Datenübertragung und Datensicherheit im Videonetzwerk

Der Wunsch nach immer besserer Bildqualität und der Trend zu Megapixel- und HD-Kameras führen dazu, dass die Datenmengen, die bei der Aufzeichnung von Überwachungsszenarien entstehen, immer größer werden - und damit auch die erforderliche Bandbreite zur Übertragung der Bilder. Wer also ein Videonetzwerk plant, steht vor allem vor der Frage: Wie können die riesigen Datenmengen übertragen werden? Wie kann das Firmennetzwerk entlastet und gleichzeitig größte Datensicherheit gewährleistet werden? Ein Beitrag von Roland Feil, Director Sales bei Dallmeier.

Wer heutzutage eine Videoüberwachungsanlage installiert, erwartet nicht nur eine gute Bildqualität, sondern auch eine flüssige und ruckelfreie Darstellung der Bilder - idealerweise nicht nur vom PC aus, sondern auch mobil über Laptop, Tablet oder Smartphone. Dabei ist die Rechnung ganz einfach: Je besser die Bildqualität und je höher die Framerate, desto größer ist die Datenmenge und desto größer wird die zur Übertragung benötigte Bandbreite. Insbesondere bei HD- und Megapixel-Kameras stößt man selbst bei einem Breitbandnetz schnell an die Grenzen des Möglichen.

Und noch einen wichtigen Punkt gilt es zu beachten: Häufig wird vergessen, dass zur Übertragung der Bilder nicht nur der Download, sondern auch der Upload entscheidend ist. Selbst bei guten DSL-Verbindungen ist der Upstream wesentlich geringer als der Downstream - das Hochladen der Daten wird also meist zum Flaschenhals!

Dateien-Karawanen

Es stellt sich also die Frage: Wie bringt man große Datenmengen über einen begrenzten Übertragungsweg? Oder anders gesagt: Wie bringt man das Kamel durchs Nadelöhr? Wenn hier das Kamel sprichwörtlich für eine große Bilddatei steht, dann müsste man bei einem Video-Stream genau genommen sogar von einer Karawane sprechen, die durch ein Nadelöhr muss. Und spätestens dann, wenn jemand über einen begrenzten Datenweg nicht nur die Sequenzen einer einzelnen Kamera sehen möchte, sondern mehrere Kameras in einem sog. Mehrfachsplit auf seinem Monitor anzeigen lassen will (und somit gleichzeitig mehrere Karawanen durch das Nadelöhr müssten), sind die Grenzen von einfachen Streaming-Verfahren erreicht.

Das sogenannte Dual Streaming ist eine mögliche Lösung des Problems: Hier erzeugt der Encoder zwei Streams, wovon einer für die Aufzeichnung und einer für die Livebild-Übertragung verwendet wird. Es kann also am Recorder mit hoher Qualität aufgezeichnet und gleichzeitig für die Livebild-Übertragung eine bandbreitenschonende geringere Qualität gewählt werden. Doch auch Dual Streaming stößt schnell an die Grenzen des Möglichen, beispielsweise wenn nur eine sehr geringe Bandbreite wie etwa bei UMTSoder Edge-Verbindungen zur Verfügung steht, wenn ein Mehrfachsplit dargestellt oder wenn nicht nur Live-, sondern auch aufgezeichnetes Bildmaterial übertragen werden soll - was in der Praxis meist die häufigere Anwendung darstellt.

Die Lösung liegt hier in einem speziellen Übertragungsverfahren, das sich PRemote-HD nennt und mit dem selbst HD- und Megapixel- Streams bei geringen Bandbreiten dargestellt werden. Ähnlich wie beim Dual Streaming verwendet auch PRemote-HD zwei Streams für Aufzeichnung und Übertragung. Durch den Einsatz eines speziellen Transcodier-Verfahrens kommt PRemote-HD allerdings auch mit äußerst geringen Bandbreiten wie beispielsweise bei mobilen Verbindungsarten zurecht - was eine Übertragung auf Tablet oder Smartphone problemlos ermöglicht.

Und: Im Gegensatz zu Dual Streaming, bei dem lediglich die Qualität von Livebildern zur Übertragung geändert werden kann, ist bei PRemote-HD auch eine bandbreitenschonende Übertragung von aufgezeichnetem Bildmaterial möglich. Somit kann nicht nur die Betrachtung von Live-Bildern, sondern auch die Auswertung der Aufzeichnungen über große Distanzen in höchster Auflösung erfolgen.

Darüber hinaus ermöglicht PRemote-HD auch ein Splitstreaming, d. h. ein Mehrfachsplit wird in einem einzigen Bild übertragen, wodurch auch nur ein Stream notwendig ist - und sich somit die benötigte Bandbreite entsprechend reduziert. PRemote-HD funktioniert bei allen Netzwerkkameras, die via RTSP-Verfahren im MJPEG- oder H.264-Format aufgezeichnet werden.

Entlastung des Firmennetzwerks und Datensicherheit

Moderne IP-Videotechnologie hat den großen Vorteil, dass die bereits im Unternehmen vorhandene Netzwerkinfrastruktur für die Videotechnik genutzt werden kann. Dabei sollte man allerdings beachten, dass eine Videoan lage durch das ständige Übertragen großer Bilddaten natürlich eine viel höhere Netzwerklast verursacht als dies beispielsweise durch einen normalen Email-Verkehr der Fall ist. Gibt es also eine Möglichkeit, die vorhandene Infrastruktur zu nutzen und gleichzeitig das Firmennetzwerk nicht durch die Videoanlage zu belasten?

Die Antwort ist „ViProxy". Diese Lizenz aktiviert die zweite Ethernet-Schnittstelle an Dallmeier Aufzeichnungssystemen und stellt dadurch eine Video Proxy Funktion am Recorder zur Verfügung. Damit ist es möglich, ein eigenes Netzwerk für die Videoanlage einzurichten - was für eine Entlastung des Firmennetzwerks und gleichzeitig für noch höhere Sicherheit sorgt.

Mit ViProxy übernimmt das Aufzeichnungssystem die Rolle eines Proxy Servers für die Videoanlage, d. h. es agiert als Bindeglied und Kommunikationsschnittstelle zwischen Firmenund Videonetzwerk. Ein direkter Zugriff auf die Kameras des Videonetzwerks wird dadurch unterbunden, da alle Anfragen für Livebild und Playback über den Recorder (= Video Proxy) laufen, auf dem die entsprechenden Berechtigungen eingestellt werden können.

Technisch betrachtet, funktioniert dies folgendermaßen: Die erste Ethernet-Schnittstelle am Aufzeichnungssystem ist die Standardschnittstelle und immer aktiv. Sie erlaubt die Nutzung eines Standard- Gateways für die Verbindung des Gerätes mit weiteren Netzwerken, wie z. B. dem Internet.

Die zweite Ethernet-Schnittstelle, die mit ViProxy aktiviert wird, ist für die Verbindung des Aufzeichnungssystems mit einem zweiten lokalen Netzwerk geeignet, so kann z. B. ein vollkommen separates Netzwerk speziell für IP-Kameras eingerichtet werden. Das Videonetzwerk ist nun vom ersten Netzwerk physikalisch getrennt. Das hat den großen Vorteil, dass die Netzwerklast des „normalen" Firmennetzwerks durch die Videoanlage in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Darüber hinaus ist das Videonetzwerk mit keinem weiteren Netzwerk verbunden, wie z. B. dem Internet. ViProxy agiert hier wie eine Firewall, die keinen unbefugten Zugriff von Außen auf das Videonetzwerk zulässt. Damit erfüllt das Videoüberwachungssystem höchste Sicherheits- und Datenschutzrichtlinien.