Digitaltechnik bei der Videoüberwachung: Sicherheit mit hoher Auflösung

Der Wechsel vom analogen zum digitalen Video ist im Heimbereich seit Jahrzehnten abgeschlossen. Viele Unternehmen jedoch nutzen noch immer ihre analogen Überwachungsanlagen. Sie fürchten umständliche und teure Umrüstaktionen. Dabei haben die Anbieter von Videoüberwachungsinfrastruktur längst ausgereifte Angebote für einen ’sanften Übergang‘. Digitale Lösungen nutzen IP-basierte Technologie. Dabei müssen typische Netzwerk-Charakteristika beachtet werden.
Wer analoge Videoüberwachung nutzt, verzichtet auf Vieles. Eine erheblich niedrigere Bildqualität ist der im wahrsten Sinne des Wortes sichtbarste Unterschied. Fälle in der Praxis, in denen dies negative Auswirkungen hatte, reichen von harmlosen Parkplatz- Rempeleien, bei denen etwa ein Nummernschild nicht zu lesen war, bis hin zu erheblichen Straftaten. Kann das Gesicht des Täters nicht einwandfrei erkannt werden, ist eine Aufklärung kaum möglich und die Polizei machtlos. Die britische Regierung etwa, die in Städten wie London stark auf eine lückenlose Videoüberwachung setzt, hat sich 2006 mit diesem Thema beschäftigt. Dabei kam die Untersuchung zu dem Schluss, dass 80% der Kameras für die Kriminalitätsbekämpfung unzureichende Bilder liefern. Doch es gibt weitere Gründe, auf digitale Videoüberwachung zu setzen. So lassen sich nur mit dieser Technik umfangreiche Videosequenzen auf Muster untersuchen. Autos mit einem bestimmten Kennzeichen oder Personen mit einem spezifischen Merkmal sind gezielt in einer Masse von aufgenommenem Material auffindbar. Auch die Archivierung und Sichtung von Material ist auf Festplatten wesentlich einfacher zu bewerkstelligen als umständlich per analogem Band. Gründe, die die Nachfrage nach digitaler Videotechnik beflügeln. „Wir führen zurzeit viele Gespräche mit Interessenten. Immer mehr Nutzer von analogen Überwachungslösungen denken über das Umrüsten ihrer Anlagen auf digitale Technik nach“, berichtet etwa Christian Schwaiger, Managing Director Germany von Allied Telesis. Das Unternehmen bietet von der Verbindung und Verkabelung der digitalen Videokamera bis zum Anschluss an den Server die komplette Technik und eine Übertragungsplattform, die auf die speziellen Anforderungen von Sicherheitsexperten zugeschnitten ist. „Als erfahrener Anbieter von Netzwerk-Infrastrukturkomponenten können wir natürlich auf unser Know-how auf diesem Gebiet zurückgreifen“, erklärt Schwaiger.

Netzwerktechniken im Videobereich

Dennoch gibt es gerade bei der Videoüberwachung eine Reihe von speziellen Punkten zu beachten, die für eine optimale Übertragung der Bilder essenziell sind. Besonders wenn eine IP-basierte Infrastruktur genutzt wird, kommt es auf eine saubere Quality-of-Service-Konfiguration an. Sie garantiert, dass auch bei Überlast des Netzwerkes der Videoüberwachungsverkehr in der nötigen Qualität übertragen werden kann. Wie bei einem klassischen Netzwerk treten zudem auch Verfügbarkeitsfragen in den Vordergrund. Downtimes oder Auszeiten sind bei der Videoüberwachung jedoch wesentlich kritischer als im herkömmlichen IT-Einsatz.

Ethernet Protected Switching Ring (EPSR)

Zu lösen sind diese Probleme allemal: Allied Telesis unterstützt das Protokoll ‚Ethernet Protected Switching Ring‘ (EPSR), welches bei einem Netzwerkausfall Umschaltzeiten von weniger als 50ms ermöglicht. Ein derart kurz unterbrochenes Bild ist in der Praxis kaum wahrnehmbar. Hinsichtlich Redundanz erfüllt EPSR-ähnliche Funktionen wie das herkömmliche ‚Spanning-Tree-Protocol‘ (STP) oder ‚Rapid-Spanning-Tree-Protocol‘ (RSTP), ist aber wesentlich schneller. Bei STP und RSTP muss im Fehlerfall mit einer Umschaltzeit im Sekundenbereich gerechnet werden. Durch die Netzwerkunterbrechung reißt als Folge die Verbindung der Anwendung ab. Eine neue Initialisierung der Anwendung liegt oft im Minutenbereich. Das bedeutet im Endeffekt, dass ein Netzwerkabbruch im Sekundenbereich einen ‚Black-Out‘ von Minuten verursacht. Mit EPSR sind die Umschaltzeiten auf Netzwerkebene so schnell, dass ein Abbruch der Anwendung und dadurch ein ‚Black-Out‘ verhindert werden kann. Zudem ist es durch Stacking möglich, mehrere Switches redundant zu betreiben. Dabei arbeiten im Normalbetrieb beide Komponenten wie ein einziges Gerät, erst beim Ausfall übernimmt das Verbliebene die Arbeit des Defekten.

Network Access Control

Neben der Verfügbarkeit spielt auch die Sicherheit eine wichtige Rolle. „Niemand soll sich von außen einklinken und Videomaterial abfangen oder eigene, falsche Bilder einspielen können, wie man es aus Filmen kennt“, betont Schwaiger. In der Praxis lässt sich dies durch eine effiziente Zugriffs- und Netzwerkkontrolle erreichen. Dabei dürfen nur zuvor autorisierte Geräte ins Netz. Mittels ‚Network Access Control‘ werden dazu Applikationsberechtigungen vom Server abgefragt. Zusätzlich werden die Endgeräte selbst auf mögliche Sicherheitsbedrohungen überprüft. Der Anbieter Allied Telesis z.B. arbeitet mit Microsoft und Symantec zusammen und nutzt deren Lösungen zur automatischen Überprüfung von allen angeschlossenen Komponenten. Dabei erfolgt ein automatisierter Test des aktuellen Virenschutzes und gegebenenfalls ein Update.

Medienkonverter ersparen die Neuverkabelung

Bei vielen bestehenden analogen Installationen ist die Verkabelung der heikle Punkt, der einen Wechsel zur Digitaltechnik verzögert. „Kameras lassen sich oft relativ leicht austauschen, CAT 5-Kabel zu verlegen ist gerade in älteren Gebäuden nicht so einfach“, weiß Schwaiger. Mit dem AT-MC606 hat Allied Telesis deshalb einen Medienkonverter im Programm, der es auch via Coax-Kabel ermöglicht, das IP-Protokoll zu übertragen. „Viele Unternehmen haben so die Chance für eine langsame Migration, bei der die bestehende Infrastruktur zunächst bestehen bleiben kann“, erklärt Schwaiger. Langfristig allerdings bietet die vollständige Umrüstung auf Standard-Netzwerkverkabelung eine Menge Vorteile. Power over Ethernet etwa erspart mühselige Extra-Verkabelung und ermöglicht auch die Stromversorgung sehr vieler Kameras auf einem großen Werksgelände. Der Allied Telesis-Experte Schwaiger betont jedoch, dass sich auch bei kleineren Installationen die Investition in digitale Videotechnik lohnt: „Die Zeiten schlecht aufgelöster Analogbilder sind zum Glück nicht nur am heimischen Fernseher vorbei.“

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