Axis Intelligentes Video

Heutzutage werden Videodaten in großen Mengen aufgezeichnet, doch aufgrund von Zeitmangel wird nur ein Bruchteil des Materials angesehen oder überprüft. Dies führt dazu, dass Zwischenfälle und unerwünschte Aktivitäten nicht registriert, verdächtiges Verhalten nicht rechtzeitig entdeckt und Zwischenfälle nicht verhindert werden. Daher hat man jetzt intelligente Videoanwendungen für den IV-Bereich entwickelt.

Als „Intelligentes Video“ werden alle Lösungen bezeichnet, bei denen das Videoüberwachungssystem automatisch eine Analyse des erfassten Videomaterials vornimmt. Die Anwendungen reichen von Analysen wie Videobewegungs- und Audioerkennung bis zu komplexeren Systemen mit Erkennung von Kameramanipulierung, Personenzählung, virtuellen Zäunen und dem Erkennen von Autokennzeichen. Die Anwendungen, die diese Analyseleistung erbringen, werden auch als Videodaten-Analyse (VCA) oder als Videoanalyse (VA) bezeichnet.

Was ist unter intelligentem Video zu verstehen?

Intelligentes Video hat das Ziel, die große Menge an in Videomaterial enthaltenen Informationen zu reduzieren und diese für Systeme und Personen überschaubar zu gestalten. Wenn Netzwerkkameras mit dieser Analyselösung ausgestattet werden, bietet dies viele Vorteile. Das Videoüberwachungssystem wird zuverlässiger und ist vielseitiger einsetzbar, sodass die Arbeitsbelastung des Personals drastisch reduziert werden kann.

Die intelligente Netzwerkkamera ist nie unaufmerksam und unterstützt das Personal rund um die Uhr, sieben Tage in der Woche. Sie ist stets wachsam und wartet auf einen Impuls, der die Aufzeichnung startet oder das Personal alarmiert.

Außerdem können intelligente Videosysteme Video- und Datenmaterial aus Überwachungsvideo-Datenströmen herausfiltern und diese Informationen in anderen Anwendungen wie Kassenverwaltungssystemen oder Zugangskontrollsystemen integrieren, wodurch neue Vorteile entstehen und sich neue Geschäftschancen eröffnen.

Vorteile

Die „Intelligenz“ der Videoanwendungen beruht auf der Analyse der Videobilder und der automatisierten Verwendung der Ergebnisdaten. Intelligente Videosysteme bieten zahlreiche Vorteile:

Effizienterer Personaleinsatz

Große Videoüberwachungssysteme sind nur beschränkt effektiv, da das Personal Schwierigkeiten dabei hat, mehrere Monitore gleichzeitig zu verfolgen und sämtliche Geschehnisse im Auge zu behalten. Bei intelligenten Videolösungen können wenige Mitarbeiter selbst sehr große Anlagen überwachen, da es nicht erforderlich ist, dass viele Monitore stundenlang überwacht werden, um unerwünschte Vorkommnisse zu registrieren. Intelligente Videosysteme unterstützen die Arbeit des Personals und informieren es beispielsweise über Personen in Bereichen mit Zugangsbeschränkungen, über Geisterfahrer oder über etwaige Manipulationsversuche an Überwachungskameras.

Schnelleres Abrufen von gespeichertem Videomaterial

Die Suche nach Zwischenfällen in gespeichertem Videomaterial ist sehr zeitaufwändig, da das Personal sich die gesamte Aufzeichnung ansehen muss. Da es sehr schwierig ist, gespeichertes Videomaterial zu durchsuchen, wird es meistens aufbewahrt und nach einer bestimmten Zeit gelöscht. Die Videoanalyse – z. B. die Videobewegungserkennung – sorgt dafür, dass nur relevantes Videomaterial gespeichert wird. Wenn daher alte Aufzeichnungen durchsucht werden müssen, wird nur Videomaterial abgerufen, das den betreffenden Zwischenfall potenziell enthalten kann. Darüber hinaus können intelligente Videosysteme, die z. B. den Video-Datenstrom während der Aufzeichnung mit Markierungen versehen haben, das Videomaterial von mehreren Tagen automatisch durchsuchen und die richtige Stelle innerhalb von Sekunden finden.

Reduzierung der Netzwerkbelastung und des Speicherbedarfs

Durch intelligente Videosysteme mit Videobewegungs- und Audioerkennung wird weniger Speicherplatz benötigt, da nur Videomaterial aufgezeichnet wird, auf dem eine Aktivität zu erkennen ist. Außerdem wird das intelligente Videosystem in die Kameras selbst verlagert, d. h. dass so viel Material wie möglich bereits in den Netzwerkkameras verarbeitet wird. Hierdurch wird die Netzwerkbelastung erheblich verringert, da die Kameras nur relevantes Material weitergeben. Mit intelligenten Videoanwendungen können Videoüberwachungssysteme kostengünstiger gestaltet werden.

Neue Geschäftschancen

Durch intelligente Videosysteme können Videoanwendungen auch für andere Bereiche als die Sicherheit verwendet werden. So können sie in Einzelhandelsgeschäften dazu verwendet werden, das Kundenverhalten zu analysieren, z. B. wie viele Kunden vor einem bestimmten Regal stehen bleiben oder wie sich die meisten Kunden durch das Geschäft bewegen. Auf Flughäfen können intelligente Videosysteme messen, wie lange Reisende am Abfertigungsschalter warten. Diese Daten können vom Personal direkt verwertet werden und verkürzen die Wartezeit der Reisenden. Intelligente Videosysteme bieten vielfache zusätzliche Verwendungsmöglichkeiten der Videoüberwachungsinfrastruktur und sorgen somit für eine hohe Investitionsrentabilität (ROI).

System design

Für die Implementierung von intelligenten Videoanwendungen gibt es zwei Hauptkategorien: zentral und verteilt. Bei zentralen Netzwerkarchitekturen werden Videodaten und andere Informationen von Kameras und Sensoren erfasst und zur Analyse an einen zentralen Server übertragen. In verteilten Netzwerkarchitekturen sind die peripheren Geräte (Netzwerkkameras und Video-Encoder) „intelligent“ und können Videomaterial verarbeiten und relevante Informationen herausfiltern. Ein weiteres Kriterium ist, ob das System die Integration der Anwendungen von Drittherstellern ermöglicht oder nicht.

Kriterien

  • Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Systems – hierdurch wird das Risiko eines Systemausfalls mit den entsprechenden Ausfallzeiten minimiert
  • Skalierbarkeit und Flexibilität – hiermit kann das bisher mit wenigen Kameras betriebene System ohne Aufwand auf eine große Zahl an Kameras erweitert werden und die Verarbeitungsprozesse lassen sich intelligent über das Netzwerk verteilen
  • Interoperabilität – hierdurch können Systemkomponenten verschiedener Hersteller eingesetzt werden
  • Sicherheit – hierdurch wird gewährleistet, dass nur berechtigtes Personal auf das System zugreifen kann
  • Gesamtbetriebskosten – dies sind die Kosten der Systemkomponenten und die Betriebskosten

DVRs und zentrale Intelligenz

Zur Nutzung herkömmlicher CCTV-Systeme zur zentralen Überwachung können die Überwachungsvideos direkt von den analogen Kameras in einen intelligenten, videofähigen DVR eingespeist werden. Der DVR übernimmt die Videoanalyse (z. B. die Personenzählung oder die Verarbeitung von Autokennzeichen), digitalisiert, komprimiert und speichert dann die verbleibenden Daten, bevor er schließlich die generierten Alarmmeldungen und die Videoausgabe an das autorisierte Personal weiterleitet.

In dieser Architektur wird jede analoge Kamera über ein Koaxialkabel mit dem DVR verbunden. Dieses System funktioniert zwar bei kleinen Anlagen mit einer begrenzten Anzahl an Kameras, ist aber weder skalierbar noch flexibel. Jeder DVR verfügt über eine spezifische Anzahl an Eingängen – wenn nur eine zusätzliche Kamera benötigt wird, muss auch ein weiterer DVR eingesetzt werden, was sehr kostenintensiv ist. Da DVRs darüber hinaus herstellergebundene Geräte sind, ist ihre Einbindung in ein Netzwerk oder die Verwendung intelligenter Videoanwendungen verschiedener Hersteller schwierig; zudem werden allgemeine, z. B. sicherheitsbezogene Netzwerk-Dienstprogramme nicht unterstützt.

Network video systems and distributed intelligence

Network video allows for completely different strategy - distributed intelligence. Distributed architectures are designed to overcome the limitations of centralized architectures by distributing the processing to different elements in the network. The most scalable, cost-effective and flexible architecture is based on ‘intelligence at the edge’, that is, processing as much of the video as possible in the network cameras, or video encoders themselves. This architecture entails the least amount of bandwidth usage since the cameras can send out data and intelligently figure out what video needs to be sent. This significantly reduces the cost and complexity of the network centric processing model, and completely eliminates the drawbacks of centralized architectures.

If cameras for example have motion detection, then rather than streaming all the video, only interesting video that has motion in it can be sent to the monitoring station for further action and analysis. The load on the infrastructure and people involved falls dramatically. For specialized video analytics, where only the data is needed and not the video, such as, people counting, or automatic number plate recognition – running the applications in the camera has a dramatic impact since the cameras can extract the required data and send just that information, with perhaps a few snapshots.Furthermore, processing video at the edge – or partly at the edge – significantly reduces the cost of the servers needed to run the intelligent video applications. Servers that typically process only a few video streams when doing the entire video processing, can handle hundreds of video streams if some of the processing is done in the cameras.

By integrating intelligent edge devices with video management systems, and dividing the load between the different parts of the network, intelligent video solutions can be created that scale effortlessly, are more flexible, and cost-effective than centralized solutions.

Integrating intelligent video from different vendors

Many manufacturers of video surveillance equipment supply intelligent video applications with their products. Often these are applications that enhance camera functionality with video motion detection. Occasionally equipment manufacturers provide other, more advanced video applications with functionality such as tamper detection, and people counting.
However, building robust and commercially viable applications for video analytics requires expertise in image analysis and, sometimes, specialized knowledge in a certain application area, such as retail or transportation. For this reason, a number of software vendors have chosen to focus on supplying intelligent video applications that solve specific needs. To support this development Axis has introduced the AXIS Camera Application Platform. This open platform enables third-party suppliers to develop compatible applications that readily can be downloaded to designated Axis cameras and encoders. Together with network cameras, video encoders and/or video management software systems, these intelligent video applications form complete solutions, tailored to specific market requirements.

While this creates great freedom of choice for the end user, it also allows easy integration between the cameras/encoders, video management software, and the intelligent video applications. In order to be commercially attractive and to optimize compatibility, devices, software, and intelligent video applications need to be built on open interfaces (APIs) and platforms. This generates a much sought flexibility for users and enables them to design intelligent video surveillance systems that fit their needs perfectly.
Browse the list of available applications at http://www.axis.com/applications.

Produkte

Axis bietet verschiedene intelligente Videoanwendungen an, die das Sicherheitspersonal durch die Bewältigung der wichtigsten Video-Überwachungsaufgaben bei der täglichen Arbeit unterstützen. Darüber hinaus bieten die Axis Application Development Partner eine große Auswahl an intelligenten Videoanwendungen an, welche die Axis Netzwerk-Produkte ergänzen.

Aktiver Manipulationsalarm

Der Aktive Manipulationsalarm ist eine intelligente Videoanalyseanwendung, mit der bestimmte Axis Netzwerkkameras ausgestattet sind. Mit dieser Funktion kann das Überwachungspersonal durch ein automatisches Kamerasignal bei Manipulation jedweder Art feststellen, ob der Kamerabetrieb unterbrochen wurde. Der Aktive Manipulationsalarm ist besonders bei Anlagen sinnvoll, die möglicherweise Vandalismus ausgesetzt sind – also in Schulen, Strafanstalten, öffentlichen Verkehrsmitteln, aber auch bei schwierigen äußeren Umweltbedingungen, wo die Kameraleistung durch die Witterung, Schwingungen oder Schmutz beeinträchtigt werden kann. Diese Funktion erkennt Zwischenfälle wie eine zufällige Umleitung, das Blockieren oder die Defokussierung von Kameras und reagiert, wenn die Kamera beschädigt, mit Sprayfarbe besprüht oder wenn sie absichtlich verdeckt wird.

Ohne Aktiven Manipulationsalarm kann es lange dauern, bis eine Manipulation entdeckt wird. Dies gilt besonders dann, wenn ein Sicherheitsmitarbeiter mehrere Kameras überwacht. Wenn eine Manipulation nicht sofort erfasst wird, können signifikante Zwischenfälle eventuell nicht registriert werden; außerdem wird Videomaterial gespeichert, das absolut unbrauchbar ist. Der Aktive Manipulationsalarm informiert jedoch unmittelbar über eine Störung des normalen Kamerabetriebs.

Audioerkennung

Viele Netzwerkvideo-Kameras unterstützen Audio, jedoch ist analog zur Videoüberwachung zu bemerken, dass die Verwendung dieser Funktion hin und wieder durch örtliche Vorschriften oder Empfehlungen eingeschränkt wird. Eine Ergänzung der Videoaufzeichnungen durch Audioaufnahmen kann, wenn sie gestattet sind, sehr sinnvoll sein. Die Audioerkennung basiert auf den gleichen Prinzipien wie die Videobewegungserkennung. Die Anwendung erkennt Geräusche (z. B. den Bruch von Fensterglas oder Stimmen) und verwendet diese als Auslöser zur Übertragung und Aufzeichnung von Videomaterial oder für einen Alarm, mit dem das Überwachungspersonal auf verdächtige Aktivitäten hingewiesen wird.

Die Audioerkennung kann eine sinnvolle Ergänzung für die Videobewegungserkennung darstellen, da sie Ereignisse in Umgebungen erfassen kann, die zu dunkel sind oder die außerhalb der Reichweite der Kameras liegen.

Für die Audioerkennung muss die Kamera Audiofunktionen unterstützen und benötigt ein eingebautes oder ein externes Mikrofon. Die Konfiguration der Audioerkennung ist so ausgelegt, dass sie ab einer bestimmten Lautstärke reagiert und ein Alarmsignal sendet oder die Aufzeichnung von Videomaterial und ggf. Audiosignalen veranlasst. Axis bietet Audioerkennung für alle Netzwerkvideoprodukte an, die Audiofunktionen unterstützen.

Videobewegungserkennung

Die Videobewegungserkennung ist die ursprüngliche, grundlegende und am häufigsten verbreitete Videoanwendung innerhalb von Videoüberwachungssystemen. Sie wird vor allem zur Reduzierung des gespeicherten Videomaterials durch Kennzeichnung der Abschnitte mit Veränderungen und Löschen des Materials ohne Veränderungen genutzt. Da ausschließlich Videomaterial mit Veränderungen gespeichert wird, kann das Sicherheitspersonal auf Grund der höheren Speicherkapazität längere Videos speichern. Die Videobewegungserkennung weist darüber hinaus das Überwachungspersonal auf bestimmte Ereignisse wie z. B. das Eindringen von Personen in abgesperrte Bereiche hin, sodass sofort eingegriffen werden kann.

Die Videobewegungserkennung bildet die Grundlage für viele erweiterte Videoanalysefunktionen wie Personenzählung, digitale Zäune und Rückverfolgung von Gegenständen. Seit dem Jahr 2000 bietet Axis seine Netzwerkprodukte mit Videobewegungserkennung an. Heute werden sämtliche Netzwerkvideoprodukte (Ausnahme: die Axis 206 Netzwerkkamera) mit Videobewegungserkennung geliefert.

Auto-Tracking

Videoüberwachung findet oft zu Zeiten und in Bereichen mit geringer oder keiner Aktivität statt, wie z. B. in Schulen nach Schulschluss und Büros nach der Arbeitszeit oder in Einzelhandelsgeschäften, Hotelfluren und Parkhäusern bei Nacht. An solchen Orten wird normalerweise eine Überwachung mit automatischer Aufzeichnung ohne personelle Besetzung verwendet.

Die Schwierigkeit liegt darin, bei einem Vorfall sicherzustellen, dass der richtige Teil der betreffenden Szene aufgezeichnet wird und die Bildqualität eine Identifizierung zulässt. Aus Kostengründen verbietet sich häufig die Installation einer großen Anzahl von Kameras oder der Einsatz von Wachpersonal, das die PTZ-Kameras (PTZ = Schwenken/Neigen/Zoomen) per Hand steuert. Das Auto-Tracking von Axis löst dieses Problem, da eine PTZ-Dome-Kamera mit dieser Funktion ein bewegtes Objekt am Ort des Geschehens automatisch verfolgen kann.

AXIS Cross Line Detection

AXIS Cross Line Detection ist eine Anwendung für die Zugangskontrolle zur Installation auf Netzwerk-Kameras und Encodern von Axis, die die AXIS Camera Application Platform unterstützen. Die Anwendung kann in den meisten Innen- und Außeninstallationen und bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen eingesetzt werden.

AXIS Cross Line Detection eignet sich besonders gut zur allgemeinen Überwachung von Eingangs- und Ausgangsbereichen in verkehrsarmen Gebieten, wo es Objekte wie Personen und Fahrzeuge erkennt, die eine festgelegte virtuelle Linie überqueren. Die Anwendung ist optimal für die Überwachung von Gebäudeeingängen, Ladezonen und Parkplätzen sowie für die Perimeterüberwachung geeignet. Weitere Informationen zu  AXIS Cross Line Detection.

Partneranwendungen

Netzwerkvideoprodukte von Axis werden zur vereinfachten Entwicklung von kundenspezifischen Softwarelösungen mit der API-Schnittstelle AXIS VAPIX,® ausgeliefert. So können Partner Anwendungen für Axis-Netzwerk-Kameras und -Video-Encoder entwickeln – auch intelligente Videoanwendungen.

Die Entwicklung und Verbreitung von "Endgeräteanwendungen" wird zudem durch die AXIS Camera Application Platform weiter vereinfacht. Dank dieser offenen Plattform können Drittanbieter kompatible und zuverlässige Anwendungen entwickeln, die sich anschließend auf Kameras und Encoder herunterladen lassen. So ist sichergestellt, dass die Benutzer von der größten Auswahl verfügbarer Anwendungen profitieren können.