Der einfache Weg zu Netzwerk-Video

White paper
Der einfache Weg zu Netzwerk-Video
Video-Encoder liefern ohne Umwege viele Vorteile der IP-Überwachung
INHALTSVERZEICHNIS
1. Der einfache Weg zu Netzwerk-Video 3
1.1Technologiewandel
3
1.2Erweiterte und wichtige Funktionen
4
1.3 Skalierbar und flexibel
4
1.4 Der Weg zu einem zukunftssicheren System
5
2.Aus der Nähe betrachtet: die Evolution der
Videoüberwachungssysteme
5
2.1.VCR-basierte analoge CCTV-Systeme 5
2.2.DVR-basiertes analoges CCTV-System 6
2.3.Netzwerk-DVR-basierte analoge CCTV-Systeme 6
2.4.Video-Encoder-basierte Netzwerk-Videosysteme 6
.5.Netzwerk-Videosysteme basierend auf
2
Netzwerk-Kameras 7
1.
Der einfache Weg zu Netzwerk-Video
Die Einführung von Netzwerk-Video hat die Videoüberwachung in vielerlei Hinsicht revolutioniert. IPVideoüberwachungssysteme bringen viele bedeutende Vorteile mit sich, beispielsweise eine deutlich verbesserte Bildqualität, bessere Skalierbarkeit, Ereignisverwaltung, intelligentes Video und – in vielen Fällen – niedrigere Betriebskosten. Dennoch wäre es verfrüht zu behaupten, dass durch diese Entwicklung
alle analogen CCTV-Überwachungssysteme veraltet und nutzlos wären.
Der Technologiewandel zwingt Sicherheitsmanager nicht dazu, sich unmittelbar zwischen einem IPÜberwachungssystem und einem analogen Videoüberwachungssystem zu entscheiden. Vielmehr ist es
möglich, diese beiden Möglichkeiten zu kombinieren und dadurch nicht nur die vorhandenen Investitionen weiter zu nutzen, sondern zugleich von zahlreichen Vorteilen der IP-basierten Technologie zu profitieren und eine zukunftssichere Plattform aufzubauen. Die Lösung hierfür sind Video-Encoder.
1.1
Technologiewandel
Video-Encoder, die manchmal auch als Videoserver bezeichnet werden, enthalten einen KomprimierungsChip und ein Betriebssystem, die eingehende analoge Videosignale in digitales Video konvertieren, das
über das Computernetzwerk übertragen und aufgezeichnet werden kann und damit einen einfacheren
Zugriff und eine einfachere Anzeige ermöglicht. Damit alle Vorteile von IP-Video ausgeschöpft werden
können, sollten nur Video-Encoder sehr guter Qualität eingesetzt werden. Wenn ein Video-Encoder sorgfältig ausgewählt wird, kann er in einem System mit analogen CCTV-Kameras zahlreiche der Funktionen
bereitstellen, die normalerweise IP-basierten Systemen vorbehalten sind.
Wirtschaftlich gesehen spricht im Übrigen sehr viel für Video-Encoder. Bei 95 Prozent der geschätzten
40 Millionen Überwachungskameras, die weltweit installiert sind, handelt es sich um analoge Geräte.
Wenn man nun von einer durchschnittlichen Lebensdauer von fünf bis sieben Jahren ausgeht, werden
viele dieser analogen Überwachungskameras noch eine ganze Weile problemlos einsetzbar sein. Noch
wichtiger ist für manche Benutzer jedoch die Investition, die sie in Koaxialkabel-Installationen getätigt
haben. Bei Gebäuden, die keine Ethernet-Infrastruktur aufweisen, möchten die Benutzer ggf. auf die Investition in ein modernes Netzwerk verzichten – oder diese zumindest verschieben.
Abbildung 1. Eine „greifbare“ Netzwerk-Videolösung: der AXIS Q7401 Video-Encoder
Video-Encoder sind eine wichtige Komponente bei der Marktumstellung von analogen in Netzwerk-Videoüberwachungssysteme. Ein ähnlicher Technologiewandel fand schon einmal statt, wenn auch in viel
begrenzterem Umfang, als der digitale Videorecorder (DVR) den kassettenbasierten Videorecorder (VCR)
ablöste. Mit DVRs entfiel die Notwendigkeit, Bänder zu wechseln, die Bildqualität wurde gleichmäßiger
und das Auffinden von bestimmten Videosequenzen im gespeicherten Material war weniger umständlich
als vorher.
Der Einsatzbereich und die Funktionalität von DVRs haben sich im Laufe der Jahre immer weiter entwickelt. Trotzdem konnte diese Technologie höchstens eine Handvoll der Vorteile bieten, die vollwertige
Netzwerk-Videosysteme auszeichnen. Bei DVRs wird das Videomaterial nach wie vor auf herstellerspezifischen Geräten gespeichert, was die Integration mit den immer zahlreicheren Softwareanwendungen für
die Netzwerk- und Videoverwaltung stark erschwert. Zudem ist die Skalierbarkeit von DVRs beschränkt.
3
1.2
Erweiterte und wichtige Funktionen
Ein Video-Encoder komprimiert analoge Videosignale und konvertiert sie in einen Videostrom, der mit
dem einer Netzwerk-Kamera identisch ist. Dies ermöglicht die vollständige Integration in ein NetzwerkVideosystem. Dadurch können Benutzer Live-Bilder auf jedem lokalen oder entfernten Computer in einem Netzwerk betrachten. Ein Video-Encoder kann zudem eine Vielzahl erweiterter Funktionen bieten,
beispielsweise verteilte Videobewegungserkennung, Manipulationsalarm, Ereignisverwaltung und integrierte Audiounterstützung. Darüber hinaus stellt er die Grundlage für intelligente Videofunktionen, z. B.
die Erkennung von Kfz-Kennzeichen, das Zählen von Personen usw., dar.
Viele Video-Encoder ermöglichen die PTZ-Steuerung (Schwenken/Neigen/Zoomen), mit deren Hilfe analoge PTZ-Kameras mit einer Maus oder einem Joystick über das Netzwerk gesteuert werden können. Falls
der Video-Encoder die Funktion „Power over Ethernet“ (PoE) unterstützt, ist es außerdem ggf. möglich,
den Encoder und die daran angeschlossene analoge Kamera über dasselbe Kabel mit Strom zu versorgen,
über das die Daten übertragen werden. Dies kann enorme Einsparungen bedeuten, da somit eine Installation ohne Netzkabel möglich ist.
Abbildung 2. Analoge Kamera mit Einkanal-Video-Encoder in einem Kameragehäuse.
Hinsichtlich der Bildqualität bieten manche Video-Encoder Möglichkeiten zur Feineinstellung und zur
Korrektur der Seitenverhältnisse, was sicherstellt, dass die Bilder auf einem PC-Bildschirm nicht verzerrt
angezeigt werden. Leistungsstarke Video-Encoder erreichen die volle Bildrate (30 fps bei NTSC, 25 fps bei
PAL) bei allen Auflösungen für sämtliche Videokanäle. Außerdem spielt – ganz im Gegensatz zu rein
analogen Systemen – die Übertragungsentfernung bei der Qualität von digitalen Bildern keine Rolle.
Die gängigsten Video-Encoder sind eigenständige Video-Encoder mit Einkanal- oder Mehrkanalverbindungen zu analogen Kameras. Eigenständige Video-Encoder sollten sich möglichst nahe bei den analogen Kameras befinden. Sie werden üblicherweise in Situationen verwendet, in denen sich wenige analoge Kameras in einem entfernten Gebäude bzw. Ort befinden oder die Kameras relativ weit vom zentralen
Überwachungsraum entfernt sind.
1.3
Bei größeren zentralisierten Systemen werden in der Regel kompakte Rack-Lösungen mit Blade-Versionen der Encoder bevorzugt. Diese Blades können dabei einen, vier oder sechs Kanäle unterstützen. Die
Racks können mit verschiedenen Video-Encoder-Blades ausgestattet werden. Sie können von einem bis
84 analoge Kanäle beherbergen und bieten damit eine flexible und erweiterbare Lösung für die Migration von umfangreichen analogen Systemen zu Netzwerk-Videosystemen. Sie sind zudem hotswap-fähig,
sodass der Austausch der Video-Encoder-Blades im laufenden Betrieb erfolgen kann.
Skalierbar und flexibel
Durch die Einführung von Video-Encodern verbessern sich die Skalierbarkeit und die Flexibilität. Bei einem IP-System ist es ganz einfach, weitere Kameras hinzuzufügen oder den Standort von Kameras zu
ändern. Dies erleichtert die Installation und die Erweiterung des Systems. Da die Aufzeichnung und die
Verwaltung mit Standard-Computerhardware erfolgt, kann der Benutzer auf eine Vielzahl von Herstellern und Anbietern zurückgreifen, wenn er mehr Speicher benötigt oder andere Teile der Infrastruktur
aktualisiert werden müssen.
4
Im Gegensatz zu analogen CCTV-/DVR-Systemen basiert Netzwerk-Videoüberwachung auf offenen, interoperablen Standards. Video-Encoder arbeiten mit allgemein anerkannten Komprimierungsstandards
wie Motion JPEG, MPEG-4 oder H.264, was große Einsparungen bei der Bandbreite und beim Speicherplatz ermöglicht. Die Einhaltung von Standards bedeutet zudem, dass die Benutzer das Risiko vermeiden,
mit einer herstellereigenen Lösung in eine Sackgasse zu geraten. Außerdem ermöglicht es die Integration
mit anderen Systemen, beispielsweise IP-basierten Gebäudeverwaltungssystemen oder Industrie- bzw.
Logistiklösungen. Die Möglichkeit, verschiedene Systeme zu kombinieren und zu integrieren, bedeutet,
dass sich aus der Investition in eine Netzwerk-Videobasierte Überwachungslösung sehr großer Nutzen
ziehen lässt.
Abbildung 3. Ein Video-Encoder-Rack kann bis zu 84 analoge Kanäle unterstützen.
1.4
Der Weg zu einem zukunftssicheren System
Video-Encoder stellen eine wertvolle Lösung für das Problem der Migration analoger CCTV-Videoüberwachungssysteme in IP-Überwachungssysteme dar. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, in denen
häufig eine große Anzahl an analogen Kameras installiert ist, was eine umfangreiche Investition darstellt,
die es zu schützen gilt. Durch den Einsatz von Video-Encodern in analogen Videoüberwachungssystemen
kann ein Sicherheitsmanager von vielen nützlichen Funktionen eines Netzwerk-Videosystems profitieren
und zugleich die getätigten Investitionen in analoge Systeme schützen.
Außerdem lässt sich so ein zukunftssichereres Videoüberwachungssystem aufbauen, das es den Benutzern ermöglicht, weitere Netzwerk-Kameras hinzuzufügen und von den Vorteilen eines Netzwerk-Videosystems (z. B. hochauflösendes Video mit progressiver Abtastung, Auflösung im Megapixelbereich und
HDTV-Bildqualität) zu profitieren.
2.
2.1
Aus der Nähe betrachtet: die Evolution der Videoüberwachungssysteme
VCR-basierte analoge CCTV-Systeme
Videorecorder
Analoge
Kameras
ANALOGES
KOAXIALKABEL
Quad/Multiplexer
Monitor
Abbildung 4 Schema eines klassischen analogen Videoüberwachungssystems.
5
2.2
DVR-basiertes analoges CCTV-System
Analoge
Kameras
ANALOGES
KOAXIALKABEL
DVR
Monitor
Abbildung 5 Ein Überwachungssystem mit analogen Kameras, die an einen DVR angeschlossen sind, der Quad- oder MultiplexerFunktionalität bietet und digitale Aufzeichnung ermöglicht.
Durch die Einführung des DVR-Systems ergaben sich insbesondere die folgenden Vorteile:
> Keine Kassetten und Kassettenwechsel
> Gleich bleibende Aufzeichnungsqualität
> Möglichkeit zum schnellen Durchsuchen des aufgezeichneten Videos
2.3
Netzwerk-DVR-basierte analoge CCTV-Systeme
LAN
Analoge
Kameras
ANALOGES
KOAXIALKABEL
DVR
LAN/INTERNET
Netzwerk-Switch
PC
Abbildung 6 Hierbei handelt es sich um ein System, das zeigt, wie analoge Kameras mithilfe eines Netzwerk-DVRs vernetzt werden
können, um die Fernüberwachung von aufgezeichnetem und Live-Video zu ermöglichen.
Das Netzwerk-DVR-System bietet die folgenden Vorteile:
> Video-Fernüberwachung per PC
> Fernsteuerung des Systems
2.4 Video-Encoder-basierte Netzwerk-Videosysteme
Axis VideoEncoder
LAN/Internet
LAN
I/O
AUD
IO
1
2
3
4
5
6
OUT
IN
Analoge
Kameras
ANALOGES
KOAXIALKABEL
Netzwerk-Switch
PC mit
VideoverwaltungsSoftware
Abbildung 7 Hier ist ein echtes Netzwerk-Videosystem abgebildet, bei dem das Videosignal fortlaufend über ein IP-Netzwerk übertragen wird. Ein Video-Encoder ermöglicht hier die Migration des analogen Sicherheitssystems in eine offene IP-Videolösung.
Ein Netzwerk-Videosystem auf der Basis von Video-Encodern bietet folgende Vorteile:
>
>
>
>
>
>
>
Verwendung von Standard-Netzwerk- und -PC-Serverhardware für die Videoaufzeichnung und
-verwaltung
Das System ist schrittweise um einzelne Kameras erweiterbar
Möglichkeit zur ortsfernen Aufzeichnung
Möglichkeiten zum Einsatz verteilter Intelligenz
Einfachere Integration mit anderen Systemen, z. B. Kassenterminal (POS)- und Gebäudeverwaltung
Möglichkeit zur Nutzung von Power-over-Ethernet
Zukunftssicher, da das System sich einfach durch Netzwerk-Kameras erweitern lässt
6
2.5
Netzwerk-Videosysteme basierend auf Netzwerk-Kameras
LAN/Internet
LAN
PoE-Switch
Netzwerk-Kameras
PC mit VideoverwaltungsSoftware
Abbildung 8 Hier ist ein echtes Netzwerk-Videosystem abgebildet, bei dem das Videosignal von Netzwerk-Kameras fortlaufend
über ein IP-Netzwerk übertragen wird. Dieses System nutzt in vollem Umfang die digitale Technologie und bietet gleich bleibend
hohe Bildqualität, unabhängig von der Übertragungsentfernung.
Ein Netzwerk-Videosystem auf der Basis von Netzwerk-Kameras bietet folgende Vorteile:
> Möglichkeit zur Verwendung hochauflösender Kameras (Megapixel-Video und HDTV)
> Gleich bleibende Bildqualität, unabhängig von der Entfernung
> Möglichkeit zur Nutzung von Power-over-Ethernet und drahtloser Übertragung
> Uneingeschränkter Zugriff auf Funktionen wie Schwenken/Neigen/Zoomen, Audio- und digitaler
Eingabe/Ausgabe über IP, zusammen mit Video
> Anpassung von Kamera- und Systemeinstellungen über IP
> Volle Flexibilität und Skalierbarkeit
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34382/DE/R1/0902
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Hintergrund Axis Communication
Axis ist ein IT-Unternehmen, das Netzwerk-Videolösungen für professionelle Installationen anbietet. Das Unternehmen ist der weltweite Marktführer im Bereich
Netzwerk-Video und treibt den Wechsel von analoger
zu digitaler Videoüberwachungs-Technologie an. Die
Produkte und Lösungen von Axis konzentrieren sich auf
Anwendungen wie Sicherheits- und Fernüberwachung
und basieren auf einer innovativen und offenen Technologie-Plattform.
Axis ist ein schwedisches Unternehmen und weltweit
mit Niederlassungen in mehr als 20 Ländern tätig und
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zusammen. Axis wurde 1984 gegründet und ist an der
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