Videoüberwachung in Deutschland - die Historie


Video over IP - Netzwerkkameras

Videoüberwachung hatte etwa 1970 angefangen zu boomen, damals hatte ein gewisser Uwe Bischke begonnen Videokameras von Japan zu importieren. Die von ihm gegründete Firma Videotronic war der erste Video-Distributor in Deutschland.


Die zunächst rein analog angelegten Systeme mit Röhrenkameras sind zunächst von den teil-ditigitalen CCD – Kameras (digitale Bildverarbeitung und analoger Ausgang) abgelöst worden, die heutzutage wiederum langsam durch voll-digitale Kameras ersetzt werden.

IP-Kameras sind den früheren analogen Kameras nahezu ebenbürtig, teilweise, was sie Auflösung angeht, auch schon überlegen.( Megapixel) Sie basieren auf Netzwerkkameras und PC-Servern, die das Videosignal in einem voll-digitalen System übertragen.

Allerdings gibt es zwischen den voll-analogen und voll-digitalen Systemen verschiedene teildigitale Lösungen. Sie enthalten eine Reihe digitaler Komponenten, die sie wiederum netzwerkfähig machen können.


Der Video-Überwachungsmarkt bietet heute ein ziemlich unüberschaubares Sortiment an Kameras und Geräten zum Schutz von Gebäuden, Personen, Wertsachen und Waren an. Die Kernkomponenten eines Netzwerk-Videosystems sind die Netzwerkkamera, und die Video-Managementsoftware. Bei der Wahl eines geeigneten Systems ist es sinnvoll, die verfügbaren Technologien ( Netzwerktechnik oder Analog/CCTV-Technik ) im Hinblick auf das gewünschte Anwendungsgebiet und die Anforderungen, die Benutzerfreundlichkeit und last not least die Kosten zu vergleichen.

Nach wie vor sind IP-Kameras die teurere Lösung.

Was ist nun Video over IP ?
Video over IP, oft auch als IP-Überwachung, oder Netzwerkvideo bezeichnet, gibt den Benutzern die Möglichkeit, Videoüberwachung über ein IP-Netzwerk (LAN/WAN/Internet) an beliebig viele Personen und Standorte zu verteilen und aufzuzeichnen.

Anders als bei analogen Systemen, die eine sichere Punkt-zu- Punkt - Verkabelung haben, (Koaxkabel oder 2-Draht ) dient beim Netzwerk-Video das Netzwerk als Daten-Transportmittel. Der Begriff Netzwerk-Video bezieht sich sowohl auf Video/Audio als auch auf Steuersignale, die über das Netzwerk überragen werden. Bei Netzwerk-Video-Überwachung werden digitale Daten über ein kabelgebundenes oder kabelloses IP-Netzwerk ( WLAN) an einen beliebigen Standort geleitet. So kann die Videoüberwachung und -Aufzeichnung überall durchgeführt werden, wo ein Netzwerk vorhanden ist. Aufgrund der großen Datenmenge ist es jedoch zumeist erforderlich ein separates Video-Netzwerk zu installieren.



Achtung: Video over IP eignet sich nicht für jede Situation.
1. Gebäudeüberwachung:

Dank ihrer Funktionsmöglichkeiten ist die Netzwerk-Videotechnik ein ideales Hilfsmittel für kleinere Überwachungsaufgaben. Die Flexibilität des vorhandenen Netzwerkes reicht normalerweise zur Absicherung von Personen und Eigentum. Solche Systeme sind daher eine besonders attraktive Option für Unternehmen, bei denen es nicht unbedingt erforderlich ist alle Bilder in Echtzeit( 25 Bilder/Sek ) aufzuzeichnen.


2. Fernüberwachung:

Mit Video over IP können Informationen an allen Schlüsselpunkten des Einsatzbereichs gesammelt und nahezu live (abhängig vom Übertragungsweg) angezeigt werden. Dadurch eignet sich diese Technik ideal zur Fern-Überwachung von Geräten, Personen und Standorten. Durch die Verwendung von Digitalen Videorekorden mit TCP/IP-Ausgang ist dies allerdings auch mit konventionellen, analogen CCTV-Videoanlagen kostengünstiger möglich.



Die Netzwerkkamera

Netzwerkkameras sind eine Kombination aus Kamera und Computer. Sie übertragen Bilder über ein IP-Netzwerk und ermöglichen es befugten Benutzern, Video über die vorhandene oder zusätzlich für die Kamera installierte Netzwerk-Infrastruktur zu verwalten.

Jede Netzwerkkamera verfügt über eine eigene IP-Adresse. Sie wird wie ein PC an das Netzwerk angeschlossen und verfügen über einen integrierten Webserver, FTP-Server, E-Mail-Client, Alarm-Management. Sie arbeitet unabhängig und kann an jeder Schnittstelle mit dem Netzwerk verbunden werden. Anders ist es bei sog. Webcams, diese müssen direkt (USB) an einen PC angeschlossen werden, der ihre Daten weiterverarbeitet. Neben dem Videosignal können Netzwerkkameras zusätzliche Daten über dieselbe Netzwerk-Leitung transportieren, zum Beispiel Audio, serielle Daten oder die PTZ-Daten zur Steuerung der Kameras. Dies ist vergleichbar mit der Einkabeltechnik bei CCTV- Anlagen, bei der die vorgenannten Daten über ein Koaxkabel bis zu einer Entfernung von 400 m transportiert werden.



Vergleich zwischen Netzwerk- und Analog-Kameras

In den letzten Jahren hat die Netzwerkkamera die analoge Kamera technisch fast eingeholt und erfüllt jetzt nahezu dieselben Anforderungen und Spezifikationen. Lediglich in punkto Auflösung (Megapixel) hat sie die Analog-Kamera dank ihrer neuen Technik, überholt. Allerdings ist die Bildgröße gleichzeitig auch die größte Schwäche in einem Netzwerk. Zudem ist der Datenschutz gegen eine großflächige Überwachung z.B. bei Tankstellen.


Videoserver

Videoserver ermöglichen den Einstieg auf ein Netzwerk-Videosystem, ohne dass der Anwender seine vorhandene, analoge Ausrüstung austauschen muss.
Videoserver haben meistens ein bis vier Analogschnittstellen zum Anschließen von Analog-Kameras sowie eine Ethernet-Schnittstelle für die Anbindung an das Netzwerk. Wie die Netzwerkkameras verfügen sie über einen integrierten Webserver, einen Komprimierungschip und ein Betriebssystem, damit werden analoge Videodaten digitalisiert und über das Netzwerk übertragen. Zu beachten ist allerdings, dass sich das Datenaufkommen durch die Videodaten erheblich vergrößert. So ist zumeist ein zusätzliches Video-Netzwerk erforderlich, was die Netzwerk-Videoüberwachung dann zusätzlich verteuert.


Neben dem Video-Eingang bieten Videoserver weitere Daten- und Anschlusstypen: digitale Ein- und Ausgangsdaten, Audiodaten sowie serielle Schnittstellen für serielle Daten oder zur PTZ-Kamerasteuerung. Der gesamte Datenaustausch mit dem Netzwerk wird dabei über dieselbe Netzwerkschnittstelle geleitet



Beleuchtung

Das Wichtigste für eine Videoüberwachungsanlage ist das Licht. Die teuerste Kamera macht mit wenig Licht schlechtere Bilder, als die billigste Kamera mit viel Licht.

Licht ist die Grundvoraussetzung für das Sehen. Dies gilt nicht nur für das menschliche Auge, sondern auch für die Überwachungskamera. Licht sind elektromagnetische Wellen. Der Bereich der sichtbaren Lichtstrahlung befindet sich etwa von 400 nm bis 830 nm. Unterhalb von 400 nm finden wir ultraviolette Strahlung, oberhalb von 830 nm finden wir Infrarot Strahlung vor.

Die meisten IP-Kameras sind mit lichtschwachen C-Mos-Sensoren bestückt und haben keine besonders gute Lichtwerte.

Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit zum Reflexionsfaktor
Bei der Berechnung der benötigten Beleuchtungsstärke ist außerdem der Reflexionsfaktor der beleuchteten Materialien zu berücksichtigen.

Der gängigsten Stoffe haben wir in nachstehend zusammengefasst::
Anstrich (weiß) 80-90 %
Mörtel (grau) 50 % Anstrich (gelb) 60-75 %
Beton (grau) 25-40 % Anstrich (braun) 30-40 %
Lehm 1-15 %
Gras (grün) 1-15 %
Ein schwarzer Bitumen ( Teer)  auf einem Parkplatz wird fast kein Licht reflektieren, das hilft die schönste LED-Kamera nichts.


Die Beleuchtungsstärke nimmt quadratisch zur Entfernung ab
dies gilt besonders für IP-Kameras

Ein weiteres Kriterium zur Berechnung der Beleuchtung ist die Lichtempfindlichkeit der Kamera und die Lichtstärke (F) des Objektivs. Bei den meisten Kameras wird die Lichtempfindlichkeit als reflektiertes Licht vor dem Objektiv mit einer Blende F 1,4 angegeben.

Infrarotbeleuchtung

Bei Einsatz von unsichtbarer Infrarotbeleuchtung kommt es aufgrund des eingeschränkten Spektralbereichs (ca. 760 nm 1000 nm) zu einer verfälschten Darstellung der Graustufen. Zum Beispiel erscheint Rasen sehr hell.( wie überbelichtet) Moderne CCTV-Kameras können dies mittlerweile ausgleichen und automatisch regulieren.

Bei IR - Beleuchtung kann mit einer Lichtausbeute von max. 20 % kalkuliert werden, da nicht die volle Lichtempfindlichkeit der Kamera in diesem Spektralbereich zur Verfügung gestellt werden kann. Eine IR-Beleuchtung sollte immer als Not-Lösung eingesetzt werden, wenn absolut nicht mit normaler Beleuchtung gearbeitet werden kann, was allerdings selten der Fall ist. Mit normaler Beleuchtung wird immer eine bessere Bildqualität erreicht.