Neue AHD Überwachungskameras u. Digital-Video-Rekorder von EverFocus

HD Videoüberwachung via Koax u. Zweidraht zum kleinen Preis

EverFocus eZ.HD – Analog Video goes HD!

Die neue EverFocus Produktlinie eZ.HD ist offiziell released, sowohl Kameras als auch Digitalrecorder sind ab Lager Emmerich verfügbar.
EverFocus wird schrittweise die konventionelle analoge Videotechnologie mit eZ.HD – basierend auf AHD (Analog High Definition) Technologie – ablösen.

Fakten zu EverFocus eZ.HD

1. Auflösung

EverFocus eZ.HD Kameras liefern mit 720p (1280×720 Pixel) Auflösung mehr als das Doppelte an Bilddetails verglichen mit herkömmlichen Analog – Videokameras.

ezhd d1 auto 600p

2. Wide-Screen Format

EverFocus eZ.HD Kameras haben ein 16:9 Bildformat und werden damit auf Wide-Screen Displays ohne Verzerrung (Streckung) oder schwarze Balken links/rechts dargestellt. Die ECOR-HD Recorder unterstützen ebenfalls das 16:9 Seitenverhältnis mit Full-HD (1920×1080) Displayauflösung.

3. Unkritische Koaxial – Kabellänge

Im Vergleich zu HD-SDI arbeitet eZ.HD mit bedeutend geringeren Frequenzen bei der Signalübertragung. Dieser Fakt und die hochempfindlichen Eingangsschaltungen der EverFocus eZ.HD – Recorder machen Installationen mit bedeutend höheren Koaxial – Kabellängen möglich. 300m Standard RG-59 Kabel sind auch bei bestehenden Kabelinstallationen unkritisch. Mit qualitativ hochwertigem RG-59 – Kabel bzw. anderen Kabeltypen mit geringerer Dämpfung (RG-6, RG11 o.ä. ) können 500 m erreicht werden.

Empfohlene maximale Kabellängen für Standard RG-59 Kabel:

Kabellängen eZHD 600p

4. Zweidraht – Übertragung

Zweidraht – Signalübertragung ist schon jetzt mit unseren passiven Zweidraht –  Übertragern EL-TT103R bis zu einer Distanz von 300m möglich. Weitere Geräte zur Signalübertragung und Signalverteilung sind in Vorbereitung.

5. Kameras – Fernkonfiguration über DVR

Die Konfiguration der eZ.HD – Kameras kann über On-Screen-Menü sowohl an der Kamera direkt als auch über die EverFocus eZ.HD – Recorder vorgenommen werden. Auch der Web Browser der ECOR-HD Recorder unterstützt die Kamera – Fernkonfiguration – ideal für Servicezwecke. Die Datenübertragung erfolgt über das Koaxialkabel, eine zusätzliche Verkabelung ist nicht erforderlich.

UTC

6. EverFocus eZ.HD Systeme sind rückwärtskompatibel zu PAL-Systemen

Um EverFocus eZ.HD – Kameras zwischen eZ.HD (AHD)- und PAL (960H) Signalformat umzuschalten, reicht ein einziger Knopfdruck. Damit sind die Kameras auch in bestehenden Systemen mit Analog – DVR problemlos zu integrieren.
EverFocus eZ.HD – Recorder detektieren das Videoeingangssignal automatisch, existierende PAL (Standard oder 960H) – Kameras können bei Bedarf somit weiter verwendet werden.

7. Geringe Latenzzeiten

Der Slogan „Keine Latenzzeit“ klingt perfekt für Marketingzwecke, ist allerdings bei den derzeit verfügbaren Technologien von Videoüberwachungssystemen technisch unrealistisch. Auch wenn Kameras so gut wie keine Latenzzeiten verursachen (dies ist auch bei EverFocus eZ.HD – Kameras der Fall), Digitalrecorder, Anzeigedecoder und Monitore verursachen immer Latenzzeiten. Damit ergeben sich in jedem Fall und herstellerunabhängig Verzögerungen in der Anzeige.
Die entscheidende Frage für den Anwender ist hier – wie groß sind diese Latenzzeiten. EverFocus eZ.HD Aufzeichnungssysteme (Kamera(s)/DVR/Monitor) erreichen geringe Latenzzeiten von < 90 ms.

8. Wie ist die Kostensituation?

Die Kosten für EverFocus eZ.HD Systeme sind vergleichbar mit denen herkömmlicher Analog – Videosysteme.
Mehr als doppelte Bildauflösung – zum gleichen Preis!

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

 

Gesetzliche Regelung zur Videoüberwachung im Betrieb

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2011, S. 58 bis 60

Videoüberwachung im Betrieb

Interessen im Einklang

Eine spezifische gesetzliche Vorschrift zur Videoüberwachung in nicht-öffentlichen Räumen sucht man vergebens. Eine ausdrückliche gesetzliche Regelung der Zulässigkeit der Videoüberwachung besteht bisher nur für öffentlich zugängliche Räume. Dies soll sich nach dem Willen der Bundesregierung künftig ändern. Im Rahmen eines Gesetzes zum Beschäftigtendatenschutz soll auch eine explizite Regelung der Videoüberwachung im Betrieb erfolgen.

Bild: Fotolia.de/ChaotiC
(Bild: Fotolia.de/ChaotiC)

Die Forderung nach einer gesetzlichen Regelung des Arbeitnehmerdatenschutzes ist schon Jahrzehnte alt. Aber nicht etwa die technische Entwicklung hat neuen Schwung in die Diskussion gebracht, sondern einige Datenschutzskandale in den letzten Jahren. Betroffen waren namhafte Unternehmen der deutschen Wirtschaft, wie der Discounter Lidl oder die Deutsche Bahn und die Telekom. Der Gesetzgeber reagierte zunächst kurz vor der Bundestagswahl 2009 mit der Einführung des § 32 Bundesdatenschutzgesetz (BDSG), der den gesamten Datenschutz im Beschäftigungsverhältnis regelt.

Allerdings war schon zur Einführung der aktuell geltenden Vorschrift im Jahr 2009 eine umfassende Neuregelung des Arbeitnehmerdatenschutzes angekündigt worden. Der nun vorliegende Gesetzentwurf zum Beschäftigtendatenschutz vom 25. August 2010 ist die Erfüllung dieser Ankündigung. Durch klare gesetzliche Regelungen soll die Rechtssicherheit für Arbeitgeber und Beschäftigte erhöht werden. Die Reaktionen auf den Entwurf sind jedoch allgemein und auch speziell zum Thema Videoüberwachung kritisch. Die Kritik kommt dabei aus ganz unterschiedlicher Richtung. Die Dienstleistungsgewerkschaft Ver.di zum Beispiel beklagt, die Arbeitgeber bekämen vom Gesetzgeber die Handhabe, umfangreiche Videoüberwachungen im Betrieb durchzuführen. Die Arbeitgeberverbände ihrerseits halten die geplante Regelung zur Videoüberwachung für unzumutbar.

Welche Änderungen sind also geplant?

Auch wenn es bisher für die Videoüberwachung im Betrieb keine explizite gesetzliche Regelung gibt, hat die Rechtsprechung, insbesondere das Bundesarbeitsgericht, in der Vergangenheit wichtige Leitlinien für Videoüberwachung in mehreren Entscheidungen herausgearbeitet. Diese Eckpunkte sind das allgemeine Persönlichkeitsrecht der Betroffenen einerseits und andererseits die berechtigten schutzwürdigen Interessen des Arbeitgebers, wie zum Beispiel der Schutz des Eigentums. Im Kern bedarf es stets einer differenzierten Abwägung dieser Positionen im Einzelfall.

Nach dem Gesetzentwurf soll nun die Beobachtung mit Videokameras in nicht öffentlich zugänglichen Bereichen des Betriebs eine eigenständige gesetzliche Grundlage erhalten, die der Wahrung des allgemeinen Persönlichkeitsrechts des Beschäftigten und dem Recht am eigenen Bild im Verhältnis zum Arbeitgeberinteresse Rechnung tragen soll. Dabei ist Videoüberwachung nicht gleich Videoüberwachung. Zum Einen kommt es auf den verfolgten Zweck und zum Anderen darauf an, ob sie offen oder verdeckt folgt.

Verdeckte Videoüberwachung verboten

Der Gesetzgeber wertet dabei die verdeckte Videoüberwachung im Beschäftigungsverhältnis, bei der beschäftigte Personen erkennbar sind, als besonders schweren Eingriff in das Persönlichkeitsrecht und verbietet diese daher generell. Das bedeutet, dass die verdeckte Videoüberwachung entgegen der bisherigen Rechtslage auch zur Aufdeckung von Straftaten nach dem Entwurf künftig nicht mehr zulässig wäre. Etwa die Überwachung des Lagerarbeiters mit einer Minikamera wegen des dringenden Verdachts des Diebstahls wäre nach den Regeln des Entwurfs nicht mehr möglich. Ebenfalls ausdrücklich verboten ist jede Videoüberwachung – also auch die offene Videoüberwachung – von Teilen von Betriebsstätten, die überwiegend der privaten Lebensgestaltung des Beschäftigten dienen, wie zum Beispiel Sanitär-, Umkleide- und Schlafräume.

Eine offene Videoüberwachung wird dagegen durch den Entwurf erlaubt, soweit sie zu Zwecken erforderlich ist, die das Gesetz im Rahmen einer abschließenden Aufzählung ausdrücklich nennt. Hiernach soll die offene Videoüberwachung grundsätzlich zulässig sein, wenn sie für die Zutrittskontrolle, die Wahrnehmung des Hausrechts, den Schutz des Eigentums, die Sicherheit der Beschäftigten, die Sicherung von Anlagen, zur Abwehr von Gefahren für die Sicherheit des Betriebs oder für die Qualitätskontrolle erforderlich ist und nach Art und Ausmaß der Videoüberwachung keine Anhaltspunkte dafür bestehen, dass schutzwürdige Interessen der Betroffenen am Ausschluss der Datenerhebung überwiegen.

Auch eine Abwägung der Interessen bleibt weiter nötig. Was im Einzelnen unter die genannten Zwecke gefasst werden kann und wann die Interessen der Betroffenen überwiegen, wird die Rechtsprechung klären müssen. Insgesamt träte gegenüber der bisherigen Rechtsprechung aber wohl eine gewisse Lockerung der offenen Videoüberwachung ein. Eine Einschränkung gegenüber der bisherigen Rechtslage läge dagegen in dem generellen Ausschluss der heimlichen Videoüberwachung. Dies erklärte die Reaktionen auf den Entwurf: Während die Arbeitgeberverbände das Verbot der verdeckten Videoüberwachung für nicht akzeptabel halten, geht den Gewerkschaften die Zulässigkeit der offenen Videoüberwachung zu weit. Es lässt sich spekulieren, ob das Verbot der verdeckten Videoüberwachung zu einer Ausweitung der offenen Videoüberwachung im Betrieb führt.

Speicherung

Darüber hinaus bestimmt der Entwurf, dass der Arbeitgeber aus Gründen der Transparenz für die Beschäftigten die Beobachtung durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise deutlich sichtbare Hinweisschilder, erkennbar machen muss. Die Speicherung beziehungsweise das Löschen der durch die Videoüberwachung erhobenen Daten ist davon abhängig, ob die Speicherung zur Erreichung des Zwecks noch erforderlich ist und ob schutzwürdige Interessen des Beschäftigten einer weiteren Speicherung entgegenstehen. Zum Zweck der Speicherung kann im Einzelfall auch eine spätere arbeitsgerichtliche Auseinandersetzung zählen. Da bereits eine nicht funktionsfähige oder ausgeschaltete Kamera sowie eine Einrichtung, die nur wie eine Kamera aussieht, zu Verhaltensänderungen der Beschäftigten führen können, gelten die oben genannten Voraussetzungen auch für Einrichtungen, die für die Videoüberwachung geeignet erscheinen.

Bislang frei gestaltbare Betriebsvereinbarungen

Eine weitere geplante Änderung könnte sich jedoch viel gravierender auswirken als die konkrete Vorschrift zur Videoüberwachung. Der Entwurf sieht nämlich vor, dass von den Vorschriften des Beschäftigtendatenschutzes künftig auch durch Betriebsvereinbarungen nicht mehr zu Ungunsten der Beschäftigten abgewichen werden darf. Im Datenschutzrecht gilt der Grundsatz: Alles was nicht ausdrücklich erlaubt ist, ist verboten. Das gilt auch für die Videoüberwachung im Betrieb. Das heißt, für den Einsatz einer betrieblichen Videoanlage die auch Mitarbeiter erfasst, bedarf es einer Norm, die den Einsatz erlaubt. Eine solche Erlaubnis kann sich direkt aus dem Datenschutzgesetz oder anderen Gesetzen ergeben.

Es ist aber anerkannt, dass auch eine Betriebsvereinbarung zwischen Arbeitgeber und Betriebsrat eine solche Erlaubnis enthalten kann. Da durch die Videoüberwachung im Betrieb unter Umständen eine Verhaltens- und/oder Leistungskontrolle von Mitarbeitern möglich ist, war bereits bisher der Betriebsrat bei der Einführung und Anwendung von Videoanlagen im Betrieb ohnehin zu beteiligen. Dies soll sich auch nicht ändern. Bisher konnten aber durch den Abschluss von Betriebsvereinbarungen die Regelungen zur Videoüberwachung im Betrieb weitgehend frei zwischen Arbeitgeber und Betriebsrat gestaltet werden. Die so getroffenen betrieblichen Regelungen waren nicht an dem Maßstab des Bundesdatenschutzgesetzes zu messen, sondern stellten selbst die rechtliche Grundlage für die Zulässigkeit der Videoüberwachung dar.

Betriebsvereinbarungen unter Umständen hinfällig

Sollte der Gesetzentwurf in der derzeit vorliegenden Fassung tatsächlich Gesetz werden, wären bisher geschlossene Betriebsvereinbarungen unter Umständen aber hinfällig. Was bedeutet das für den Anwender? Es bedeutet vor allen Dingen, dass die Vorgaben des BDSG bei der Videoüberwachung künftig uneingeschränkt einzuhalten sind. Auch bereits bestehende Betriebsvereinbarungen, die das Schutzniveau des BDSG zulasten der Mitarbeiter unterschreiten, könnten künftig nicht mehr als Grundlage für die Rechtmäßigkeit der Videoüberwachung herhalten.

Es wäre zu prüfen, ob die durchgeführte Videoüberwachung – unabhängig von einer eventuell bestehenden Betriebsvereinbarung, die gegebenenfalls weiter gehende Rechte einräumt – nach dem neuen Recht zulässig ist. Ohne Rücksicht auf eine Betriebsvereinbarung wäre zu prüfen, ob die laufende oder geplante Videoüberwachung für die im Gesetz genannten Zwecke tatsächlich erforderlich ist und ob nicht Interessen der Betroffenen der Datenerhebung entgegenstehen. Anderenfalls läuft man Gefahr, dass die Videoüberwachung rechtswidrig erfolgt.

Schmerzens- und Ordnungsgeld

Die rechtswidrige Videoüberwachung hat diverse rechtliche Konsequenzen. Neben zivilrechtlichen Unterlassungsansprüchen der betroffenen Arbeitnehmer drohen behördliche Bußgelder (bis zu 300.000 Euro) und individuelle Schadensersatzansprüche. So hat beispielsweise das Landesarbeitsgericht Hessen einen Arbeitgeber zur Zahlung einer Entschädigung von 7.000,- Euro verurteilt, weil er eine Mitarbeiterin an ihrem Arbeitsplatz permanent mit einer Videokamera überwacht hat. Der Arbeitgeber hatte gegenüber der Eingangstür des Büros eine Videokamera angebracht, die nicht nur den Eingangsbereich, sondern auch den Arbeitsplatz der Klägerin filmte.

Die Klägerin, eine 24-jährige kaufmännische Angestellte, machte deswegen eine Verletzung ihrer Persönlichkeitsrechte geltend. Der Arbeitgeber hat sich damit verteidigt, die Kamera sei nicht ständig in Funktion gewesen und hätte lediglich der Sicherheit der Mitarbeiterin gedient, da es in der Vergangenheit schon zu Übergriffen auf diese gekommen sei. Das Gericht entschied, die Kamera hätte nicht den Arbeitsbereich der Klägerin erfassen dürfen. Es sei hierbei unerheblich, ob die Kamera ständig filmte. Allein die Möglichkeit, dass die Kamera tatsächlich aufzeichne, habe die Mitarbeiterin einem ständigen Anpassung- und Überwachungsdruck ausgesetzt, den sie nicht hinnehmen musste. Diese Entscheidung wäre wohl nach dem geplanten Gesetz genauso ergangen.

Verwertbarkeit von Beweisen

Ein anderes Problem einer rechtswidrigen Videoüberwachung ist die Verwertung der Beweise. Der Gesetzentwurf enthält hierzu keine Festlegung. Die Rechtsprechung ist bisher uneinheitlich. Zuletzt entschied beispielsweise das Arbeitsgericht Düsseldorf zu diesem Thema in einem Verfahren um die Kündigung eines Mitarbeiters im Ausschank eines Düsseldorfer Brauhauses. Der Arbeitgeber warf dem Arbeitnehmer vor, die ausgeschenkten Biere nicht korrekt abgerechnet zu haben. Zum Beweis seiner Behauptung berief er sich auf Videoaufzeichnungen, die er heimlich in dem Ausschankraum gemacht hatte. Das Gericht hat den angebotenen Videobeweis nicht zugelassen und der Kündigungsschutzklage des Arbeitnehmers stattgegeben. Der pauschale Verdacht auf Unterschlagung von Getränken rechtfertige die heimliche Überwachung nicht und führe somit zu einem Beweisverwertungsverbot. Allgemein sind die Gerichte jedoch mit der Annahme von Beweisverwertungsverboten zurückhaltend.

Rechtliche Entwicklung im Auge behalten

Es bleibt abzuwarten, was sich im weiteren Gesetzgebungsverfahren noch ändert und was am Ende dabei herauskommt. Ziemlich sicher ist jedoch, dass es zu einer speziellen gesetzlichen Regelung der betrieblichen Videoüberwachung kommt. Aber auch eine gesetzliche Regelung wird nicht alle Fragen lösen können und unter Umständen sogar neue aufwerfen, die dann erst im Laufe der Zeit durch die Rechtsprechung geklärt werden.

Eine Hilfe für die Praxis ergäbe sich aber wohl schon allein dadurch, dass es eine konkrete gesetzliche Regelung zur Videoüberwachung im Betrieb gibt und nicht mehr allein auf Rechtsprechung zurückgegriffen werden muss. Trotzdem oder gerade deswegen sollte man die rechtliche Entwicklung nicht aus dem Auge verlieren. Rechtsverstöße gefährden nicht nur die Verwertbarkeit des Materials vor Gericht sondern führen unter Umständen auch zu empfindlichen finanziellen Konsequenzen. Vor allem aber droht angesichts der erhöhten öffentlichen Beachtung des Themas das Ansehen des Unternehmens erheblichen Schaden zu nehmen, wenn rechtswidriges Verhalten öffentlich wird. Das haben die Datenschutzskandale der Vergangenheit deutlich gezeigt.

Dr. Frank Walk, Fachanwalt für Arbeitsrecht und Senior European Consultant bei Bird & Bird LLP

Technischer Stand von Videoanalysesystemen

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2011

Gefahrenerkennung nicht dem Zufall überlassen

Videotechnik wird immer häufiger mit intelligenter Bildauswertung kombiniert: Software unterstützt die Mitarbeiter in der Leitstelle und reagiert bei Auffälligkeiten automatisch mit einem optischen und akustischen Signal. Videoanalytik arbeitet heute sehr zuverlässig. Es wird in Zukunft denkbar sein, dass sich derzeitige Alarmauslöser, wie Bewegungsmelder, komplett ersetzen lassen.

Bild: Securiton
(Bild: Securiton)

Das Einsatzspektrum für Videotechnik ist breit. Neben der klassischen Grenz- und Arealüberwachung sind Kameras heute auch in vielen Gebäuden fast selbstverständlich. Zunehmend erkennen Firmen die Vorteile von Video etwa in der Qualitätskontrolle von Fertigungsprozessen oder im Arbeitsschutz, zum Beispiel wenn nur eine Person in einem gefährlichen Bereich arbeiten kann und die Tätigkeiten vom Leitstand aus überwacht werden.

Mehr Monitore: Konzentration sinkt rapide

Bilder von immer mehr Kameras sind zu überwachen. Diese Tatsache lässt die Ansprüche an Mitarbeiter von Leitstellen wachsen. Es wird so für das menschliche Auge zunehmend schwerer, Gefahren zu erkennen. Harmlose Vorgänge zu überprüfen, beansprucht viel Zeit und Energie. Es ist erwiesen: Motivation und Aufmerksamkeit der Operatoren sinken nicht linear, sondern überproportional je mehr Monitore und (irrelevanter) Kamera-Output zu sichten sind. Das ist ein Grundgesetz der Arbeitspsychologie. Videoanalyse wird daher zunehmend wichtiger und zu einem unverzichtbaren Instrument.

Bis vor wenigen Jahren gab es im Markt erhebliche Vorbehalte gegenüber der Zuverlässigkeit von Analyse-Software. Entweder produzierte sie so viele Fehlalarme, dass auch bei echten Gefahren das Wachpersonal Alarmen keine Beachtung schenkte („false positive“). Oder das Ansprechverhalten wurde so niedrig eingestellt, dass die Software bei echten Gefahren nicht reagierte („false negative“).

Gute Ergebnisse auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen

Die Situation hat sich aber grundlegend geändert. Videoanalytik mit hochwertigen Algorithmen bietet heute sehr zuverlässige Erkennungsquoten bei einer niedrigen Rate von Täuschungsalarmen – auch in herausfordernden Umgebungen. Weniger als 0,1 Fehlalarme pro Kamera und Woche sind heute selbst im Außenbereich möglich. Zwingende Voraussetzung dafür ist, dass die Kameras richtig projektiert und perfekt auf die Umgebungsbedingungen eingestellt sind. Nach wie vor ist dies eine Aufgabe ausschließlich für Video-Profis, an Hand der konkreten Sicherheitsaufgabe ein System wirtschaftlich und technisch optimal zu planen und zu parametrieren. Dabei sind beispielsweise zu beachten:

  • bauliche Bedingungen vor Ort,
  • optimale Auswahl von Sektoren, in denen Veränderungen zu analysieren sind,
  • Definition der Bewegungsrichtung von Objekten in diesen Flächen, die erkannt werden soll/zu ignorieren ist,
  • Veränderungen der Lichtverhältnisse je nach Sonnenstand, auch durch Wolken,
  • tageszeitabhängige Reflexionen auf Fenstern und sonstigen Gebäudehüllen,
  • lokale Wetterverhältnisse (häufig auftretender Regen, Morgennebel, Schnee),
  • Reflexblendungen von Sonnenschein auf Flächen, die kurzfristig entstehen, aber auch wieder verschwinden (zum Beispiel Pfützen).

Videoprofis kennen zudem etliche kleine Kniffe, um für jede Überwachungsaufgabe eine angemessene Lösung zu finden. Soll etwa die Außenhülle eines Gebäudes überwacht werden, empfiehlt es sich, einen Grünstreifen entlang des Gebäudes anzulegen. In der Regel wird diesen niemand betreten, so dass die Alarmrate drastisch sinkt.

Bild: Securiton
Motivation und Aufmerksamkeit der Operatoren in Leitstellen sinken nicht linear, sondern überproportional je mehr Monitore und Kamera-Output zu sichten sind. Videoanalyse wird daher zunehmend wichtiger und zu einem unverzichtbaren Instrument. (Bild: Securiton)

Eine weitere Herausforderung für die Videoanalyse sind Insekten. Outdoor-Kameragehäuse lassen sich oft beheizen, damit in der dunklen Jahreszeit nicht die Beweglichkeit mechanischer Teile nachlässt, die Linse vereist oder mit Kondenswasser beschlägt sowie die Elektronik Schaden nimmt. Manche Kameras bieten warme Hohlräume – die bei Insekten beliebt sind. Zahlreiches Ungeziefer läuft dann über die Linsen und löst einen Fehlalarm nach dem anderen aus. Spezielle Stromvorrichtungen aber vertreiben die ungebetenen und störenden Gäste.

Hochsicherheitsbereiche vertrauen auf Videoanalyse

Nur wenn gut geplant wurde, sind die Ergebnisse überzeugend. Die Resultate sind dann aber so gut, dass heute Anwender auch in Hochsicherheitsbereichen, wie (Kern-)Kraftwerken, forensischen Psychiatrien, Justizvollzugsanstalten, Luftfahrt oder Rechenzentren, Videoanalytik als unverzichtbar bezeichnen. Die mathematischen Algorithmen der Kamera arbeiten dort korrekt und gleichen den Inhalt des aktuellen Bildes mit zuvor definierten Pixel-Mustern im Erfassungsbereich der Kameras ab. So wird es möglich, der Technik verschiedene Routine-Überwachungsaufgaben zu überlassen:

  • Bewegungserkennung (auch nachts mit Infrarot und Thermalkameras).
  • Tracking von Personen und Gegenständen mit Visualisierung im Lageplan.
  • Fortgeschrittene Systeme beherrschen auch Nachführen von Kameras (Schwenken, Neigen, Zoomen) und die Übergabe an die nächste Aufnahmeeinheit (wenn sich die Erfassungsfelder überschneiden). Personen lassen sich dann mit einprogrammierter Zoom-Funktion automatisch in der Bildmitte halten. Es gibt am Markt erste dieser „Auto-Tracking-Systeme“.
  • Sind die Kamera-Standpunkte georeferenziert, also mit ihren tatsächlichen GPS-Koordinaten („Global Positioning System“) im System hinterlegt, können weitere Kameras mit einem Mausklick auf den CAD-Lageplan auf das zu beobachtende Objekt ausgerichtet werden. Binnen kürzester Zeit zeigen sie das Geschehen aus dieser Perspektive. Dieser 3D-Videoüberwachung wird sicherlich die Zukunft gehören.
  • Brandfrühesterkennung, zum Beispiel in Rechenzentren, ist möglich, da Videoanalysesysteme sich ausreichend sensibel einstellen lassen, um minimalste Veränderungen in Räumen ohne Personen zuverlässig zu bemerken.
  • Weitere Funktionen können etwa „Loitering“ (Erkennen herumlungernder Personen), Graffiti-Detektion, Erkennen über einen längeren Zeitraum nicht bewegter Objekte (zum Beispiel Koffer) und Privacy Protection (Verschleiern von Bildbreichen, wie Fenstern) sein.
  • Multi-Site-Management (Verschiedene Sub-Zentralen an liegenschaftsübergreifenden Standorten lassen sich zusammenschalten) und Multi-Streaming (Bildströme in unterschiedlicher Auflösung und Kompression) sind zwar keine Analyse-Funktion, bieten aber viele Vorteile. Vor allem Multi-Streaming ist in vielen Software-Paketen enthalten.
  • Immer besser können auch Gegenstände erkannt werden, die sich sehr langsam nähern. Bis vor kurzem war das ein immenses Problem. Seit kurzem lassen sich auch Objektgeschwindigkeiten von etwa zwei Zentimetern pro Sekunde detektieren.

Techniker arbeiten momentan weltweit daran, den Pixelstrom immer perfekter um beschreibende Elemente („Metadaten“) im XML-Format zu erweitern. Das wäre der nächste Quantensprung in der Videoanalytik: Videoströme lassen sich dann nach bestimmten Auffälligkeiten durchsuchen – in kürzester Zeit ist so etwa festzustellen, ob ein bestimmtes Muster (also zum Beispiel Objekt A) zu einem anderen Zeitpunkt oder von einer anderen Kamera schon einmal gesehen wurde.

Analoge Bestandskameras upgraden

Für all diese Aufgaben ist digitale Technik unverzichtbar. Viele Anwender vergessen jedoch, dass sich auch analoge Bestandskameras nachrüsten und so veredeln lassen. Wenn Encoder deren Bilder digitalisieren, können die Daten aus analogen Kameras mit Videoanalyse-Software ausgewertet werden. Auch Altanlagen bieten dann Sicherheit 2.0.

Markus Strübel, Marketingleiter bei der Securiton GmbH

Weitere Informationen erhalten Sie bei Ihrem Spezialisten:
ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Auflösungsvermögen von CCTV-Objektiven

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2011, S. 46 bis 48

Optische Potenziale

Eine hochauflösende Kamera benötigt ein Objektiv mit hohem Auflösungsvermögen, um hochaufgelöste Bilder zu produzieren. Warum das so ist und was den Unterschied zu Standard-Objektiven ausmacht, klärt folgender Fachbeitrag.

Bild: Fujifilm
(Bild: Fujifilm)

Die Verbreitung von Kameras mit hohen Auflösungen nimmt im CCTV-Bereich stetig zu. Die Gründe liegen auf der Hand: Eine höhere Auflösung führt zur besseren Erkennung von Details in einem zu überwachenden Bereich, ermöglicht die Reduktion der Anzahl eingesetzter Kameras, erleichtert die Identifizierung verdächtiger Personen und vieles mehr. Ein Überwachungssystem mit hochaufgelösten Bildern entsteht jedoch nicht alleine durch den Einsatz hochauflösender Kameras, denn das Gesamtsystem einer Videoüberwachung besteht aus vielen verschiedenen Teilen. Jede einzelne dieser Komponenten muss in der Lage sein, mit hohen Auflösungen umzugehen, diese zu verarbeiten (größere Datenmengen) und auch wiederzugeben (hochauflösende Monitore). Dabei ist die erste Komponente des Gesamtsystems nicht die Kamera, sondern das Objektiv.

Viele Details differenzieren

Alle Lichtstrahlen, die zur Abbildung eines Objektes auf den Sensor der Kamera beitragen, passieren zuerst das Objektiv. Das Objektiv muss dementsprechend möglichst viele Details und kleine Strukturen der zu überwachenden Objekte voneinander differenzieren – also „auflösen“ – und auf dem Kamerasensor abbilden. Dazu ist ein hochauflösendes Objektiv in der Lage. Wird jedoch ein Objektiv mit geringerem Auflösungsvermögen eingesetzt, bildet das Objektiv kleine Strukturen nicht getrennt voneinander ab. In diesem Fall entsteht auf dem Kamerasensor ein Bild, in dem weniger Details und Strukturen unterscheidbar sind, obwohl die Kamera die Strukturen prinzipiell auflösen könnte. Dieser Verlust an Auflösung kann nachträglich nicht mehr ausgeglichen werden. Aus diesem Grund kann eine hochauflösende Kamera nur dann hochaufgelöste Bilder liefern, wenn das Auflösungsvermögen des Objektivs die Auflösung der Kamera unterstützt und deren Potential ausschöpft.

Bild: Fujifilm large

Reduziert man die Linienbreite, verringert sich auch der vom Objektiv übertragene Kontrast. (Bild: Fujifilm)

Die Auflösung von Objektiven: die MTF

Die Bestimmung des Auflösungsvermögens von Objektiven erfolgt über die Modulations-Transfer-Funktion (MTF). Dafür wird mit Hilfe eines Testbildes mit unterschiedlich feinen schwarz/weißen Linienpaaren (Frequenzen) der Kontrast gemessen, der vom Objektiv übertragen wird. Bei breiten Linien ist der Kontrast zwischen schwarzen und weißen Linien im Bild gut erkennbar, die Linien sind „aufgelöst“. Reduziert man die Linienbreite, verringert sich auch der vom Objektiv übertragene Kontrast, wie in Abbildung 1 zu sehen ist. Sobald die Linien so fein werden, dass im Bild keine Helligkeitsdifferenzen mehr unterscheidbar sind, werden diese Linien vom Objektiv „nicht aufgelöst“. Die Kamera erzeugt dann trotz höherer Auflösung nur noch eine graue Fläche.

Die maximale Auflösung eines Objektivs resultiert also aus der höchsten Frequenz, die mit einem ausreichenden Kontrast übertragen werden kann. Dabei ist der Übergang von „aufgelöst“ zu „nicht aufgelöst“ fließend. Überträgt man die Änderung des Kontrastes in Abhängigkeit zur Frequenz in ein Diagramm, erhält man die MTF-Kurve. Aus der Kurve ist ablesbar, welche Ortsfrequenz [Linienpaare/Millimeter) mit welchem Kontrast vom Objektiv übertragen wird. Im direkten Vergleich zwischen hochauflösendem und Standard-Objektiv (Abbildung 2) wird deutlich, dass ein hochauflösendes Objektiv höhere Frequenzen mit größerem Kontrast übertragen kann, als ein konventionelles Objektiv.

Allerdings ist die Qualität jeder optischen Abbildung konstruktionsbedingt in der Mitte besser als in den Randbereichen. Das heißt, auch die Auflösung nimmt von der Mitte zum Rand hin ab. Das reale Auflösungsvermögen wird zusätzlich durch weitere Parameter beeinflusst, wie die Blendenöffnung oder die Entfernung zwischen Objekt und Objektiv. Für eine aussagekräftige und vergleichbare Definition des Auflösungsvermögens sollten deshalb Angaben über Blendeneinstellung, Objektdistanz und Bildort (Abstand zur Bildmitte) bei der MTF-Messung vermerkt sein.

Der Unterschied zu konventionellen Objektiven

Häufig wird die Frage gestellt, worin der Unterschied zwischen hochauflösenden Objektiven und Standard-Objektiven besteht. Um diese Frage zu beantworten, muss man wissen, dass eine optische Abbildung immer fehlerbehaftet ist. Abbildungsfehler, wie Verzeichnung, Vignettierung oder Aberrationen, sind physikalisch bedingt und können nicht vollständig beseitigt werden. Jedes Objektiv ist im Endeffekt ein Kompromiss, bei dem möglichst viele Abbildungsfehler so weit wie möglich minimiert werden.

Bild: Fujifilm large

Vergleich MTF-Kurve zwischen hochauflösendem und Standard-Objektiv. (Bild: Fujifilm)

Die Güte eines Objektivs resultiert daraus, wie gut die verschiedenen Abbildungsfehler korrigiert werden und wie gut einzelne Elemente aufeinander abgestimmt sind. Es gibt also nicht „den einen“ entscheidenden Unterschied. Es ist vielmehr ein Zusammenspiel verschiedener Merkmale, wie Beschichtung der Linsen, Konstruktion und Aufbau der optischen Elemente und ähnlichem, die über die Güte eines Objektivs entscheiden und ein hochauflösendes Objektiv von einem Objektiv mit Standard-Auflösungsvermögen abheben.

Dabei gibt es – genau wie bei Kameras – Unterschiede in der Höhe der Auflösung. Die Bezeichnung „Megapixel“ (oder MP) besagt prinzipiell, dass eine Auflösung von einer Million Pixel gegeben ist. Ist das Auflösungsvermögen größer, wird meistens der Wert mit angegeben, wie drei MP oder fünf MP. Zusätzlich findet immer häufiger der Begriff „High Definition“ (oder HD) Verwendung, der ursprünglich aus dem Fernsehbereich stammt (HDTV) und auch in der Unterhaltungselektronik verwendet wird.

Grundsätzlich entspricht HD einer Auflösung von etwa zwei Megapixeln, wenn man die Auflösung von HDTV mit 1.920 mal 1.080 Pixeln zugrunde legt. Allerdings sind die beiden Begriffe MP und HD oftmals nicht genau definiert und werden einfach für jede Auflösung benutzt, die höher als Standard-Auflösung ist. Es gilt also zu differenzieren, welches Auflösungsvermögen genau hinter den Begriffen steckt. Renommierte Kamera- und Objektivhersteller geben in der Regel die konkrete Auflösung mit an.

Bedeutung nicht unterschätzen

Objektive sind nur ein Element in einem aus vielen Einzelkomponenten bestehenden Gesamtsystem einer Videoüberwachung. Die Bedeutung dieses Bausteins sollte jedoch nicht unterschätzt werden. Denn selbst die beste Kamera kann nur so gute Bilder liefern, wie es das Objektiv ermöglicht. Da es im Gegenzug ebenso wenig Sinn ergibt, ein hochauflösendes (und damit teureres) Objektiv auf einer Kamera mit Standard-Auflösung zu verwenden, sollten Auflösung von Objektiv und Kamera aufeinander abgestimmt sein, um ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen.

Nina Kürten, Product Manager bei der Fujifilm Europe GmbH

Objektivtypen

Das Angebot der Objektivhersteller an hochauflösenden Objektiven wächst ebenso kontinuierlich, wie das der hochauflösenden Kameras. Dabei ist zwischen verschiedenen Konstruktionsformen der Objektive zu unterscheiden:

Eine Baureihe sind Objektive mit fester Brennweite, die in verschiedenen Auflösungen angeboten werden (von ein MP bis fünf MP oder mehr). Festbrennweiten werden hauptsächlich im Bereich der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt, da sie für geringe Arbeitsabstände konstruiert sind und in der Regel über eine manuelle Blendensteuerung verfügen.

Im CCTV Bereich dagegen kommen zumeist Varifocal-Objektive zum Einsatz. Dank der variablen Brennweite sind diese flexibel auf den benötigten Bildausschnitt einstellbar und gleichen mit einer automatischen Blendensteuerung schwankende Lichtbedingungen aus. Für den Einsatz rund um die Uhr werden spezielle Tag/Nacht-Modelle verwendet, die die Fokusverschiebung zwischen den Wellenlängen des visuellen Spektrums und denen des Infrarot-Bereiches ausgleichen. Oder anders ausgedrückt: Beim Umschalten zwischen Tag- und Nachtmodus muss nicht nachfokussiert werden. Varifocal-Objektive für Tag/Nacht-Anwendungen sind aktuell mit Auflösungen bis zu drei MP verfügbar und decken alle Brennweitenbereiche von Weitwinkel bis Tele ab.

Zur Überwachung langer Distanzen werden Zoom-Objektive verwendet, mit denen auch auf weite Entfernungen große Gebiete effizient überwacht werden können. Zoom-Objektive sind derzeit für Kameras mit bis zu zwei MP erhältlich und werden oftmals in Hafengebieten oder Flughäfen eingesetzt. Sie können mit Zusatzfunktionen, wie Autofokus, IR-Filter oder Bildstabilisierung ausgestattet werden.

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Hochauflösende Videotechnik

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2011, S. 42 bis 45

Megapixel im Mainstream

Videos mit höherer Bildauflösung machen IP-basierte Überwachungssysteme noch besser. Das Marktwachstum spiegelt die Vorteile der Megapixel-Videotechnik für jedes Einsatzgebiet bei der Videoüberwachung wider.

Bild: Arecont
Durch den Einsatz von Megapixellösungen ergeben sich oft wirtschaftliche Vorteile gegenüber Standardsystemen. Es werden nicht nur weniger Kameras gebraucht, auch die verbundenen Kosten für Zubehör, Lizenzgebühren, Verdrahtung, Installation und Wartung sind geringer. (Bild: Arecont)

Wir alle wissen, dass ein Bild mehr als tausend Worte sagt. Aber in der Welt der Megapixel-Videotechnik sagt ein einziges Bild einfach alles. Eine Kombination aus verschiedenen Marktfaktoren hat ein Umfeld geschaffen, das eine schnelle Einführung der Megapixel-Videotechnologien in fast alle Anwendungsgebiete der Videoüberwachung vorantreibt.

Viele Faktoren

Ein maßgeblicher Faktor ist die Umstellung auf IP-basierte Videosysteme. Die Tatsache, dass immer mehr Benutzer sich von analogen Systemen abwenden, hat bereits den Markt verändert und beschleunigt die Entwicklung von höher auflösenden Kameras. Ein weiterer wichtiger Marktfaktor ist das hohe Tempo der Produktentwicklung. Wir erleben eine schnelle Entwicklung von höher auflösenden Kameras, die für eine immer größere Anzahl von Anwendungsbereichen ausgelegt sind. Der wohl größte Vorteil für den Endkunden ist, dass die Preise erschwinglich sind.

Der dritte Aspekt ist die Entwicklung von hoch effizienter Videokomprimierung, insbesondere H.264. Diese Komprimierungsnorm verringert die Anforderungen an die Netzwerkbandbreite und die Speicherkapazitäten erheblich. Ein vierter Faktor, der den Markt immer weiter vorantreibt, ist die technologische Zusammenarbeit von Anbietern von Megapixelkameras und Anbietern von Videomanagement-Systemen, um höher auflösende Videotechnologie in neue Systeme zu integrieren.

Und auch die Vorteile, die die Leistungsfähigkeit, Funktionalität und das Preis/Leistungsverhältnis von Megapixel-Videotechnik bieten, sind perfekt auf den Wunsch der Kunden nach Investitionsrentabilität und die Notwendigkeit für Unternehmen, Ausgaben anhand einer Ergebnisverbesserung rechtfertigen zu können, abgestimmt.

Großes Wachstum

Marktforscher sagen für den Megapixel-Video- und den Überwachungsmarkt ein großes Wachstum über die nächsten drei Jahre voraus. So hat zum Beispiel das Marktforschungsunternehmen IMS Research vorausgesagt, dass mehr als die Hälfte aller Netzwerkkameras, die bis 2014 versandt werden, über High-Definition (HD)- oder Megapixelauflösung verfügen werden. Technologische Fortschritte in verbesserter und schnellerer Bildverarbeitung und H.264-basierte Komprimierung machen Megapixelkameras sowohl leistungsfähiger als auch anpassungsfähiger für eine größere Anzahl von Einsatzgebieten.

Der Einsatz von Megapixelkameras muss nicht länger auf Nischen-Anwendungsgebiete beschränkt sein. Komplette Installationen können heute von der besseren Bildqualität von Megapixel-Videotechnik profitieren. Megapixel-Videotechnik kann jedes Sicherheitssystem verbessern und Integratoren, Endkunden und Technologieanbieter spielen alle eine Rolle bei der Realisierung dieses Potentials. Werfen wir mal einen Blick auf die Rollen, die sie spielen.

Die Rolle der Systemintegratoren

Integratoren verfügen über immer mehr Fachwissen und sind im Einsatz von Megapixelkameras besser geschult. Sie arbeiten daran, Missverständnisse über die Herausforderungen bei der Integration von Megapixelsystemen aus dem Weg zu räumen. Manche dieser Missverständnisse basieren auf einem Mangel an aktuellen Informationen über die technologischen Entwicklungen. Um ihre Kunden besser betreuen zu können, müssen Integratoren sich fortlaufend über die aktuell verfügbaren Produkte und Lösungen informieren.

Zusätzlich zur Technologie müssen sie auch bereit sein, Rechtfertigungen für die Kosten von Megapixel-Videosystemen auszuarbeiten und darzustellen. Das Preisniveau ist keine so große Hürde mehr wie noch vor einigen Jahren. Viele Megapixelkameras sind heute mit standardauflösenden Netzwerkkameras preislich vergleichbar. Und sie bieten einen zusätzlichen Mehrwert durch forensische Megapixelvideos. Statt den 300.000 bis 400.000 Pixel in Standardauflösung, bieten Megapixelkameras 1.000.000 bis 10.000.000 Pixel und mehr.

Ersetzt man analoge oder standardauflösende IP-Systeme durch Megapixellösungen, so stellen die dadurch anfallenden Gesamtkosten kein großes Problem dar. Es werden nicht nur weniger Kameras gebraucht, auch die verbundenen Kosten für Zubehör, Lizenzgebühren, Verdrahtung, Installation und Wartung sind geringer. Die Skalierbarkeitsvorteile von vernetzten Systemen, die forensischen Vorteile von Megapixel-Videotechnik und die erhöhte Funktionalität von Megapixellösungen sind Vorteile, die analoge Systeme nicht bieten können.

Kapitalrendite

Wenn sie mit ihren Kunden über Kapitalrendite sprechen, können Integratoren zum Beispiel auf den Vorteil verweisen, mit weniger Kameras größere Flächen überwachen zu können (dank Megapixelauflösung) und die funktionalen Vorteile zeigen, bestimmte Bereiche eines Bildes heranzoomen zu können, statt in Kameras investieren zu müssen, die physisch schwenken, neigen und zoomen können. Kurz gesagt, Kunden erkennen sofort die hohe Bildqualität, die Kosteneinsparungen, die Kapitalrendite und die funktionalen Vorteile von Megapixel-Videotechnik.

Zu guter Letzt müssen Integratoren in der Lage sein, die Megapixelsysteme zu planen, zu installieren und zu warten. Sie sollten ein Verständnis davon haben, wie die Megapixelfunktionalität genau eingesetzt wird. Sie müssen in der Lage sein, ihren Kunden die richtige Megapixelkamera zu empfehlen, die den Bedürfnissen ihrer Kunden am besten entspricht. Denn letztendlich erwarten Kunden ein gut funktionierendes, zuverlässiges System, das leistungsstark ist und sie bei ihrer Arbeit, dem Schutz ihrer Organisation, ihrer Anlagen, ihrer Mitarbeiter und ihrer Kunden, nicht behindert. Kunden wollen hochwertige Videos, die ihnen brauchbare und gerichtsfähige Informationen über ihre Anlagen und Kunden liefern. Und genau das bietet Megapixel-Videotechnik.

Die Rolle der Endkunden

Endkunden informieren sich immer schneller über die Kapitalrendite und die höhere Bildqualität von Megapixelkameras. Mit diesem Wissen können sie auch die Vorteile von Megapixel-Videotechnik und die Anwendungsmöglichkeiten der Technologie zur Verbesserung eines unternehmensweiten Sicherheitssystems besser verstehen. Dieses Wissen ermöglicht es den Endkunden auch, Integratoren und Anbieter für die Systeme, die sie planen, installieren und warten, verantwortlich zu machen.

Bild: Arecont
Für jede Kundenanwendung die richtige Kamera: zum Beispiel Tag/Nacht- und Restlicht-Kameras, 180-Grad- und 360-Grad-Panoramakameras, Komplett-Dome-Kameras, Kameras mit hoher Bildrate und Kameras mit gutem Preis/Leistungsverhältnis. (Bild: Arecont)

Wenn sie die Vorteile kennen, sollten Endkunden einen langfristigen Plan entwickeln, um das vorhandene System ihres Unternehmens so umzustellen, dass es die Zielsetzung in Bezug auf Megapixel-Videotechnik erfüllt. Nur wenige Unternehmen werden sich dafür entscheiden, sofort ein komplettes, neues System zu installieren. Der Endkunde muss daher mit seinem Systemintegrator zusammenarbeiten, um einen Plan für den langfristigen Umstieg auf Megapixelvideo zu entwickeln, indem zunächst mit neuen Anlagen begonnen wird und Altsysteme durch neuere Technologie ersetzt werden.

Zusammenarbeit von Abteilungen

Nicht nur die Sicherheitsabteilung, sondern auch die IT-Verantwortlichen und die Geschäftsleitung eines Anwenders müssen über den Wert von Megapixel-Videotechnik informiert sein. Durch die Interoperabilität heutiger IP-basierter Sicherheitslösungen kann der Endkunde auf allen Ebenen Megapixel-Videosysteme auf Basis offener Architekturen sondieren. Neben der Kommunikation mit der Geschäftsführung über die Vorteile und die Bezahlbarkeit von Megapixel-Videotechnik, muss der Leiter der Sicherheitsabteilung effizient mit der IT-Abteilung des Unternehmens zusammenarbeiten. Ein guter Grund, die IT-Abteilung mit in den Prozess zu involvieren, ist es, sie in die Entscheidung über die Aufnahmeplattform, das Speichersystem und die Netzwerkinfrastruktur einzubeziehen und mitverantwortlich zu machen. Die Unterstützung der IT-Abteilung ist für die Implementierung von Megapixel-Videosystemen von äußerster Wichtigkeit.

Die Rolle der Anbieter

Anbieter von Megapixel-Videotechnologie bieten überragende Produkte basierend auf Fachkenntnis der Technologie und dem Wissen über die Bedürfnisse des Marktes. In Anbetracht der großen Anzahl von Anwendungen im Bereich von Sicherheitssystemen sollten Hersteller Auswahlmöglichkeiten anbieten, um sicherzustellen, dass für jede Kundenanwendung die richtige Kamera gefunden wird. Zum Beispiel Tag/Nacht- und Restlicht-Kameras, 180-Grad- und 360-Grad-Panoramakameras, Komplett-Dome-Kameras, Kameras mit hoher Bildrate und Kameras mit gutem Preis/Leistungsverhältnis. Mit einer sehr breiten Auswahl an Kameras kann ein Anbieter den verschiedenen Anforderungen für die marktüblichen Einsatzgebiete von Videoüberwachung nachkommen.

Anbieter haben außerdem die Möglichkeit, den Markt über die Vorteile von Megapixelvideo und technologischen Entwicklungen zu informieren. Sie können dabei helfen, Missverständnissen hinsichtlich Kosten und Netzwerkproblemen entgegen zu wirken. Dank der H.264-Komprimierung bieten heutige Kameras zum Beispiel eine bessere Komprimierungsleistung zur Behebung von Systemproblemen bezüglich Bandbreite und Speichervermögen. Heute gibt es Bildungsforen, Kurse, Seminare und Symposien, um Vertriebspartnern und Anwendern zu helfen, schnell auf Lösungen mit Megapixeltechnologie umzustellen.

Den Nutzen quantifizieren

Eine besonders gute Strategie für Anbieter, um die Verwendung von Megapixelvideo voranzubringen, ist es, den Wert von Megapixel-Videotechnik hinsichtlich einer Ergebnisverbesserung anhand von eigens erstellten Metriken aufzuzeigen. Anbieter kennen sich am Besten mit der Leistungsfähigkeit der Technologie aus und profitieren zudem von einem sehr guten Überblick über die Funktionen ihrer Kameras in verschiedenen Systemen. Zu den besten Strategien, die Kapitalrendite zu veranschaulichen, gehört darzulegen, wie man weniger Kameras für ein System verwenden kann (weniger Infrastruktur) und/oder die Vorteile von höher auflösender Videotechnik in einer bestimmten Anwendung und die Verringerung von Sicherheitspersonal für den effektiven Betrieb des neuen Systems zu quantifizieren.

Anbieter arbeiten häufig mit Integratoren und Endkunden zusammen, wenn es darum geht, einen Business Case aus dem Nutzen von High-Definition-Qualität und hochmoderner Komprimierung zu machen. Sie können dabei helfen zu zeigen, wie in aufgenommenen Bildern digital geschwenkt, geneigt und gezoomt werden kann und den Nutzen dieser Fähigkeit erläutern. Anbieter sind sehr sensibel, was die Preisgestaltung angeht und legen oftmals Preise aggressiv und strategisch fest, um ihre Produkte für den breiten Markt zu positionieren.

Sie müssen außerdem mit Videomanagement-Software- (VMS), Speicher-, Analytik- und Netzwerkanbietern zusammenarbeiten, um die Integration von Megapixel-Videosystemen zu vereinfachen. Kurz gesagt, müssen Anbieter nicht nur an die technische Leistungsfähigkeit denken, sondern auch die Vorteile dieser Leistungsfähigkeit für Integratoren und Anwender darlegen. Dadurch machen es Anbieter den Integratoren und Anwendern noch einfacher, Megapixel-Technologie zu nutzen. Sie können darüber hinaus vorkonfigurierte Dienstleistungen anbieten, die die Installationszeit verringern und Installationsfehler minimieren.

Fließender Übergang

Jetzt ist die richtige Zeit für die Hauptakteure der Sicherheitsindustrie – Integratoren, Anwender und Anbieter – daran zu arbeiten, einen fließenden Übergang zum Einsatz der Megapixel-Videotechnik einzuleiten. Hochauflösende Bilddarstellung sollte nicht mehr nur eine Systemfunktion sein, sondern eine systemweite Voraussetzung, um überzeugende Bildqualität und herausragenden Nutzen für das Unternehmen zu bieten.

Scott Schafer, Vizepräsident Vertrieb und Marketing von Arecont Vision LLC

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

IP-Kameras mit integrierter Videoanalyse

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2010, S. 22

Filter und Forensik

Bosch Sicherheitssysteme hat die Software für die Videobildanalyse in IP-Kameras und Encodern optimiert und geht in der Entwicklung der integrierten Lösung mit der neuen Intelligenten Videobildanalyse (IVA) konsequent weiter.</p

Bild: Bosch Sicherheitssysteme
Neue Filter, Analyse auch gespeicherter Bilder und einfachere Konfiguration: eingebettete Videoanalyse in IP-Kameras und
Encodern. (Bild: Bosch Sicherheitssysteme)

So wurden verschiedene neue Filter (zum Beispiel Kopf-Erkennung, 3-Wire-Trap, Herumlungern, Geschwindigkeit, Routenverfolgung oder Farbdetektion) zur Erkennung verdächtigen Verhaltens implementiert. Auch ist eine Kombination von bis zu acht Filtern parallel möglich. Eine Besonderheit ist der neue Flowcontrol-Filter, der es ermöglicht, auch gegenläufige Objektbewegungen innerhalb von Objektgruppen (zum Beispiel Menschenmengen) zu erkennen.

Reduzierter Netzwerkverkehr

Dank der höheren Verarbeitungsleistung bieten die modernen IP-Videoencoder und -kameras deutlich mehr als ein einfaches IP-Videoencoding. Insbesondere die VCA-Software (IVMD und jetzt IVA), die hier dezentral im IP-Netzwerk eingesetzt wird, reduziert den Netzwerkverkehr zur Zentraltechnik erheblich, da Videodaten nur im Alarm- oder Ereignisfall übertragen oder gespeichert werden. Dieses ermöglicht eine sparsame Nutzung von Bandbreite (Netzwerklast) und Speicherplatz (Kosten).

Mit der neuen leistungsstarken VCA-Software (IVA 4.0) ist zudem ein großer Schritt in Richtung Forensik (nachträgliche Analyse von aufgezeichneten Videodaten) gelungen. Die neuen Farbfilterfunktionen erlauben es, die Objektfarbe oder sogar eine Kombination von Farben als Erkennungskriterium anzugeben. Realisiert wird dies durch ein Farbhistogramm, in dem Objektfarbe, Sättigung und Genauigkeit als Überwachungskriterien festgelegt werden können. Eine typische Anwendung ist zum Beispiel die Erkennung eines Fahrzeugs oder Personenbekleidung mit einer bestimmten Farbe oder Farbkombination.

Filtersatz erweitert

Der Filtersatz wurde um neue, leistungsfähige Funktionen, wie Linienquerungsalarme, Objektbewegungskurven und Spezifikationsfilterung ergänzt. Die Auslöser können so eingestellt werden, dass Alarme dann gesendet werden, wenn Objekte eine definierte Linie oder mehrere Linien überqueren oder ihre Geschwindigkeit (Laufen), Form (Hocken) oder Seitenverhältnisse (Fallen) ändern. Darüber hinaus unterstützt IVA 4.0 Ferninfrarot (FIR)-Thermokameras, die andere Einstellungen als bei herkömmliche Farbkameras erfordern.

Hervorzuheben beim IVA 4.0 sind seine leistungsfähigen forensischen Suchfunktionen, die in Form von Metadaten mit den Videobildern generiert und gespeichert werden. Die aufgezeichneten Metadaten, die aus einfachen Textzeichenfolgen mit Beschreibungen spezieller Bilddetails bestehen, haben ein wesentlich geringeres Datenvolumen und lassen sich schneller durchsuchen als die Videoaufzeichnungen selbst. Mit der optionalen Lizenz „Forensic Search“ für den Bosch Archivplayer können die Benutzer auf einfache Weise Suchabfragen definieren, die in Sekundenschnelle die gespeicherten Metadaten durchsuchen und so rasch relevante Videoszenen auffinden. Suchvorgänge, die manuell Tage oder gar Wochen dauern, können so in wenigen Sekunden ausgeführt werden. Hierbei werden Metadaten mit intelligenten Suchalgorithmen, ähnlich wie in einer Internet-Suchmaschine durchsucht. „Forensic Search“ erlaubt zudem die Festlegung von denselben Erkennungskriterien nach der Aufzeichnung wie bei den Analyse von Live-Videobildern.

Einfachere Konfiguration

Dank eines neuen benutzerfreundlichen Aufgabenmanagers mit Assistentenkonzept ist die Konfiguration jetzt schneller und einfacher durchzuführen. Aufgabenassistenten leiten den Bediener Schritt für Schritt durch die Erstellung von „Alarmregeln“ für jede überwachte Kamera.

Besonders nützlich ist die neue Konfigurationsoption für „Referenzobjekte“. Hierbei werden alle relevanten Objektdaten, wie Größe, Geschwindigkeit und Farbe in einer ausgewählten Live-Szene durch einen einzigen Mausklick auf das betreffende Objekt erfasst. Diese Informationen dienen dann als Überwachungskriterien zur späteren Verfolgung ähnlicher Objekte.

IVA 4.0 ist in den meisten IP-Kameras und Video-Encodern von Bosch eingebettet. Zur Aktivierung des Funktionsumfangs ist lediglich eine Lizenz erforderlich, sodass diese Funktion auch zu einem späteren Zeitpunkt aktiviert werden kann, ohne hierfür eine Platz-Ressource freizuhalten.

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Wärmebildkameras am Flughafen München

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2010, S. 28 bis 29

Klare Sicht, ohne Licht

Um sicher zu gehen, dass auch nachts und bei schlechter Sicht keine Bedrohung unbemerkt bleibt, setzt der Flughafen München zur Sicherung seiner Außengrenzen auf Wärmebildkameras.

Bild: Flir
Flughafen München. (Bild: Flir)

Im Jahr 2008 hat der Münchner Flughafen in einer weltweiten Umfrage mit 8,2 Millionen Passagieren bereits zum vierten Mal in Folge den Titel „Bester Flughafen Europas“ erhalten. „Unsere Passagiere sollen sich bei ihrer Reise ab, über und nach München nicht nur sicher fühlen – sie müssen auch wirklich sicher sein“, erklärt Dominik Edlbauer, Produktmanager Videoüberwachung am Münchner Flughafen. „Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir ein komplettes Kamera-Netzwerk installiert. Mehr als 1.000 Kameras überwachen alle sicherheitsrelevanten Bereiche des Flughafens. Und die Kameras sind nicht nur innerhalb des Flughafens installiert. Wir beobachten auch sämtliche Aktivitäten, die sich draußen auf dem 1.560 Hektar großen Areal des Flughafens abspielen.”

Frühestmöglich gewarnt sein

„Im Fall des Zutritts von Unberechtigten wollen wir natürlich so früh wie möglich gewarnt werden. Daher beobachten wir das gesamte Außengelände des Flughafens. Und obwohl das weitläufige Gebiet durch einen hohen Zaun gesichert ist, möchten wir auch sehen, was dort draußen passiert. Wenn jemand über diesen Zaun klettert oder ihn zerschneidet, müssen wir das unmittelbar erfahren, denn nur dann können wir die notwendigen Schritte in die Wege leiten.“

Mit den herkömmlichen Überwachungskameras ist es tagsüber meistens kein Problem zu beobachten, was auf dem Flugfeld vor sich geht. Aber nachts und bei schlechtem Wetter sieht das ganz anders aus, denn CCTV-Kameras brauchen Licht, um Bilder zu erzeugen. „Der Außenzaun des Flughafens verläuft parallel zu den Start- und Landebahnen. Die einzigen Stellen, an denen wir dort nachts Licht haben, sind einige Tore, die in Notsituationen als Aus- und Zugänge genutzt werden können. Und das bei einem Außengelände von rund sechs Kilometern Länge in einer schnurgeraden Linie – auf beiden Seiten.“

Teures Licht

Die Montage von Licht entlang eines 12 Kilometer langen Zauns wäre eine kostspielige Sache. Energiebedarf und Instandhaltung der Lampen könnten sogar noch teurer werden. Und an einem Flughafen müssen auch noch andere Faktoren berücksichtigt werden. „Zu viel Licht parallel zur Start- und Landebahn könnte die Piloten irritieren, daher wäre eine solche Beleuchtungsanlage hier gar nicht möglich. Um trotzdem nachts zu erkennen, was dort vorgeht, haben wir bisher auf die Restlichtverstärkung gesetzt.“ Weil ein solches System aber wenigstens ein Minimum an Restlicht benötigt, können Bedingungen wie eine dichte Bewölkung die Effizienz stark beeinträchtigen. Umgekehrt kann zu viel Licht das System überlasten und ebenso ineffizient machen.

„Und genau das ist hier am Münchner Flughafen passiert”, fügt Edlbauer hinzu. „Wenn Flugzeuge gelandet oder gestartet sind, haben ihre Landescheinwerfer die Restlichtverstärkung geblendet. Als das System zur Restlichtverstärkung dann fällig war für eine gründliche Erneuerung, haben wir uns deshalb den Markt genau angesehen – auch in Hinblick auf andere technische Möglichkeiten. So sind wir auf Wärmebildkameras gestoßen.“

Wärmebildkameras

Bild: Flir
Der Schutzzaun des Flughafens München läuft parallel zur Startbahn – über
eine Strecke von sechs Kilometern an jeder Seite des Flughafens. Zur
Sicherung kommen unter anderem Wärmebildkameras zum Einsatz. (Bild: Flir)

Wärmebildkameras benötigen keinerlei Restlicht. Sie erzeugen auch in dunkelster Nacht klare Bilder. Und das unter praktisch allen Wetterbedingungen. „Wir haben Stephan Horvath von Dekom Security angesprochen, einen deutschen Händler und Integrator der Wärmebildkameras von Flir Systems für Sicherheitsanwendungen, und erhielten eine Demonstration des Systems und seiner Möglichkeiten”. „Die Lösung für den Münchner Flughafen war vergleichsweise einfach”, erklärt Horvath. „Die Wärmebildkameras mussten eine gerade Linie von sechs Kilometern Länge überwachen, auf jeder Seite des Flughafens. Wir haben uns für die SR-100 entschieden. Diese Wärmebildkamera von Flir Systems zeichnet sich durch hervorragende Leistungsdaten auf weite Entfernungen aus und ist damit in der Lage, ein Objekt von der Größe einer Person noch in rund 1,6 Kilometer Entfernung zu erkennen.“

„Sehr gute Lösung“

„Die SR-100 von Flir Systems hat sich als sehr gute Lösung für unsere Anforderungen herausgestellt. Sie bietet eine ideale Kombination aus Bildqualität, Entfernungsleistung und Preis. Um sicherzugehen, dass keine Bedrohung unentdeckt bleibt, haben wir auf jeder Seite des Flughafens mehrere SR-100 Wärmebildkameras installiert”, erklärt Edlbauer. „Die SR-100 wurden gemeinsam mit einer herkömmlichen CCTV-Kamera auf einem Schwenk/Neigekopf montiert. So können wir überall hinsehen. Wir schalten nahtlos um von Tageslicht- auf Wärmebildkamera. Tagsüber verwenden wir normalerweise die herkömmliche CCTV-Überwachungskamera. In der Dämmerung und bei völliger Finsternis schalten wir auf die Wärmebildkamera um.“

Wie an jedem anderen Flughafen genießt die Sicherheit der Passagiere, Flugzeuge, ihrer Crews, des Flughafenpersonals und aller anderen Personen auf dem Münchner Flughafen absolute Priorität. Die Wärmebildkameras von Flir Systems stellen dabei sicher, dass keine Bedrohung unbemerkt bleibt.

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Wärmebildkameras und Videodetektion

Fachartikel aus PROTECTOR 6/2010, S. 26 bis 27

Ein Fall für zwei

Dort, wo konventionelle Kameras an ihre Grenzen stoßen, wird es Zeit für den Einsatz von Wärmebildkameras. Im Bereich der professionellen Freilandsicherung und speziell bei kritischen Infrastrukturen sind bei der Videoüberwachung Lösungen notwendig, die praktisch unter allen Sicht- und Wetterbedingungen einsetzbar sind.

Wärmebildkameras, auch Thermalkameras genannt, detektieren Personen und Objekte bei völliger Dunkelheit, im Nebel oder Rauch. Sie machen sichtbar, was unsere Augen nicht sehen können. Wärmebildkameras erzeugen ähnlich wie konventionelle Kameras ein Videobild, allerdings unter Verwendung von Wärmestrahlen.

Bild: Aasset
Mit Wärmebildkameras hinter die Kulissen sehen: Visualisierung einer im Gebüsch versteckten Person. (Bild: Aasset)

Jeder Körper, der wärmer ist als 0 Kelvin oder -273,15 Grad Celsius, sendet Wärmestrahlen aus. Sogar kalte Gegenstände, wie beispielsweise Eiswürfel, strahlen Wärme ab. Je höher die Temperatur eines Objektes, desto mehr Wärmestrahlung gibt es ab.

Temperaturunterschiede darstellen

Eine Wärmebildkamera ist prinzipiell wie eine konventionelle CCD-Kamera aufgebaut, wobei die für den Menschen nicht sichtbaren Wärme- beziehungsweise Infrarotstrahlen durch ein spezielles Germanium-Objektiv auf einen Bildsensor geleitet und in elektrische Signale umgewandelt werden.

Die Signale werden von einem digitalen Bildprozessor in ein normgerechtes Videosignal gewandelt, woraus anschließend ein Wärmebild erzeugt wird. Temperaturverteilungen auf Flächen und Gegenständen können durch dieses berührungslose Messverfahren erfasst und dargestellt werden. Zu beachten ist, dass Wärmebildkameras keine Temperaturen erkennen können, sondern lediglich Temperaturunterschiede darstellen.

In der Sicherheitsbranche sind die Einsatzbereiche vielfältig, denn Wärmebildtechnologie besitzt Vorteile, die keine andere Technologie bieten kann: Sehen in völliger Dunkelheit, Sehen von Wärme und thermischer Energie und Sehen bei extremen Sichtbedingungen – mit größerer Detektionstiefe und geringerem Stromverbrauch als bei herkömmlichen Kameras. Daher finden Thermalkameras besonders in der Sicherheitsbranche bei militärischen Anwendungen, Videoüberwachung und Brandbekämpfung vermehrt Zuspruch, da geringere Störeinflüsse vorhanden sind.

Auch für widrige Wetterbedingungen

Wettersituationen, wie Nebel, Regen oder Schnee, Reflexionen durch Wasserflächen, Sichtbehinderungen durch Sträucher und Büsche oder Blendungen durch Scheinwerfer und Lichtkegel sowie Rauchentwicklung, beeinträchtigen das Wärmebild weniger als bei herkömmlichen optischen Videokameras.

Personen und Gegenstände werden deutlich schneller und selbst unter widrigen Umgebungsbedingungen sichtbar. Dadurch lassen sich mögliche Bedrohungen oder Angriffe frühzeitig erkennen und es bleibt mehr Zeit zu reagieren.

Als äußerst diskrete Überwachungsmöglichkeit machen sie teure Extraausstattung wie Infrarotstrahler und Beleuchtung überflüssig. Jedoch ermöglicht der ausschließliche Einsatz von Wärmebildkameras nur ein Detektieren, also Erfassen einer Bewegung im Bild.

Zwar ist für den Betrachter erkennbar, ob sich eine Person oder ein Objekt im Videobild bewegt und bei einer geringen Distanz lassen sich diese auch von anderen unterscheiden, doch ist zum Erkennen und Identifizieren von Personen und Objekten oder zum Auslösen eines Alarmes der Einsatz weiterer Technik notwendig.

Verbindung mit Videosensorik

Erst in Verbindung mit Videosensorik inklusive Trackingfunktion kann die Wärmebildtechnologie all ihre Vorteile entfalten. Idealerweise findet Videosensorik Einsatz bei Sicherheitsanwendungen mit vielfältigen Überwachungsaufgaben, beispielsweise zur Sicherung von weitläufigen Fabrikgeländen, Speditionen, Parkplätzen, Bahnhöfen oder Flughäfen.

Bild: Aasset
Tracking von Personen mittels Videoanalyse und Wärmebildkameras in unterschiedlichen Anwendungen. (Bild: Aasset)

Videosensorik ist eine Art künstliche Intelligenz, die Objekte identifizieren und verfolgen kann, da sie Verhaltensmuster „versteht“ und entsprechende Objekte klassifiziert.

Videosensorik ermöglicht es Videoüberwachungssystemen, definierte visuelle Ereignisse eigenständig zu erkennen und entsprechende Aktivitäten, zum Beispiel die Alarmierung von Sicherheitspersonal, auszulösen. Erkennt die Wärmebildkamera eine Bewegung, kann dieses Ereignis unmittelbar gemeldet werden und zwar dorthin, wo es benötigt wird.

Nur durch diese Technologie der selbsttätigen Videoanalyse wird aus einem passiven Überwachungssystem ein strategisch intelligentes Bewachungssystem, das automatisch erkennt und reagiert.

Reaktionszeiten reduzieren

In der Praxis könnte ein Zusammenspiel zwischen Wärmebildkamera und Sensorik so aussehen: Bei völliger Dunkelheit erfasst die Wärmebildkamera eine Bewegung in einem sensiblen Bereich. Die Videosensorik erkennt die Bewegung als Eindringling und verfolgt seine Schritte virtuell. Betritt er nun eine vorab definierte Sicherheitszone, schlägt das System Alarm und informiert das Wachpersonal über den ungebetenen Gast.

So lassen sich Reaktionszeiten reduzieren und es bietet sich die Möglichkeit einer permanenten Überwachung, die über menschliche Fähigkeiten hinaus geht – das Sicherheitspersonal hat dadurch mehr Zeit für andere Aufgaben und der notwendige Speicherplatz für Videobilder wird auf ein Minimum reduziert. Problemlos können solche Sensorik-Einheiten in bestehende Innen- sowie Außenüberwachungsanlagen integriert werden.

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Solarkraftwerk mit Wärmebildkameras

Fachartikel aus PROTECTOR 6/2010, S. 24 bis 25

Sicher auch ohne Sonne

Eines der wichtigsten Solarkraftwerke in Spanien ist der Abertura Solar Park. Er stellt ein Investment von mehr als 225 Million Euro dar. Insgesamt 27 Wärmebildkameras beschützen diese Investition bei Tag und Nacht – ein Gebiet von mehr als neun Quadratkilometern Größe.

Bild: Flir CVS
Das Solarkraftwerk Abertura Solar Park in Spanien aus der Luft. (Bild: Flir CVS)

„Das Solarkraftwerk erzeugt – abhängig von den klimatischen Bedingungen – jedes Jahr Strom im Wert von rund 25 Millionen Euro“, erklärt Borja Escalada, geschäfts- führender Partner der Vector Cuatro Grup- pe, die das Abertura Solarkraftwerk betreibt. „Es ist klar, dass eine Investition von 225 Million Euro Schutz benötigt. Photovoltaik-Module sind teuer. Außerdem verfügen wir über ein riesiges Netzwerk aus hochwertigen Kupferkabeln. Aber die Anlage muss nicht nur gegen Diebstahl geschützt werden. Wir müssen potentielle Eindringlinge oder Diebe auch gegen sich selbst schützen. Abertura verfügt über einige Hochspannungsbereiche. Personen, die sich unautorisierten Zugang verschafft haben, könnten sich schwer verletzten oder sogar im schlimmsten Fall zu Tode kommen”, fügt Escalada hinzu.

Beleuchtung sehr teuer

„Die Sicherung eines Grundstücks von neun Quadratkilometern ist keinesfalls einfach”, erklärt Escalada. „Tagsüber haben wir da weniger Bedenken, denn unser vier- bis fünfköpfiges Instandhaltungsteam ist eigentlich ständig in der Anlage unterwegs. Nachts sieht es da schon anders aus.”

„Wir haben verschiedene Optionen genau geprüft. Herkömmliche Überwachungskameras mit zusätzlicher Beleuchtung (oder aktiven Infrarotstrahlern), Patrouillen, passive Infrarot-Barrieren und Wärmebildkameras. Wir haben die Vor- und Nachteile jeder Lösung sorgfältig gegeneinander abgewogen und uns schließlich aus vielen Gründen für eine Lösung mit Wärmebildkameras entschieden. Das gesamte Gelände kann nicht komplett ausgeleuchtet werden. Das wäre einerseits unter Naturschutzaspekten nicht angemessen. Außerdem wären Installation und Instandhaltung eines solchen Systems ebenso teuer wie sein hoher Stromverbrauch. Auch Infrarotstrahler sind teuer. Daneben bietet eine aktive Infrarotausleuchtung bei weitem nicht dieselbe Reichweite wie Wärmebildkameras. Das bedeutet: Mehr Kameras müssten montiert werden, weitere Bau- und Befestigungsarbeiten würden notwendig.

Obwohl wir einen Zaun um den gesamten Perimeter gezogen haben, ist das auch nicht die beste Lösung. Der Zaun stellt ein relativ schwaches Hindernis dar, denn wir müssen ihn oft mit größeren Löchern unterbrechen, um den Wildtieren einen Weg anzubieten. Aber selbst bei einem durchgängigen Zaun würden wir zusätzlich Detektoren und Sensoren montieren müssen. Und um dann zu erkennen, ob es sich um einen Fehlalarm handelt, würden wir doch am Ende ein CCTV-Kamerasystem mit Beleuchtung oder Infrarotstrahlern benötigen.

Am Ende haben wir uns Patrouillen angesehen. Aber außer der Tatsache, dass Wachpersonal ziemlich teuer ist, stießen wir auf ein unerwartetes Problem. Abertura liegt in einem sandigen Gebiet, in dem ein Patrouillen-Fahrzeug viel Staub aufwirbeln würde. Das mag unwichtig erscheinen, aber damit die Solarmodule so effizient wie möglich arbeiten, müssen wir diesen Staub von ihnen entfernen. Das machen wir zurzeit zweimal pro Jahr – zu Kosten von etwa 100.000 Euro. Mit Patrouillen würde schätzungsweise eine Reinigung pro Jahr zusätzlich zu Buche schlagen.“

Gründliche Kalkulation

Bild: Flir
27 Wärmebildkameras beschützen das Solarkraftwerk Abertura. (Bild: Flir)

Nach einer gründlichen Kalkulation der Installationskosten und – noch wichtiger – der Gesamtkosten durch den dauerhaften Betrieb der Anlage, hat sich Borja Escalada für eine Lösung mit Wärmebildkameras entschieden. „Wir haben insgesamt 27 Wärmebildkameras von Flir Systems montiert: zwei VSR-6, sechs SR-19, fünf SR-35 und zwölf SR-50 erzeugen einen lückenlosen ‚Wärmebild-Zaun‘ rund um das Solarkraftwerk. Zwei Flir SR-100 Wärmebildkameras wurden zusätzlich auf einem Schwenk-/Neigekopf montiert und ergänzen das System. Der Betreiber Vector Cuatro hat daneben zwei Ersatzkameras bestellt, die dann schnell montiert werden können, wenn eine der Kameras ausfallen sollte. Bisher haben wir sie nicht gebraucht”, erklärt der lokale Flir-Vertriebspartner.

„Wir haben uns nicht nur für Wärmebildkameras von Flir entscheiden – auch viele weitere Komponenten kommen von Flir: Mini Server, Eingabe/Ausgabe-Module, Videoverarbeitungssysteme und digitale Video-Netzwerkrecorder. Die Software, mit der das gesamte System gesteuert wird, ist der Flir Sensors Manager.”

Der “Wärmezaun”

Das Prinzip des “Wärmezauns” ist einfach. Alle Wärmebildkameras werden entlang des Geländes installiert. Über die Software Flir Sensors Manager definieren wir mit einem Videoanalyse-Algorithmus bestimmte, virtuelle “Stolperdrähte“. Wenn jemand diese virtuelle Linie übertritt, wird umgehend ein Alarm ausgelöst – optisch und akustisch. Der Anwender sieht sofort das Bild derjenigen Wärmebildkamera auf seinem Monitor, die den Alarm ausgelöst hat. Er kann dann entscheiden, ob es sich um einen Fehlalarm handelt (ausgelöst zum Beispiel von einem Tier) oder nicht. Sollte es sich um einen echten Alarm handeln und sollte der Eindringling wird nicht bereits vom Licht und dem akustischen Alarm vertrieben werden, ruft der Anwender die Polizei, die innerhalb von Minuten vor Ort ist.

Montage des Wärmezauns

Entlang des Perimeters wurden 25 Beobachtungsposten installiert. Jeder einzelne besteht aus einer festinstallierten Wärmebildkamera von Flir Systems, die einen bestimmten Teil des Geländes abdeckt, einer Alarmeinheit mit Warnlicht und Lautsprecher und in einigen Fällen einer herkömmlichen Überwachungskamera, die gelegentlich bei Tageslicht eingesetzt werden kann.

An jedem Beobachtungsposten ist ein Schaltschrank installiert. Videobild und die Daten der Wärmebildkamera und der Überwachungskamera werden von dort zu einem Flir Mini-Server transferiert. Die Alarmeinheit ist ebenfalls über eine Flir I/O-Box (Ein-/Ausgabe-Box) mit dem Mini-Server verbunden. Alle Signale werden vom Mini-Server in TCP/IP-Signale umgewandelt. Dank eines Ethernet/Glasfaser-Konverters können alle Signale über lange Entfernungen in den Kontrollraum übertragen werden. In diesem Kontrollraum werden die Daten wieder über einen Ethernet/Glasfaser-Konverter an ein TCP/IP-Netzwerk übergeben.

Auf demselben LAN (Local Area Network) befindet sich ein Computer, auf dem die Software Flir Sensors Manager läuft und die Bilder der Wärmebildkamera ausgegeben werden. Hier werden auch die notwendigen Alarmvoreinstellungen eingegeben. Diese Einstellungen werden an die Videoverarbeitungseinheiten übertragen, von denen die Wärmebilder der Kameras ständig analysiert werden. Wenn sie irgendeine Anomalie entdecken, senden sie ein Signal an den Beobachtungsposten, von dem der Alarm ausgeht. Der Mini Server wiederum gibt ein Signal an die I/O-Box aus. Ein Kontakt wird geschlossen, und dadurch wird ein Alarm (optisch/akustisch) ausgelöst. Gleichzeitig erhält der Anwender das Bild der Kamera, die den Alarm ausgelöst hat, auf seinem Bildschirm angezeigt, so dass er die notwendigen Schritte einleiten kann.

Im Kontrollraum schließlich sind die digitalen Videorecorder (nDVRs) von Flir Systems mit dem LAN verbunden. Sie nehmen ständig alle Bilddaten der Wärmebildkameras auf. Dabei haben sie eine Speicherkapazität von 15 Tagen. Danach werden die Daten überschrieben.

Bild: Flir
Kombiniert mit Videoanalyse: Wärmebildkameras liefern dem Videoanalysesystem wesentlich mehr Daten als herkömmliche Überwachungskameras. (Bild: Flir)

Die Kombination der Wärmebildkameras und der in der Software verwalteten Videoanalyse funktioniert perfekt. Nachts ist der thermische Kontrast zwischen der (kühlen) Umgebung und einem potentiellen Eindringling am größten. Das bedeutet, dass wir nur zwei oder drei Pixel benötigen, um schon etwas zu entdecken – und das wiederum heißt: Wir können extrem weit sehen. Tatsächlich liefern Wärmebildkameras dem Videoanalysesystem so wesentlich mehr Daten als herkömmliche Überwachungskameras.

Wärmebildkameras als beste Lösung

“Wir sind sehr glücklich mit unserem Wärmebildkamera-Zaun.”, sagt Escalada. “Es ist nicht nur eine kostengünstige Lösung, da wir keine großen Baumaßnahmen beauftragen mussten. Und da wir auch nicht viel Energie benötigen, ist es auch eine sehr effiziente Lösung. Wenn ich das mit anderen Sicherheitssystemen in weiteren Kraftwerken, die wir betreiben, vergleiche, kann ich nur sagen: Wärmebildkameras schlagen alle anderen Systeme. Wir haben praktisch Null Fehlalarme und können das gesamte Gebiet von einem einzigen Mitarbeiter überwachen lassen. Daher werden wir auch für zukünftige Solarkraftwerke definitiv dieselbe Lösung wählen. Und wenn das Sicherheitssystem in einem unserer anderen Solarkraftwerke ausgetauscht werden muss, werden wir es durch eine Wärmebildlösung ersetzten”, schließt Escalada.

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IP in der Sicherheitstechnik

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2009, S. 40 bis 43

Video ist nur der Anfang

Aus der Videoüberwachung sind IP-basierende Kameras und Lösungen heute nicht mehr wegzudenken. In vielen Anwendungen haben sie analoge Systeme bereits verdrängt. In anderen Bereichen dagegen hat sich das Standardprotokoll noch nicht im gleichen Maße durchsetzen können. Allerdings ist auch hier ein Trend zum Einsatz von IP und Ethernet zu erkennen.

Bild: Bosch
Bei Einbruch- und Brandmeldesystemen dient das IP-Protokoll immer häufiger für die Kommunikation der Meldezentralen mit dem übergeordneten Gebäudemanagementsystem. (Bild: Bosch)

Attraktiv sind Ethernet und IP für viele Unternehmen vor allem, weil sie den Aufbau separater Netzwerke für die Datenverarbeitung und die Sicherheitstechnik überflüssig machen können. Eine zentrale und einheitliche Verwaltung verspricht deutlich reduzierte Betriebskosten, und auch bei den Investitionen in die Infrastruktur führen die hohen Stückzahlen zu erheblichen Kostenvorteilen. Doch nicht nur finanziell zahlt sich der Einsatz standardisierter Netzwerktechnologien aus: Eines ihrer großen Versprechen ist die Schaffung einer gemeinsamen technischen Plattform für alle Bereiche der Sicherheitstechnik. Informationen von Videokameras, Brand- und Rauchmeldern oder Türsteuerungen können über einheitliche Protokolle, wie TCP/IP, und standardisierte Schnittstellen, wie OPC, zentral zusammengeführt werden. Ferner besteht so die Möglichkeit, mehrere Anwendungen auf einer gemeinsamen, flexiblen und konfigurierbaren Oberfläche anzuzeigen und miteinander zu verknüpfen. Zudem werden ganz neue Anwendungen durch die Digitalisierung überhaupt erst möglich.

Intelligenz in Kameras und Encodern

Dass „Security over IP“ heute häufig noch mit „Video over IP“ gleichgesetzt wird, hat nachvollziehbare Gründe, ist aber trotzdem falsch. Die Videoüberwachung ist heute allerdings der einzige Bereich der Sicherheitstechnik, in dem Ethernet und IP flächendeckend bis hin zum Sensor, nämlich der Videokamera, eingesetzt werden. Das ist nur deswegen möglich, weil Kameras vergleichsweise teure Systeme sind und die zusätzlichen Kosten für einen eigenen Prozessor und die notwendige Software dort nicht erheblich ins Gewicht fallen. Diesen geringen Zusatzkosten stehen jedoch erhebliche Kosteneinsparungen und andere Vorteile gegenüber.

Dank ihrer hohen Verarbeitungsleistung bieten moderne IP-Netzwerkkameras und -Encoder erheblich mehr als eine herkömmliche Videoübertragung. Insbesondere ermöglicht diese höhere Leistung den Aufbau dezentraler Videoarchitekturen mit intelligenten Funktionen direkt in den Encodern und Kameras. Bei diesem Ansatz werden alle „Ereignisse“ am Kamerastandort generiert und nur noch Videobilder von Interesse an die Leitstelle gesendet, was den Datenverkehr im Netzwerk deutlich reduziert. Dafür gibt es heute eine Vielzahl von Videolösungen, bei denen Festplatten direkt an die Kameras oder Encoder angeschlossen und als lokale Ringspeicher genutzt werden können.

Erheblich Kosteneinsparungen

Im Vergleich zu analogen Lösungen mit zentraler Videospeicherung bieten solche Systeme erheblich Kosteneinsparungen. Trotzdem geht der Trend bereits wieder weg von einfachen Netzwerkrecordern, denn der Einsatz von iSCSI-Laufwerken verspricht deutlich mehr Flexibilität und Zuverlässigkeit. So lassen sich mit iSCSI relativ einfach flexible Speichernetze mit Redundanz und einer automatischen Lastverteilung (Load Balancing) realisieren, so dass die Verfügbarkeit der Lösung jederzeit garantiert werden kann. iSCSI-basierende Speichersysteme sind zudem mittlerweile recht kostengünstig und lassen sich sehr einfach skalieren. Bedenkt man, dass die Speicherung von Videobildern nicht selten die Hälfte der Gesamtkosten für die Videoüberwachung ausmacht, sind dies starke Argumente für den Einsatz von iSCSI-Systemen.

Wenngleich IP heute in der Videoüberwachung als Standard gelten kann, gibt es doch noch einige Bereiche, in denen analoge CCTV-Technologien eingesetzt werden. Bei Spezialkameras, wie Dome- oder Infrarot-Kameras, spielt analoge Technik nach wie vor eine erhebliche Rolle – diese Systeme werden dann allerdings über entsprechende Decoder in das IP-Netzwerk integriert. Ähnlich sieht es in Bereichen mit harten Umgebungsbedingungen aus, in denen bei der digitalen Signalübertragung mit Störungen zu rechnen ist. Manche Unternehmen setzen auch im Außenbereich auf analoge Techniken, um einen physikalischen Zugang zu ihrem IP-Netz unmöglich zu machen. Allerdings gibt es hier auch andere Möglichkeiten, unbefugte Zugriffe wirkungsvoll zu verhindern, so dass sich IP-Kameras auch in der Außenhaut- und Freilandüberwachung zunehmend durchsetzen.

Auch Audio-Streams

Wurde IP in der Videoüberwachung zunächst nur für die Übertragung von Bildern eingesetzt, läuft heute auch der Audio-Stream immer häufiger über dieses Protokoll. Verbesserungen in der Netzwerktechnologie haben die Latency in den Bereich von 100 Millisekunden gedrückt, was für eine hochwertige Audioübertragung ausreichend ist (weswegen sich auch die Telefonie über das IP-Protokoll zunehmend durchsetzt). Qualitätsprobleme sind erst ab etwa 150 Millisekunden Latency zu erwarten. In modernen Gigabit-Netzen steht heute genügend Übertragungskapazität für Audio- und Videosignale zur Verfügung, zumal dieser Verkehr in virtuelle LANs (VLANs) separiert und dann mit einer hohen Priorität versehen werden kann. Dies erfolgt in der Regel über die Reservierung der notwendigen Bandbreite für den Videoverkehr in den Ethernet Switches. Solche Maßnahmen können vor allem dort erforderlich sein, wo die Videoüberwachung über das bestehende Datennetz betrieben wird und dieses bereits eine nennenswerte Auslastung aufweist.

Ein weiterer Vorteil der IP-Technologie ist die Tatsache, dass sie nicht zwangsläufig kabelgebunden ist. So lassen sich über WLANs relativ einfach auch Video- und Audio-Streams aus problematischen Umgebungen übertragen. Beispielsweise sind die Schleppkabel von Aufzugsanlagen in der Regel nicht für die Übertragung von Audio und Video ausgelegt – per WLAN lassen sich hier trotzdem zuverlässige und kostengünstige Überwachungs- und Notruflösungen realisieren.

Genauere Erkennung von Vorfällen

Der Trend weg von der analogen Videoüberwachung und hin zum vermehrten Einsatz von IP-gestützten Systemen hat auch eine Vielzahl von Lösungen für die intelligente Videoanalyse mit sich gebracht. Netzwerk-basierte Überwachung und intelligente Analyse ermöglichen zum einen eine deutlich genauere Erkennung von Vorfällen, da Konzentrationsmängel und andere menschliche Fehler von vornherein ausgeschlossen werden. Zum anderen machen sie das Sicherheitspersonal deutlich effizienter, da dieses nur noch auf generierte Alarme reagieren muss, statt ständig eine Vielzahl von Live-Bildern zu überwachen.

Bild: Bosch
Die Videoüberwachung ist heute der einzige Bereich der Sicherheitstechnik, in dem Ethernet und IP flächendeckend bis hin zum Sensor, nämlich der Videokamera, eingesetzt werden. (Bild: Bosch)

Waren die ersten intelligenten Systeme noch fast ausschließlich auf die Detektion von Bewegungen ausgelegt, gibt es heute wesentlich vielfältigere Alarmierungskriterien. Statt jede Bewegung zu melden, analysieren moderne Systeme auch die Größe des Objekts, seine Geschwindigkeit und seine Bewegungsrichtung und vermeiden so Fehlalarme wie bei der schon fast sprichwörtlichen Katze, die durch das Bild huscht. Interessant ist für viele Anwendungen auch eine Konfigurationsoption für Referenzobjekte. Hierbei werden alle relevanten Objektdaten, wie Größe, Geschwindigkeit und Farbe, in einer ausgewählten Live-Szene durch einen Mausklick auf das betreffende Objekt erfasst. Diese Informationen können dann als Überwachungskriterien zur späteren Verfolgung ähnlicher Objekte verwendet werden – auch über mehrere Kameras hinweg. So lässt sich beispielsweise sehr einfach erkennen, in welchen Bereichen des Firmengeländes sich eine verdächtige Person oder ein bestimmtes Fahrzeug bewegt hat.

Abstraktion durch Metadaten

Wenngleich bei vielen Anwendungen die zuverlässige Live-Alamierung im Vordergrund steht, ergibt sich doch oft die Notwendigkeit, Ereignisse später nachzuvollziehen. Eine Möglichkeit, diese Forensik deutlich zu beschleunigen, liegt in der Abstraktion. So können digitale Kameras neben dem eigentlichen Videobild auch Content-Analyse-Informationen in Form von Metadaten aufzeichnen. Diese bestehen aus einfachen Textzeichenfolgen mit Beschreibungen spezieller Bilddetails, wie Objekte oder Bewegungen. Die Metadaten haben ein wesentlich geringeres Volumen als die Videoaufzeichnungen selbst und lassen sich daher deutlich schneller und vor allem maschinell durchsuchen. Sie können zudem auch aus anderen Quellen wie etwa der Zutrittskontrolle stammen, so dass mit unterschiedlichen Techniken detektierte Ereignisse sehr einfach korreliert werden können.

IP jenseits von Video

Die Videoüberwachung hat dem IP-Protokoll den Zugang zur Sicherheitstechnik geebnet, doch der Einsatz digitaler Netzwerktechnologien ist schon lange nicht mehr auf Video beschränkt. Beobachter erwarten, dass die IP-Technologie schon bald auch den Markt für Zutrittskontrollsysteme beherrschen wird, da sie auch hier ihre Vorteile – Flexibilität, Standardisierung und geringe Kosten – voll ausspielen kann. Zwar ist nicht zu erwarten, dass die RS485-Schnittstellen der Terminals für die Zutrittskontrolle und die Zeitwirtschaft schon bald flächendeckend durch Ethernet ersetzt werden, doch verfügbar sind solche Systeme bereits. Allerdings sind IP-fähige Terminals wegen der erforderlichen Intelligenz noch spürbar teurer als ihre konventionellen Geschwister. Bei den Türkontrollern ist eine Ethernet-Schnittstelle für die Anbindung an die Zentrale dagegen heute Standard. Konfigurationsdaten für die einzelnen Terminals können so sehr einfach über das Netzwerk verteilt werden, und auch die Einbindung in ein zentrales Gebäudemanagement wird erheblich effizienter.

Ähnlich wie bei der Videoüberwachung ermöglicht auch die Digitalisierung der Zutrittskontrolle ganz neue Anwendungen, die einerseits die Sicherheit erhöhen und andererseits Kosten sparen können. So lassen sich viele digitale Zutrittskontrollsysteme über eine LDAP-Schnittstelle mit den gängigsten Verzeichnissystemen aus der EDV, wie etwa dem Active Directory, kombinieren, so dass die Zugangsrechte zur physischen und zur DV-Welt sehr effizient zentral verwaltet werden können.

Preissensitive Sensoren

Auch bei Einbruch- und Brandmeldesystemen dient das IP-Protokoll immer häufiger für die Kommunikation der Meldezentralen mit dem übergeordneten Gebäudemanagementsystem. Auf Sensorebene dagegen hat es sich bisher nicht durchsetzen können, da die Sensoren hier einfach und sehr preissensitiv sind. Zusätzliche Intelligenz wird nicht unbedingt benötigt, Extrakosten für eigene CPUs und die erforderliche Software sind daher in der Regel nicht zu rechtfertigen. Zudem stehen für den Anschluss der Melder an die Zentralen ausgereifte und kostengünstige Technologien, wie LSN (Lokales Sicherheitsnetzwerk), zur Verfügung, über die Ereignisse nicht nur gemeldet, sondern auch sehr genau lokalisiert werden können. Auch die für Hochsicherheitsanwendungen wie den Brandschutz notwendigen Zertifizierungen tragen dazu bei, dass IP sich dort auf der Sensorebene noch nicht durchsetzen konnte.

Bild: Bosch
Bisher existiert bei der Gefahrenmeldetechnik kein einheitlicher Standard. (Bild: Bosch)

Ein weiteres Problem ist die fehlende Standardisierung in der Kommunikation zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller. Während sich bei der Videotechnik mit Onvif eine Standardisierungsorganisation gebildet hat, der praktisch alle namhaften Hersteller, wie Axis, Bosch, Cisco, Panasonic, Sony und viele andere, angehören, ist die Welt in der Gefahrenmeldetechnik gespalten. Mit dem aus der Prozesstechnik stammenden OPC und dem in der Gebäudeleittechnik beheimateten Bacnet existieren hier zwei Standards, die allerdings beide auf TCP/IP als Transportmedium zurückgreifen können. Dennoch würde ein einheitlicher Standard für die Gerätekommunikation sicher auch die Akzeptanz eines Standard-Transportmediums, wie TCP/IP, fördern.

Sicherheitstechnik absichern

Betreibt man die Sicherheitstechnik über eine IT-Infrastruktur, muss man sich zwingend auch mit der Frage der IT-Sicherheit beschäftigen. Daten aus der Videoüberwachung oder der Brandmeldeanlage sind kritisch und/oder vertraulich; sie dürfen weder in falsche Hände gelangen noch der Gefahr der Manipulation ausgesetzt werden. In manchen Unternehmen kommt es daher vor, dass für die Sicherheitstechnik zwar IT-Technologien eingesetzt, aber trotzdem separate Netze aufgebaut werden. Der leitende Gedanke ist dabei, dass die Trennung von Sicherheits- und Datennetz einen erheblichen Sicherheitsgewinn bringt und auch der Performance beider Netze zugute kommt. Allerdings lassen sich eine solche Trennung und der damit verbundene Sicherheitsgewinn auch innerhalb eines physischen Netzes erreichen. Virtuelle LANs ermöglichen nicht nur garantierte Bandbreiten für die anspruchsvolle Videoübertragung, sondern auch das Management unterschiedlicher Berechtigungen für die einzelnen VLANs. Damit können logisch völlig separate Netze über eine einheitliche physische Infrastruktur realisiert werden.

Der logische Zugang zu dieser Infrastruktur wird dann mit den Mitteln der IT-Security abgesichert. So lassen sich über IEEE 802.1X nicht nur Personen authentifizieren, sondern auf Ebene von Ethernet-Ports auch einzelne Geräte. Damit kann ausgeschlossen werden, dass jemand an einem zugänglichen Port ein nicht zugelassenes Gerät in das Netzwerk integriert, etwa indem er den Anschluss einer Videokamera im Außenbereich „anzapft“. Unbefugtes Abhören von Daten lässt sich in IP-Umgebungen zudem recht einfach über Verschlüsselungstechniken verhindern.

IP heißt nicht IT

IP-basierte Architekturen ermöglichen heute auch in der Sicherheitstechnik sehr flexible und kostengünstige Lösungen, da viele Standard-Komponenten aus der Welt der Informationstechnik verwendet werden können. Trotzdem sollte die physische Sicherheit nicht lediglich als Teil der IT gesehen werden, da nach wie vor die sicherheitstechnische Erfahrung der Mitarbeiter in Planung, Einrichtung und Überwachung die Qualität und die Effizienz der Gesamtlösung bestimmen. Aus der Sicht der IT ist die physische Sicherheit nur eine weitere Applikation, die gewisse Anforderungen an das Netzwerk stellt. Für den Sicherheitsverantwortlichen dagegen ist die IT ein zunehmend wichtiger werdendes Werkzeug, ohne das er sein Handwerk nicht mehr beherrschen kann. Für ihn ist es daher essentiell, sich intensiv mit den neuen Technologien auseinander zu setzen – sonst übernimmt über kurz oder lang die IT-Abteilung nach der Telekommunikation auch die Sicherheitstechnik.

Christoph Hampe, Vertriebsreferent, Bosch Sicherheitssysteme GmbH

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