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Exakte Live-Alarmierung und schnelle Forensik
IP-Systeme auf Vormarsch

Der Trend zum Einsatz IP-basierender Systeme hat die Landschaft in der Videoüberwachung deutlich verändert. Die Digitalisierung ermöglicht nicht nur eine neue und einfachere Videoarchitektur, sondern auch effiziente Lösungen für die Videoanalyse und die Forensik. Zu den jüngsten Entwicklungen zählt hierbei die Verwendung von Metadaten anstelle der eigentlichen Videoaufzeichnungen. Die Arbeit mit Metadaten kann Auswertungen beschleunigen und Fehler auf ein Mindestmaß reduzieren.
Aufgrund ihrer höheren Verarbeitungsleistung bieten moderne IP-Netzwerkkameras und -Encoder mehr als eine herkömmliche Videoübertragung. Insbesondere ermöglicht die höhere Leistung den Aufbau dezentraler Videoarchitekturen mit intelligenten Funktionen direkt in den Encodern und Kameras. Bei diesem Ansatz werden alle ‚Ereignisse‘ am Kamerastandort generiert und nur noch Videobilder von Interesse an die Leitstelle gesendet, was den Datenverkehr im Netzwerk deutlich reduziert. Dafür gibt es heute Videolösungen, bei denen Festplatten direkt an die Kameras oder Encoder angeschlossen und als lokale Ringspeicher genutzt werden können. Beim Einsatz von iSCSI-Laufwerken können dabei auch moderne Konzepte, etwa die Speichervirtualisierung, unterstützt werden, so dass flexible und kostengünstige Lösungen entstehen. Ein weiterer erheblicher Vorteil dezentraler Lösungen ist die hohe Verfügbarkeit: Es gibt keinen ‚Single Point of Failure‘ wie in herkömmlichen VCA-Architekturen mit zentralem Server. Der Trend weg von der analogen Videoüberwachung und hin zum vermehrten Einsatz von IP-gestützten Systemen hat auch eine Vielzahl von Lösungen für die intelligente Videoanalyse mit sich gebracht. Netzwerkbasierte Überwachung und intelligente Analyse ermöglichen zum einen eine deutlich genauere Erkennung von Vorfällen, da Konzentrationsmängel und andere menschliche Fehler von vornherein ausgeschlossen werden. Zum anderen machen sie das Sicherheitspersonal deutlich effizienter, da dieses nur noch auf generierte Alarme reagieren muss, statt ständig eine Vielzahl von Livebildern zu überwachen.

Vielfältige Alarmierungskriterien

Waren die ersten intelligenten Systeme noch fast ausschließlich auf die Detektion von Bewegungen ausgelegt, gibt es heute wesentlich vielfältigere Alarmierungskriterien. Statt jede Bewegung zu melden, analysieren moderne Systeme auch die Größe des Objekts, seine Geschwindigkeit und seine Bewegungskurve und vermeiden so Fehlalarme wie bei der schon fast sprichwörtlichen Katze, die durchs Bild huscht. Alarme werden dann nur noch gesendet, wenn Objekte etwa eine vordefinierte Linie oder mehrere Linien überqueren, einer definierten Bewegungslinie folgen oder ihre Geschwindigkeit (Laufen), Form (Hocken) oder Seitenverhältnisse (Fallen) ändern. Doch alleine Bewegungen zu detektieren, ist heute oft nicht mehr ausreichend. Daher hat Bosch in der Version 3.5 seiner Videoanalyse-Software IVA Farbfilterfunktionen eingeführt, mit denen die Objektfarbe oder sogar Farbkombinationen als Kriterium verwendet werden können. Neben der Farbe selbst kann der Anwender dabei auch die Sättigung vorgeben. So kann das System etwa zwischen Fahrzeugen mit gleicher Farbe, aber unterschiedlichen Farbtönen unterscheiden. Problematisch ist dabei allerdings, dass die meisten Objekte nicht nur in ei­ner Farbe erscheinen. Viele Objekte sind von Haus aus bunt, andere erscheinen etwa bei wechselnden Lichtverhältnissen unterschiedlich. Deswegen können zur Erkennung von Farben verschiedene Farbanteile entsprechend ihrer Häufigkeit herangezogen werden. So können beispielsweise Objekte detektiert werden, die bis zu 25% aus dunkelroten Bildpunk­ten bestehen, aber auch noch 20% hellgraue Pixel enthalten. Auch die Genauigkeit der Erkennung lässt sich durch die Vorgabe von Toleranzen beeinflussen. Ei­ne weitere Neuheit der Videoanalyse-Software ist die Konfigurationsoption für Referenzobjekte. Hierbei werden alle relevanten Objektdaten wie Größe, Geschwin­digkeit und Farbe in einer ausgewählten Liveszene durch einen einzigen Mausklick auf das betreffende Objekt erfasst. Diese Informationen können dann als Überwachungskriterien zur späteren Verfolgung ähnlicher Objekte verwendet werden – auch über mehrere Kameras hinweg. So lässt sich beispielsweise einfach erkennen, in welchen Bereichen des Firmengeländes sich eine verdächtige Person oder ein bestimmtes Fahrzeug bewegt hat.

Forensik beschleunigen

Wenngleich bei vielen Anwendungen die zuverlässige Livealamierung im Vordergrund steht, ergibt sich doch oft die Notwendigkeit, Ereignisse später nachzuvollziehen. Die dafür erforderliche Analyse der Aufzeichnungen von Überwachungskameras ist ein zeitraubendes Unterfangen. Um Vorfälle einigermaßen sicher erkennen zu können, kann bei der Durch­sicht des Videomaterials max. mit vierfacher Geschwindigkeit gearbeitet werden. Vier Stunden Aufzeichnung bedeuten daher mindestens eine Stunde Arbeitszeit; müssen mehrere Kameras ausgewertet werden, summiert sich das entsprechend. In manchen Fällen ist das nur teuer, in anderen dagegen verhindert die langwierige Analyse auch noch die notwendige schnelle Reaktion auf ein kritisches Ereignis. Eine Möglichkeit, die Forensik zu beschleunigen, liegt in der Abstraktion. So generieren die aktuellen Kameras neben dem eigentlichen Videobild auch Content-Analyse-Informationen in Form von Metadaten. Diese bestehen aus einfachen Textzeichenfolgen mit Beschreibungen spezieller Bilddetails wie Objekte oder Bewegungen. Die Metadaten haben ein geringeres Volumen als die Videoaufzeichnungen selbst und lassen sich daher schneller und vor allem maschinell durchsuchen. Für eine forensische Suche können die Benutzer der Videoanalyse-Software auf einfache Wei­se Suchabfragen definieren, die in wenigen Sekunden die gespeicherten Metadaten durchsuchen und auf das oder die relevanten Videos verweisen. Aus dem Material von vier Stunden Aufzeichnung können so in etwa 20s alle relevanten Videosequenzen herausgefiltert werden – mit der gleichen Genauigkeit wie bei der manuellen Durchsicht. Durch Iteration mit jeweils verfeinerten Kriterien lässt sich diese Genauigkeit noch weiter steigern. Ein häufiges Problem der Forensik ist es, dass die Kameras für die Erkennung anderer Vorfälle konfiguriert wurden als jetzt zu untersuchen sind. Um auch in solchen Fällen eine effiziente Suche zu ermöglichen, lassen sich für die Aufzeichnung der Live-Videobilder zusätzliche Erkennungskriterien festlegen. Diese Kriterien werden dann bei der forensischen Suche berücksichtigt und die entsprechenden Sequenzen erkannt.

IP heißt nicht IT

IP-basierte Architekturen und die digitale Videoanalyse ermöglichen heute flexible und kostengünstige Lösungen, da viele Standardkomponenten aus der Welt der Informationstechnik verwendet werden können. Trotzdem sollte die Video­überwachung nicht als Teil der IT gesehen werden, da nach wie vor die Optiken der Kameras und vor allem die sicherheitstechnische Erfahrung der Mitarbeiter in Planung, Einrichtung und Überwachung die Qualität und die Effizienz der Gesamtlösung bestimmen. In größeren Umgebungen empfiehlt es sich in der Regel sogar, für die Videoüberwachung zwar IT-Technologien zu verwenden, aber ein separates Netz aufzubauen. Die Trennung von Video- und Datennetz bringt nicht nur einen Sicherheitsgewinn, sondern kommt auch der Performance beider Netze zugute. Denn selbst wenn durch die Dezentralisierung und durch die Verwendung von Metadaten das Datenvolumen heute deutlich reduziert werden kann, bleibt die Übertragung von Videodaten doch sehr Bandbreitenintensiv. Eine gemeinsame Infrastruktur für IT und Videoüberwachung kann daher dazu führen, dass die Verfügbarkeit kritischer Anwendungen beeinträchtigt wird.

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