Aktueller Stand von Standards und Normen in der Videoüberwachung in Analog- und IP-Technologie

Aktueller Stand von Standards und Normen in der Videoüberwachung in Analog- und IP-Technologie

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Inhaltsangabe:Einleitung: Im Jahr 2008 wurde in Deutschland durchschnittlich alle zwei Minuten eingebrochen, sowohl in gewerblichen als auch in privaten Objekten. Mehr als ein Drittel dieser Einbruchversuche scheiterten jedoch an vorhandener Sicherheitstechnik. Auch die VideoA¼berwachung trAcgt durch die Abschreckung mApglicher TActer und die nachtrAcgliche AufklAcrung von Straftaten zur Sicherheit bei. Hierzu bedarf es allerdings einer grA¼ndlichen Planung und fachgerechten Zusammenstellung des VideoA¼berwachungssystems, wie auch das Beispiel von Landolt zeigt: Ein unbekannter bewaffneter Mann dringt in die Hirslanden-Klinik in der Schweiz ein, um die Herausgabe von Morphium zu erzwingen. Trotz vorhandenem und in Betrieb befindlichem VideoA¼berwachungssystem existieren keine brauchbaren Bilder fA¼r die Fahndung. In diesem Fall waren wahrscheinlich die folgenden GrA¼nde ausschlaggebend fA¼r den Misserfolg: Zum einen wurden teilweise Kameraattrappen eingesetzt, die nur zur Abschreckung dienen. Zum anderen waren die funktionierenden Kameras veraltet und lieferten qualitativ schlechtes Bildmaterial mit zu niedriger AuflApsung fA¼r eine Identifikation des TActers. Zudem wurden die Bilder nur live A¼bertragen, jedoch nicht gespeichert. Somit fehlt der Polizei eine realistische Chance auf einen Fahndungserfolg. So stellt auch Niecke in seinem Artikel fest, dass zunAcchst die Aprtlichen Gegebenheiten sowie der Bedarf festgestellt werden mA¼ssen. Denn erst durch die richtige Planung kann der gewA¼nschte Effekt erzielt und eine ErhAphung der Sicherheit erreicht werden. Die eingesetzten Komponenten mA¼ssen auf die Anforderungen der Aœberwachungsaufgabe abgestimmt sein: a€˜Die Aœberwachung und Verfolgung von Objekten mit einer Kamera ist bei Tag eine einfache Sache. Aber bei Nacht kApnnten wir nichts mit unseren Tageslichtkameras sehen.a€™ Dieser Problemstellung widmet sich die vorliegende Bachelor-Thesis, wie anschlieAŸend in Kapitel 2 noch ausfA¼hrlicher erlAcutert wird. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis 1Einleitung1 2Zielsetzung und Zielgruppe der Thesis3 3Anforderungen an VideoA¼berwachungssysteme4 3.1EinfA¼hrung4 3.2Aœbersicht und Beschreibung ausgewAchlter Anforderungen 5 4 Auswahlkriterien fA¼r VideoA¼berwachungssysteme13 4.1Technologie/Videosignal15 4.2Bildgebungsverfahren/Kamera-Typ20 4.3Bild-Sensoren26 4.4AuflApsung29 4.5Videodatenkompression35 4.6Aœbertragung40 4.7Aufzeichnung/Speicherung52 4.8Protokolle und Schnittstellen61 4.9Stromversorgung66 4.10Schutz vor EinflA¼ssen aus der Umgebung72 4.11PrA¼fung/Zertifizierung78 5Anwendungsbeispiele82 5.1Beispiel 1: Planung eines neuen VideoA¼berwachungssystems82 Beispiel 2: Bewertung/AufrA¼stung eines bestehenden VideoA¼berwachungssystems85 6Zusammenfassung, Ergebnis und Schlussbemerkungen87 Textprobe:Textprobe: Kapitel 4.5, Videodatenkompression: 4.5.1, Aœbersicht und Beschreibung der Videodatenkompressionen: Bei allen Vorteilen bringt die Digitaltechnologie in der VideoA¼berwachung aber auch eine nicht zu vernachlAcssigende Schwierigkeit mit sich: Die extrem hohe Menge an Daten, die gehandhabt werden muss. Ein einfaches Rechenbeispiel aus dem Artikel von KrAcuAŸlich fA¼hrt dies deutlich vor Augen: Bei farbigen Bildern schlagen die Farb- und Helligkeitsinformationen mit je 24 Bit (entspricht 3 Byte) pro Bildpunkt zu Buche. Bei einer VGA-AuflApsung mit 640 x 480 = 307 200 Bildpunkten sind dies 921 600 Byte pro Einzelbild. Ergibt bei einer Bildwiederholrate von 25 Bildern pro Sekunde, um eine flA¼ssige VideoA¼bertragung zu erhalten, eine Datenlast von ca. 23 Megabyte pro Sekunde. Folglich wAcren fA¼r eine Stunde Aufzeichnung schon knapp 83 Gigabyte an Bildmaterial zu speichern, was bereits mehrere DVDs fA¼llen wA¼rde. Bei hApheren AuflApsungen, z.B. im Megapixel-Bereich, und mehreren Kameras vervielfacht sich das Ganze noch entsprechend. Um also die Belastung von Aœbertragungsweg und Speichersystem mApglichst gering zu halten ist eine Komprimierung der gewonnenen Bilddaten notwendig. Es werden die folgenden gAcngigen Verfahren beleuchtet: M-JPEG, MPEG-2 / H.262, MPEG-4, H.264 sowie Beispiele fA¼r spezielle Videokompressionsverfahren in der VideoA¼berwachungstechnik. M-JPEG: M-JPEG (Motion-JPEG) basiert, wie der Name bereits vermuten lAcsst, auf dem JPEG-Kompressionsverfahren fA¼r digitale Einzelbilder. Wie von KrAcuAŸlich beschrieben, werden hierbei nicht alle einzelnen Bildpunkte getrennt betrachtet. Stattdessen werden solche, die neben einander liegen und Achnliche oder gleiche Farbwerte aufweisen in BlApcken zusammengefasst. Da die meisten Bilder solche gleichmAcAŸigen FarbflAcchen enthalten, kann so beispielsweise bei mittlerer gewAchlter KompressionsstAcrke die Datenmenge um den Faktor 30 reduziert werden. Beim M-JPEG-Verfahren werden alle Einzelbilder separat mittels JPEG komprimiert und aneinandergereiht. Dabei weist das Bildmaterial, eine nicht allzu extreme KompressionsstAcrke vorausgesetzt, noch eine relativ gute QualitAct im VerhAcltnis zum unkomprimierten Bild auf. MPEG-2 / H.262: MPEG ist sowohl die AbkA¼rzung fA¼r die Motion Pictures Experts Group, einem ISO- Gremium fA¼r Audio- und Videonormen, als auch Bezeichnung fA¼r die von diesem entwickelten Kompressionsverfahren. Wie KrAcuAŸlich schreibt, basiert der 1994 entwickelte Standard MPEG-2 auf folgender Methode: Im Gegensatz zu M-JPEG wird hier nicht jedes Einzelbild komplett A¼bertragen oder gespeichert, sondern nur die sich im Vergleich zum vorhergehenden Bild geAcnderten Teile. Somit wird umso weniger Bandbreite und/oder Speicherplatz benAptigt, je weniger Bewegung im A¼berwachten Bereich stattfindet. Daher sind eher unruhige HintergrA¼nde, wie vom Wind bewegte Pflanzen oder passierende Fahrzeuge ungA¼nstig fA¼r dieses Kompressionsverfahren. Der von der ITU entwickelte Standard H.262 ist nach Strutz mit MPEG-2 identisch. MPEG-4: MPEG-4, so KrAcuAŸlich, ist der direkte Nachfolger von MPEG-2, da MPEG-3 aufgegeben wurde. Ziel waren qualitativ gute Ergebnisse bei, im Hinblick auf die Bandbreite des zu dieser Zeit A¼blichen ISDN, Datenraten unter 64 kBit pro Sekunde. Bei MPEG-4 a€˜[...] wird das Bild in statische und bewegte Elemente sowie rAcumliche Ebenen aufgelApst. Die Objekte werden auf getrennten KanAclen digital verarbeitet und zeitgleich komprimierta€™. Es ergibt sich eine deutlich hApheren Kompressionsrate als bei MPEG-2. Jedoch ist MPEG-4 nach Strutz weit mehr als nur ein Kompressionsverfahren. Alle MApglichkeiten der Digitaltechnologie werden ausgeschAppft, wobei im Gegensatz zu den statischen Bilddaten in MPEG-2 hier alle enthaltenen Informationen dynamisch gestaltet werden kApnnen, beispielsweise die Kombination und Mitcodierung des Videomaterials zusammen mit Text oder grafischen Elementen. Wie bei KrAcuAŸlich erwAchnt, existieren jedoch verschiedene sogenannte Profile fA¼r MPEG-4 in AbhAcngigkeit vom Codec (Encoder/Decoder, ein Software-Element zur Kompression und Dekompression der Daten). Diese kApnnen unterschiedliche KompressionsstAcrken und QualitActsstufen bieten.Inhaltsangabe:Einleitung: Im Jahr 2008 wurde in Deutschland durchschnittlich alle zwei Minuten eingebrochen, sowohl in gewerblichen als auch in privaten Objekten.


Title:Aktueller Stand von Standards und Normen in der Videoüberwachung in Analog- und IP-Technologie
Author: Sebastian Welzbacher
Publisher:Diplomarbeiten Agentur - 2011-12-14
ISBN-13:

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