Videoüberwachung: IP-Megapixelkameras und hybride Videoüberwachung

Videoüberwachung: IP-Megapixelkameras und hybride Videoüberwachung. Mit IP-Video-Megapixelkameras erhält man Detailgenauigkeiten in einer Dimension, wie sie bislang für den Überwachungsbereich unbekannt waren. Eine einzige 5-Megapixelkamera kann bis zu sechs analoge Kameras ersetzen. Auch bei den Bildraten sind erhebliche Fortschritte erzielt worden: eine 5-Megapixelkamera kann derzeit bis zu zehn Bilder pro Sekunde liefern.

Diese hochauflösenden Kameras erfreuen sich immer größerer Beliebtheit und werden bereits erfolgreich für weitwinkelige Videoüberwachung verwendet wie auf Parkplätzen, an Flughäfen, in Stadien aber auch für Panoramaaufzeichnungen in Geschäften, Einkaufszentren oder zur Verkehrs- und Umweltbeobachtung. Bildauflösungen in dieser Kategorie stellen höchste Ansprüche an die Objektive. Mit Standardobjektiven kommt man hier nicht weiter. Es müssen spezielle Megapixelobjektive verwendet werden, die die Industrie neuerdings anbietet.

Eine weitere Herausforderung beim Einsatz dieser Kameras in Videoaufzeichnungssystemen ist die Verarbeitung der großen Datenmengen. Ein Bild einer 5-Megapixelkamera kann bis zu 950 kByte groß sein. Hat man ein System mit bspw. fünf dieser Kameras und Bildraten von je 4 ips, fallen Übertragungsbandbreiten von ca. 150 Mbps und Schreibgeschwindigkeiten von ca. 19 MByte/Sekunde an. Derartige Datenvolumina stellen hohe Anforderungen an das Netzwerk und das Aufzeichnungssystem. In der IT-Welt sieht man diesen Leistungsanforderungen gelassen entgegen: 1 GB Netzwerke und RAID Server bieten hier Abhilfe.

Herausforderung für Software

Höchste Anforderungen werden jedoch an die Management- und Recordersoftware gestellt. Bei dem genannten Beispiel müssen Bilddaten von hundert Megapixel verarbeitet werden. Features wie Motion Detection, Motion Search oder Dateneinblendung müssen wie bei konventionellen Systemen zur Verfügung stehen. Zudem muss die Software äußerst flexibel sein und eine Vielzahl von IP-Kameras und Videoserver verschiedener Fabrikate unterstützen.

Eine weitere große Herausforderung ist die Fernabfrage von Systemen mit Megapixelkameras. Über Standardnetzwerke und DSL-Leitungen geht dies natürlich nicht. Vielfach werden Megapixelkameras mit Dualstream angeboten, d.h. ein MJPEG-Stream zur Aufzeichnung und ein gering auflösender MPEG4-Echtzeitstream zur Fernabfrage. In diesen Fall wird der große Vorteil der Megapixelkameras – nämlich der digitale Livezoom – ad absurdum geführt. Man bewegt sich wieder im analogen Auflösungsbereich – und erhält also keine Verbesserung der Bildqualität.

Innovative Technologie hat hier zu neuen Lösungen geführt: Der MJPEG-Stream der Megapixelkameras wird von der Recordersoftware simultan in einen MPEG4-Stream mit einstellbarer Bildauflösung codiert. Beim digitalen Zoomen wird die maximal mögliche Pixelzahl der Bildauflösung des Bildausschnittes übertragen. Bei der Fernabfrage einer 5-Megapixelkamera mit 4 ips ist dann lediglich eine Bandbreite von maximal 250 kbps erforderlich. Mittels dieser dynamischen Bildauflösung arbeitet eine Megapixelkamera im Netzwerk genau so, wie man das vom digitalen Einzoomen Ihrer Digitalkamera her gewohnt ist.

Auch die Bildanalyse großer Auflösungsformate setzt ein hohes Maß von Technologie voraus, um z.B. in Aufzeichnungen Bildveränderungen maskierten Bildbereiche sehr schnell finden zu können (Motion Search). Mit neuen Indexierungsverfahren benötigt man über das Netzwerk nur wenige Sekunden um mehrere Terabyte an Videodaten zu analysieren und anzuzeigen.

Megapixel oder analog?

Trotz der gewaltigen Qualitätsvorteile von Megapixelkameras haben die analogen Kameras nach wie vor eine große Bedeutung. Die Modellvarianten, niedrigen Preise, einfache Installation und Konfiguration haben nach wie vor unbestrittene Vorteile. In vielen Fällen ist eine analoge Kamera vollkommen ausreichend. Manche IP-Kameras mit VGA-Auflösung erzeugen Bildqualitäten, die noch schlechter sind als die analoger Kameras.

Megapixelkameras bringen effektiv nur dann Vorteile, wenn die Kosten bei einer Neuinstallation oder Nachrüstung im Vergleich zu analogen Kameras geringer sind oder aber dem Kunden die hohe Bildqualität Vorteile bietet – z.B. bei der Auswertung. Die Kombination analoger und IP-Kameras in einem System, also die hybride Videoüberwachung ist die derzeitige Königsklasse. Vorteile beider Technologien werden optimal genutzt.

Ob hybrides System oder reine IP-Videoüberwachung, bei den Errichtern und IT-Systemhäusern sind Kompetenz und Know-how gefragt. Sie müssen in der Lage sein, für das Kundenprojekt die richtige Wahl der Kameras und Technologie zu treffen, den Kunden technologisch kompetent zu informieren und auch die Wirtschaftlichkeit der einzusetzenden Komponenten zu kommunizieren.

Wer einmal ein hybrides System mit Megapixelkameras kennen gelernt hat, kommt nicht mehr davon los. Demonstriert man dem Kunden analog neben Megapixel, z.B. auf einem Laptop, kann er sich selbst ein Bild von den Vor- und Nachteilen machen. Hybride Videorecorder, moderne Managementsoftware und Megapixeltechnologie sind die Erfolgsfaktoren für innovative Videosysteme sowie für die Modernisierung älterer Videosysteme. Wer sich jetzt das technologische Know-how aneignet, ist der Gewinner von morgen.

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Dipl.-Ing. Ingo Hoffmann
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