objektivbaus. Simpel konstruierte Optiken liefern zwar in der Bildmitte oftmals eine gute Qualität, lassen aber zum Rand hin stark nach. Digitale Bildsensoren, gerade die mit hoher Auflösung, verzeihen das nicht. Neben den durch die Optik verursachten Bildfehlern – seien es sphärische Aberrationen, Koma oder Unschärfen – kommt es bei schräg auf den Sensor treffenden Strahlen zu zusätzlichen Fehlern in Form von Vignettierung oder Farbverschiebungen. Diese Fehler zu korrigieren oder zumindest auf ein Mindestmaß zu reduzieren, ist die Herausforderung der Objektivhersteller. Der Anwender kann sich zusätzlich durch Abblenden (Schließen der Objektiviris) um ein bis zwei Blendenstufen behelfen. Hierbei werden die Randstrahlen abgeschnitten, so dass sie die Bildqualität nicht mehr verschlechtern können. Allerdings verringert sich durch das Schließen der Blende auch die Lichtmenge, die durch das Objektiv treten kann: Der Bildsensor muss mit weniger Licht auskommen. Anschließend versucht die Elektronik den Verlust mittels Signalverstärkung wieder auszugleichen.

Wer rauscht, verliert

Hier ist die Schnittstelle zum zweiten wichtigen Kriterium: der Lichtstärke oder Anfangsöffnung des Objektivs. Meist wird sie in der Form „F 1:1,4“, „F 1:1,8“ oder ähnlich angegeben. Je kleiner dabei die zweite Zahl ist, desto lichtstärker ist eine Optik. Dies kann gerade bei Megapixelkameras von großer Bedeutung sein. Ein Vergleich der Sensorgrößen und der Anzahl der Pixel veranschaulicht den Zusammenhang: Wenn ein Sensor eine gängige Größe von 1/4, 1/3 oder 1/2 Zoll besitzt, auf ihm aber viel mehr Pixel untergebracht sind als bei D1-Auflösung, müssen die Pixel dementsprechend kleiner sein. Durch Verkleinerung werden Pixel aber generell lichtunempfindlicher. Und weniger Licht versucht die Elektronik, wie bereits erwähnt, mit Signalverstärkung zu kompensieren. Das führt meist zu stärkerem Rauschen und einer Verschlechterung der Bildqualität. Daher sind besonders „lichtstarke“ Objektive notwendig – etwa mit F 1:1,0 –, um auch bei schlechtem Licht noch etwas erkennen zu können. Alternativ bieten diese Optiken auch genügend Spielraum für das qualitätsfördernde Abblenden um eine Blendenstufe.

Gute Bilder sind der Lohn

Mit dem sinnvollen Abstimmen von Kamera und Objektiv ist in Sachen Bildqualität sehr viel gewonnen. Und „Megapixel“ verkommt nicht zum reinen Marketingaspekt für Kameras. Zwar ist die Frage, wie man die hochaufgelösten und bandbreitenfressenden Videobilder übers Netzwerk überträgt, damit noch nicht beantwortet – sicher ist nun aber, dass sich das auch lohnt. Michael Gückel

Wichtige Begriffe aus der Videotechnik – verständlich erklärt:

Aberration, chromatische (Farbfehler)
Die Brechzahl einer Linse hängt von der Wellenlänge des einfallenden Lichts ab. Diese auch Dispersion genannte Erscheinung verursacht die chromatische Aberration (vom griechischen Chroma für Farbe). Die verschiedenfarbigen Anteile des Lichts laufen in unterschiedlichen Brennpunkten zusammen, was vor allem an harten Kanten zu unerwünschten Farbsäumen führt.

Aberration, sphärische (Öffnungsfehler)
Die sphärische Aberration bewirkt, dass achsparallel einfallende Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch das optische System nicht im gleichen Punkt zusammenlaufen. Es entstehen Unschärfen. Je weiter außen der Strahl verläuft, desto stärker ist im Allgemeinen die Abweichung.

Achromat/Apochromat
Achromaten und Apochromaten sind spezielle, mehrschichtige Linsen, die die Farbfehler eines optischen Systems korrigieren.

Anfangsöffnung/Lichtstärke
Die maximale Blendenöffnung eines Objektivs bezeichnet man auch als Anfangsöffnung; sie ist ein Maß für die Lichtstärke. Je kleiner der Wert, desto mehr Licht kann durch die Linsen treten.

Asphärische Linsen
Asphärische Ojektive verfügen über mindestens eine brechende Linsenoberfläche, die von der Kugelform abweicht. Eine solche asphärische (nicht kugelförmige) Fläche ermöglicht die Korrektur der sphärischen Aberration. Die Fertigung einer Asphäre ist in der Regel teurer als die einer sphärischen Linse.

Auflösung, absolute
Anzahl der Linienpaare pro Bildhöhe (Lp) beziehungsweise traditionell aus der Videotechnik die Frequenz in Megahertz (MHz). Gute Kameras sollten bei 1.000 und bei 100 Lx mindestens 230 Lp darstellen können.

Auflösung, relative
Praxisgerechtes Maß für die Wiedergabe feiner Details. Der Wert wird aus der interpolierten Auflösungskurve berechnet mit erhöhter Gewichtung höherer Frequenzen. 100% entsprächen einer geraden Auflösungskurve von 0,5 bis 5,0 MHz auf der 0 dB-Linie. Abweichungen von der 0 dB-Linie (positiv wie negativ) führen zu Abzug. Als gut können Werte ab etwa 70% angesehen werden.

Blende
Die Blende reduziert die durch das Objektiv fallende Lichtmenge durch Beschneiden des Strahlengangs vom Rand her. Dadurch werden gleichzeitig bestimmte Linsenfehler verringert und die Schärfentiefe erhöht. Die Größe der Blende gibt man in Blendenwerten (k) an, die sich aus dem Verhältnis Brennweite (f) durch effektive Eintrittspupille (D) berechnen lässt (k = f/D). Von einer Blendenstufe zur nächsten halbiert sich die durchgelassene Lichtmenge (etwa beim Schließen der Blende von 4 auf 5,6), bei Verdoppelung der Blendenzahl (etwa von 8 auf 16) reduziert sich die Lichtmenge auf ein Viertel.

C-Mount/CS-Mount
C-Mount und das davon abgeleitete CS-Mount sind genormte Anschlussgewinde für Kameraobjektive. Bei beiden beträgt der Durchmesser ein Zoll und die Gewindesteigung 1/32 Zoll. Das Auflagenmaß, also der Abstand zwischen dem Flansch des Objektivgewindes und dem Sensor, beträgt bei C-Mount 17,52 und bei CS-Mount 12,52 Millimeter. Mit einem fünf Millimeter starken Zwischenring können C-Mount-Objektive auch an Kameras mit CS-Mount angeschlossen werden.

DAS
Direct Attached Storage (s. NAS)

DC-Blende
Objektive mit DC-geregelter Blende (DC steht für Gleichstrom) werden von einem in die Kamera integrierten Verstärker gesteuert. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine an der Kamera angebrachte vierpolige Buchse.

DVR
Ein DVR ist ein Digitaler Videorecorder, der Video und Audio digital auf eine Festplatte aufzeichnet. DVRs sind so genannte Stand-alone-Geräte, an die Kameras direkt angeschlossen werden können und die ohne weitere Komponenten oder Netzwerkverbindung eigenständig Videodaten aufzeichnen und wiedergeben können. Viele heute angebotene DVR verfügen über einen Netzwerkanschluss, wodurch sie einerseits aus der Ferne gewartet und konfiguriert werden können, andererseits auch auf die gespeicherten Daten von extern zugegriffen werden kann.

Farbwiedergabe
Farbsättigung und Farbabweichungen dienen zur Ermittlung dieses Wertes, der eine sehr gute Korrelation zu subjektiven Beurteilungen der Farbwiedergabe und Farbreinheit aufweist. Werte ab etwa 70% sind gut.

LAN
Local Area Network (s. SAN)

NAS
Network Attached Storage (NAS) bezeichnet einfach zu verwaltende Dateiserver, die eingesetzt werden, um ohne hohen Aufwand unabhängige Speicherkapazität in einem Rechnernetz bereitzustellen. Ein NAS stellt mehr Funktionen bereit, als nur einem Computer Speicher über das Netz zuzuweisen und ist deshalb im Unterschied zu Direct Attached Storage (DAS) immer entweder ein eigenständiger Computer (Host) oder ein Virtueller Computer (Virtual Storage Appliance, VSA) mit eigenem Betriebssystem. Viele Systeme beherrschen auch RAID-Funktionen, um Datenverlusten vorzubeugen.

NVR
Network Video Recorder (NVR) dienen zur Aufzeichnung von Videosignalen im IP-Netzwerk. Anders als DVRs, sind NVRs keine Stand-alone-Geräte, die direkt mit den Kameras verbunden sind, sie bleiben dank Netzwerkanbindung standortunabhängig. NVR sind meist leistungsfähige PCs mit großen Festplattenkapazitäten, auf die über das lokale Netz und das Internet zugegriffen werden kann. Häufig werden sie in einem redundant aufgebauten Cluster zusammengeschaltet, so dass einerseits Daten gespiegelt werden können und andererseits beim Ausfall eines NVRs ein anderer die Aufzeichnung übernehmen kann.

S/N Chrominanz
Bildrauschen (S/N: signal to noise), das sich als Schwankung der Farbsättigung äußert. Gemessen werden diese Schwankungen in einer roten Fläche des Testbildes, die Standardabweichung der Messwerte führt zum angegebenen Signal-Rauschabstand in dB. Gut sind Werte ab 35 dB.

S/N Luminanz
Bildrauschen (S/N: signal to noise), das sich als Helligkeitsschwankung äußert. Gemessen werden die Helligkeitsschwankungen in einer weißen Fläche (80% weiß) des Testbildes. Die Standardabweichung der Messwerte führt zum angegebenen Signal-Rauschabstand in dB. Werte ab 35 dB sind gut.

SAN
Als Storage Area Network (SAN) bezeichnet man im Bereich der Datenverarbeitung ein Speichernetzwerk zur Anbindung von Festplattensubsystemen an Server-Systeme. Storage Area Networks sind für serielle, kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen konzipiert worden. Sie basieren heute für hochverfügbare, hocheffiziente Installationen auf der Implementierung des Fibre-Channel-Standards, bei kleineren Anlagen aus Kostenüberlegungen auch auf IP. Strukturell ist ein SAN aufgebaut wie ein Local Area Network (LAN): Es beinhaltet Hubs, Switches und Router.

Vergütung
Eine hochwertige Vergütung (Entspiegelung) vermindert Streulicht in der Optik und beugt unerwünschten Reflexionen vor. Vor allem bei sehr hellem Licht oder Gegenlicht kann es ohne Vergütung zu Spiegelungen oder nebelartigen Geisterbildern kommen.

Verzeichnung/Distorsion
Unter Verzeichnung versteht man die Eigenschaft von Objektiven, Gegenstände zum Bildrand hin immer stärker zu verzerren. In der Nähe des Bildrandes werden gerade Linien nach außen (tonnenförmige Verzeichnung) oder innen (kissenförmige Verzeichnung) gewölbt.

Vignettierung
Mit Vignettierung bezeichnet man den Helligkeitsabfall in den Bildecken, der durch mechanische Verengung oder durch physikalische (natürliche) Effekte entsteht. Sie tritt hauptsächlich bei Weitwinkelobjektiven auf. Durch Abblenden des Objektives kann die Vignettierung verringert werden.

VSA
Virtual Storage Appliance (s. NAS)

Weißwert
Wert der hellsten weiße Stelle im Testbild. Idealerweise beträgt der Messwert 100%, in der Praxis können Werte ab 90% als gut bezeichnet werden.

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Full-HD Video via Koaxialkabel per HD-SDI

Fachartikel aus PROTECTOR 11/2010, S. 26 bis 27

Videoübertragung auf SDI-Basis

Koax-Comeback

In vielen Videoanlagen werden heute noch herkömmliche Koaxialkabel eingesetzt, um die Bilder der Überwachungskameras zu übertragen – in der Regel rein analog und damit störanfällig. Als einzige Alternative bot sich bisher nur der komplette Umstieg auf IP-Netze mit Ethernetverkabelung an – samt aller Vor- und Nachteile. Nun ist zusätzlich eine hochwertige, digitale Lösung verfügbar, mit der die traditionelle Verkabelung weiter genutzt werden kann.

(Bild: Aasset)

Digitales Video in Full-HD mit 1080p, in Echtzeit, unkomprimiert und von höchster Qualität, übertragen über eine Standard-Koax-Verbindung – möglich wird dies dank der aus der Fernsehtechnik kommenden Schnittstelle SDI.

Auf Basis dieses „Serial Digital Interface“, das im Zuge der Umrüstung vieler Fernsehsender auf HD populär geworden ist, wurde ein HDcctv-Standard entwickelt, der nun auch in der Sicherheitstechnik Broadcast-Qualität verspricht.

Seriell und digital

Unter der Bezeichnung SDI gibt es mehrere von den TV-Gremien ITU-R und SMPTE verabschiedete Standards für die serielle Übertragung von unkomprimiertem Digitalvideo über Koaxialkabel.

Der SDI-Standard spezifiziert verschiedene Übertragungsraten für unterschiedliche Klassen: Gebräuchlich sind SD-SDI (Standard SD-TV), ED-Auflösung (EDH) und HD-SDI (HD-Auflösung). SD-SDI arbeitet mit einem Farb-Subsampling von 4:2:2 und hat eine Datenrate von 270 Megabit pro Sekunde.

HD-SDI eignet sich für hochauflösendes Fernsehen (HDTV) – der serielle Videostream hat hier eine Datenrate von 1,485 Gigabit pro Sekunde. Im Bereich des digitalen Kinos gibt es noch das DC-SDI (D-Cinema Serial Digital Interface). Diese Schnittstelle ist für unkomprimierte HDTV-Signale ohne Farb-Subsampling (4:4:4) und einer Digitalisierung von zwölf Bit ausgelegt.

Die resultierende Datenrate beträgt 2,97 Gigabit pro Sekunde. Die Übertragung von SDI-Signalen erfolgt über RG-59-Koaxialkabel mit BNC-Steckern und einer Impedanz von 75 Ohm. Die überbrückbare Entfernung liegt bei den Datenraten bis zu 270 Megabit bei 300 Metern, bei höheren Datenraten sind es 100 Meter.

Broadcast meets Security

Nun hält diese Schnittstelle in Form der HDcctv-Variante unter der Bezeichnung GDI (Grundig Digital Image) Einzug in die Überwachungstechnik und hilft hier, grundsätzliche Probleme zu lösen. Bisher mussten Videobilder, die qualitativ über den analogen PAL-Standard hinausgingen, digital über ein Netzwerk übertragen werden – trotz aller hierbei auftretenden Schwächen.

Bei der Verarbeitung von HD-Videosignalen in einem TV-Studio wären Phänomene wie Kompressionsartefakte, Latenz oder Bildraten von weniger als 25 Bildern pro Sekunde nicht zu tolerieren gewesen, weshalb hier eine Übertragung mittels IP-Netzwerk nicht als Option in Betracht kam. Davon können nun auch Anwender in der Sicherheitsbranche profitieren, wenn sie SDI in ihre bestehenden Koax-Infrastruktur implementieren.

Full-HD in Echtzeit

Das Videosignal in einem SDI-System basiert auf Komponenten-Video, hier werden die Helligkeit des Bildes und seine zwei Farbkomponenten separat codiert und seriell übertragen. Dies geschieht bei 1080p-Auflösung mit einer hohen Datenrate von bis zu 1,5 Gigabit pro Sekunde.

Das Bild liegt dabei im 16:9 Breitbildformat vor, so dass bei der Verwendung von hochauflösenden Full-HD-Monitoren in diesem Seitenverhältnis keine schwarzen Balken entstehen und keine bildverschlechternde Skalierung notwendig sind.

Dank der hohen Bandbreite ist außerdem noch Spielraum für zusätzliche digitale Daten: So können Signale für das Auslösen von Alarmen oder zur PTZ-Steuerung problemlos in Echtzeit im gleichen Kabel übertragen werden. Dadurch wird etwa Personentracking mit einem Full-HD-PTZ-Dome ohne lästige Latenz ermöglicht.

SDI/GDI eignet sich daher am besten für Anwendungen, in denen eine Live-Überwachung der Videos mit exzellenter Bildqualität gebraucht wird. Als Beispiel seien Massenveranstaltungen genannt, bei denen die Sicherheitskräfte unmittelbar eingreifen müssen. Auch für Fußballstadien, Casinos, Bahnhöfe und Flughäfen ist das System prädestiniert, da sich dank der hohen Qualität und der Echtzeitsteuerung Personen gezielt verfolgen und identifizieren lassen.

Ohne IT-Hürden

Einer der Vorteile der Technik ist, dass die HD-Videosignale nicht in TCP/IP-Container verschachtelt werden müssen. So ergibt sich keine Notwendigkeit, auf ein Netzwerksystem umzusteigen, um die Grenzen des PAL-Standards zu überwinden.

Errichter benötigen zudem keine IT-Kenntnisse, um ein SDI-System zu installieren – denn in der komplexen IT- und Server-Technik lag für viele immer noch ein Hinderungsgrund für den Umstieg auf IP-Systeme. Vielmehr ist SDI eine Punkt-zu-Punkt-Lösung, die sich durch einfachste Installation auszeichnet.

Damit kommt es der traditionellen Arbeitsweise von Errichtern sehr nahe: Sie tauschen einfach die existierenden CCTV-Kameras und Videorecorder gegen SDI-Geräte aus. Das bringt auch einen Gewinn in Sachen Sicherheit. Die Übertragung zwischen den Geräten kann nicht manipuliert werden; es gibt keine Anfälligkeiten für „Sniffing“, wie es bei der Netzwerkübertragung häufig der Fall ist.

Dennoch lässt sich – falls benötigt – eine Anbindung an ein Netzwerk herstellen. Am einfachsten geschieht das nach dem DVR, wo die Signalkompression und Bildbearbeitung stattfindet. Dies geschieht – anders als bei IP-Modellen – bewusst nicht in der Kamera, damit die SDI-Geräte längere Zeit installiert bleiben können ohne zu veralten.

Erfreulicherweise passt jede SDI-Kamera in jegliche SDI-Infrastruktur, so dass man sich wegen Kompatibilitätsproblemen nicht den Kopf zerbrechen muss – der SMTP-Standard garantiert die Zusammenarbeit. Dies kann letztlich nicht nur Zeit sondern auch Geld sparen.

Lebendige Entwicklung

Der HDcctv-Standard auf SDI-Basis ist nun in der Version V1.0 verfügbar, wird aber künftig noch weiterentwickelt und an die speziellen Bedürfnisse der Überwachungstechnik angepasst.

Dabei kooperiert die extra gegründete HDcctv-Alliance mit dem Broadcast-Gremium SMPTE. Zu den Anpassungen zählen bidirektionale Audioübertragung und die Verwendbarkeit von Kabeln über 300 Metern Länge. Für die Zukunft sind weitere Ergänzungen geplant. Darunter auch eine integrierte Spannungsversorgung über das Koaxialkabel, die den Installationsaufwand reduziert.

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