Im Jahre 1996 hat Axis die weltweit erste Netzwerk-Kamera auf den Markt gebracht - das Modell Axis 200. Vor 15 Jahren begann damit der Technologiewandel von analogem CCTV zu Netzwerkvideo. Aus Anlass dieses Jubiläums wirft Martin Gren, Mitgründer von Axis Communications, einen Blick auf die Zukunft der Videoüberwachungs-Kamera.
Von Martin Gren
Vor 15 Jahren haben wir die weltweit erste netzwerkbasierte Kamera auf den Markt gebracht. Seine Performance war noch recht dürftig - mit gerade mal drei Frames pro Minute. Aber die Welt drehte sich weiter - im Tempo des Moorschen Gesetzes - und heute arbeiten die meisten Netzwerkkameras mit Full HD-Auflösung und 30 fps. Das ist eine 600-fache Leistungssteigerung, die die nach dem Moorschen Gesetz zu erwartenden Entwicklungen bei weitem übertrifft.
Ein fälliger Wandel
Und wohin führt uns die Zukunft? Bekommen wir bald 300 fps-Kameras in Super-Auflösung? Rein technisch ist das machbar. Aber besteht, abgesehen von Nischenmärkten wie Machine-Vision-Lösungen und vielleicht manchen Sportarten, überhaupt das Bedürfnis dafür? 70 Jahre lang nutzen wir alle das PAL-Verfahren für unsere Sicherheitskameras (bzw. NTSC in Nord- Mittel- und Südamerika). Diese Technologie wurde in den 1940er Jahren entwickelt und hat uns gute Dienste geleistet. Die jüngste Weiterentwicklung analoger Videokameras bestand in der Einführung von Farbbildern in den 70er Jahren - und hat noch nicht einmal die Hälfte aller neuen Kameras im Jahr 2000 überhaupt genutzt. Die Situation heute ist jedoch eine andere: Wir sind dabei, unser analoges Fernsehen abzuschaffen und durch Full-HD-Fernseher zu ersetzen. Ist es also nicht an der Zeit, dass sich auch die Videoüberwachungsbranche verändert? Sollten die Sicherheitsprofis bei der Arbeit nicht mit derselben Auflösung arbeiten dürfen wie zu Hause? Ich bin der Ansicht, dass dieser Wandel längst überfällig ist.
Auflösung und Lichtempfindlichkeit
Bessere Auflösung ist ein eindeutiger Trend. Bildsensoren arbeiten mit immer mehr Pixeln. In Überwachungskameras ist allerdings die Lichtempfindlichkeit sehr wichtig, denn die Kamera muss in der Lage sein, Menschen aufzunehmen, die nicht gesehen werden wollen. Uns ist ein dunkles Bild einer Person lieber, als ein wunderschönes Bild eines Gespenstes - letzteres wäre das unausweichliche Resultat einer Kamera mit zu langer Belichtungszeit.
Die wesentliche Herausforderung liegt darin, immer brauchbarere Qualitätsbilder zu erhalten, die den Erfordernissen einer Sicherheitskamera entsprechen. Man will einerseits kurze Belichtungszeiten, um „Gespensterbilder" zu vermeiden - und natürlich auch eine fortschrittliche Bilderfassung. Eine Herausforderung der näheren Zukunft wird es nach unserer Ansicht sein, Kameras zu entwickeln die mit extrem wenig Licht auskommen und dabei möglichst leise sind. Das ist schwierig, denn es macht Kompression und Speicherung teuer.
Durch die Fortschritte bei der Bildqualität werden wir aber dahin kommen, dass Sicherheitskameras dieselbe Bildqualität bieten werden wie professionelle Fernsehkameras. TV-Produktionen wie die amerikanische Fernsehserie "If I can dream" von Simon Fuller arbeiten heute schon mit HD-TV-Kameras, die dem SMPTE-Standard entsprechen (SMPTE = Society of Motion Picture and Television Engineers).
Umgang mit Wide Dynamic Range
Genauso wichtig für eine Sicherheitskamera ist die Fähigkeit, mit Wide-Dynamic-Range (WDR) umzugehen. Im Außenbereich wird die Kamera meistens irgendwann die Sonne in Sichtweite haben. Das direkte Sonnenlicht blendet und macht die Bilder praktisch wertlos - oder die Bilder werden so dunkel, dass man nichts darauf erkennen kann außer einem hübschen Schnappschuss von der Sonne. Mit WDR-Kameras kann man versuchen, breite Szenen-Schnappschüsse mit Personen und Sonne gleichzeitig zu schießen - doch sieht man auch beides auf so einem Bild? Leider ist dieses Zusammentreffen bei Außenanwendungen sehr häufig - auch im Innenbereich, wenn man z. B. große Fenster hat. Zum Glück lässt sich dieses Problem lösen durch mehr Prozessorkapazität in der Kamera - ein Trend, der sich höchstwahrscheinlich in den nächsten zehn Jahren fortsetzen wird.
Wärmebildkameras im Trend
Ein Trend den wir erlebt haben ist der zur Verwendung von Wärmekameras im Rahmen herkömmlicher Videoüberwachungsanwendungen. Es gab ein Wettrennen in Richtung niedriger Lux-Werte - viele Verkäufer haben hier die Fähigkeiten ihrer Kameras übertrieben. Wie wär's aber mit einer Kamera die wirklich mit Null-Lux auskommt? Mit Wärmekameras ist das möglich. Die Technologie dafür war früher nur dem Militär zugänglich, doch heute werden solche Kameras von vielen Kameraverkäufern angeboten - als sehr gute Ergänzung für die bestehenden Überwachungskameras. Wärmekameras verfügen zudem über einen weiteren Vorzug, der erst auf dem zweiten Blick deutlich wird: Sie erkennen Gegenstände, nicht aber konkrete Personen. Diese Eigenschaft ist sehr nützlich in Ländern mit strengen Regeln zum Schutz der Privatsphäre und der entsprechenden Kameraplatzierung. In Schweden verwendet man diese Technik beispielsweise in Schulen, um nachts Vandalismus aufzudecken - ohne dabei die Privatsphäre zu berühren, wie es normale Kameras tun könnten, weswegen letztere hier teils nicht erlaubt sind.
Lokale Speicherung
Ein weiterer Trend ist die lokale Speicherung in Kameras. Vor etwa acht Jahren bekam ich meine erste 1GB-Compact-Flash-Card für fast 1.000 US-$. Heute gibt es 64 GByte-SD-Karten für weniger als 100 US-$. Diese Entwicklung wird als wichtiger Treiber kamerabasierter Aufnahmen gesehen - DVRs und NVRs werden nicht mehr benötigt. Dieser Trend wird für ein Marktsegment maßgeblich sein, in dem weniger als acht Kameras pro Anwendung verwendet werden.
Schließlich haben wir noch einen weiteren Trend beobachtet: Hosted Video. Wie haben uns alle an gehostete Dienstleistungen gewöhnt - von Online-Banking bis Email bis saleforce.com für CRM-Anwendungen, um nur einige wenige zu nennen. Wenn wir also unser Geld dem Internet anvertrauen, warum soll das nicht für die Sicherheit fruchtbar gemacht werden?
Ich bin fest von Hosted Video überzeugt - vor allem in Kombination mit einer lokalen Speicherlösung - entweder einem lokalen NAS-Gerät (Network Attached Storage) oder durch kamerabasierte Aufnahme unter Verwendung von SD-Memory-Karten. Dank höherer Internet-Bandbreiten und verbesserter Kompressionstechnologie (H.264) ist eine gehostete Lösung für kleinere Anlagen mit bis zu vier Kameras praktikabel. Ich selbst habe eine Glasfaserverbindung zu Hause und kann ohne weiteres 20 Kameras mit Remote-Recording laufen lassen. Nun bin ich wohl zwar nicht gerade der Durchschnitts-Kameranutzer - aber es zeigt, wo die technologische Reise hingeht.
