Eine neue Ära der Videoanalyse

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20. October 2021
Obwohl die Analyse in der Videosicherheit kein neues Thema ist - die erste Analyseanwendung wurde vor mehr als 20 Jahren für Axis-Kameras entwickelt - haben die technologischen Fortschritte die Analytik in den letzten Jahren einen großen Schritt vorangebracht. Und mit zukünftigen Hardware-, Software- und Plattforminnovationen wird sich die Fähigkeit, fortschrittliche Edge-Analysen in jeder Branche einzusetzen, weiter beschleunigen. Axis konzentriert sich nicht nur auf die Entwicklung hochwertiger Sicherheitskameras, sondern entwickelt zusammen mit seinen Partnern auch eine Reihe von Analysefunktionen, die es den Kunden ermöglichen, ihre Investitionen in Hardware optimal zu nutzen. Wir haben uns mit Petra Bennermark, Managerin für Analyselösungen bei Axis, getroffen, um einen Rückblick auf die Geschichte der Analytik in Axis-Lösungen und einen Ausblick auf ihr Potenzial zu werfen.

Das Wort „Analytik“ scheint im Sicherheits- und Überwachungssektor derzeit in aller Munde zu sein, Petra. Aber bevor wir darauf eingehen, warum das so ist, kannst du uns einen kurzen Überblick über die Geschichte von Axis und Analytik geben?

Ja, gerne. Jeder kennt Axis als ein Unternehmen, das Kameras von höchster Qualität entwickelt und herstellt, so wie wir es seit der Entwicklung der ersten Netzwerk-Kamera im Jahr 1996 tun. Da wir uns darauf konzentrieren, die Bedürfnisse und Anwendungsfälle unserer Kunden im Bereich der Überwachung zu erfüllen, sahen wir schon bald das Potenzial, die Kamera mit Analysefunktionen auszustatten. Es war klar, dass die Möglichkeit, die Videodaten der Kamera zu analysieren und auf der Grundlage der Ergebnisse eine Aktion oder einen Alarm auszulösen, die Sicherheits- und Überwachungsabläufe unserer Kunden sofort effizienter machen würde.

Im Jahr 2000 fügten wir unseren Kameras eine Videobewegungserkennung hinzu, die das Bedienpersonal alarmierte und die Videoaufzeichnung auslöste, wenn in einer ansonsten statischen Szene eine Bewegung erkannt wurde. Einige Jahre später war die Einführung des AXIS 242S Video-Encoders revolutionär, denn er ermöglichte es, Analysen direkt auf das Videomaterial der Kamera anzuwenden, und schuf die Möglichkeit zur Entwicklung von Partneranwendungen. Im Jahr 2009 haben wir die AXIS Camera Application Platform (ACAP) ins Leben gerufen, die für mehr Struktur sorgt und einer größeren Anzahl von Partnern die Möglichkeit bietet, Analyseanwendungen für unsere Kameras zu entwickeln.

Heute hat die Verarbeitungsleistung von Kameras, die nun zunehmend Machine und Deep Learning ermöglicht, die Analysemöglichkeiten verändert. Die Grundlage für eine effektive Videoanalyse sind hochwertige Kameras mit leistungsstarken Verarbeitungsfunktionen. Und das beginnt für uns mit den Vorteilen der Entwicklung unseres eigenen ARTPEC-Chips.

Warum ist die Entwicklung eines eigenen Chips für die Analytik so wichtig?

Petra Bennermark
Petra Bennermark, Managerin für Analyselösungen bei Axis

Einfach ausgedrückt: Wir können einen Chip entwickeln, der zu 100 % für Netzwerk-Video optimiert ist. Zusammen mit einer Reihe anderer Vorteile bedeutet dies eine Hardware-Plattform, die sich ideal für die Videoanalyse eignet.

Seit der erste ARTPEC-Chip 1999 auf den Markt kam, bildete er die Grundlage für viele Innovationen und Verbesserungen, die Axis der Branche zur Verfügung gestellt hat, wie z. B. Axis LightfinderAxis Wide Dynamic Range (WDR) und Axis Zipstream. Im Wesentlichen bietet ARTPEC die Plattform für die Bereitstellung von Videos in höchster Qualität, die für hochwertige Analysen entscheidend ist.

Durch unseren eigenen Chip haben wir Überwachungskameras entwickelt, die unglaublich leistungsstarke Verarbeitungsgeräte sind und die es uns ermöglichen, die Vorteile der zunehmend intelligenten Analysefunktionen am Rande des Netzwerks, also in den Kameras, voll auszuschöpfen.

Die Analyse in der Kamera selbst, direkt bei der Aufnahme des Videos, bringt mehrere Vorteile mit sich. Sie ermöglicht schnellere Warnungen, Entscheidungen und Reaktionen ohne Verzögerungen. Es wird weniger Bandbreite, Speicherplatz und Serverinfrastruktur benötigt und ist daher besser skalierbar. Da die übertragenen Daten begrenzt werden können, können auch sensible Daten sicher aufbewahrt werden. Und die Ausführung von Analysen auf dem unkomprimierten Video bedeutet, dass keine Informationen bei der Komprimierung verloren gehen.

Analytik „on the edge“ bedeutet mehr Effizienz und Effektivität im System. Darüber hinaus ermöglichen moderne Entwicklungstools hybride Architekturen, die Edge-, Cloud- und On-Premise-basierte Serverumgebungen optimal nutzen. Das bedeutet, dass Edge-Geräte den größten Teil der Analysen durchführen können, und die Ergebnisse können mit Daten aus anderen Quellen kombiniert und auf Servern in der Cloud oder vor Ort weiter analysiert werden. Die Verteilung der Verarbeitung über das gesamte System senkt die Kosten und ermöglicht ein besseres Benutzererlebnis mit höherem Kundennutzen.

Axis bietet zwar schon seit vielen Jahren Analysen an, aber verändert das Wachstum in diesem Bereich das Wesen von Axis als Unternehmen?

Ich glaube nicht, dass sich dadurch unser Wesen ändert, und schon gar nicht unsere Vision, Innovationen für eine intelligentere, sicherere Welt zu schaffen. Die ständige Weiterentwicklung unserer Kameraplattform - mit dem ARTPEC-Chip als Grundlage - ermöglicht uns die Entwicklung von mehr und besserer eingebetteter nativer Analytik und erlaubt unseren Partnern, mehr Anwendungen zu entwickeln. Auch dies unterstützt unser Ziel, die Bedürfnisse und Anwendungsfälle unserer Kunden in den Bereichen Sicherheit und betriebliche Effizienz zu erfüllen.

Unsere Entwicklungsingenieure sind permanent damit beschäftigt, die Analysefunktionen unserer Plattform zu erweitern. Dies bezieht sich sowohl auf die Verbesserung und Erweiterung unserer Analysefunktionen am Rande des Systems als auch auf die stark verbesserte Fähigkeit, Videos nach der Aufnahme zu durchsuchen und zu analysieren. In beiden Bereichen wird es in naher Zukunft große Fortschritte geben. Ein großer Teil davon ist auf die Generierung von mehr Metadaten zurückzuführen.

Metadaten - ein weiterer Begriff, den wir in letzter Zeit häufig hören. Kannst du uns sagen, was das ist und warum es so nützlich ist?

Einfach ausgedrückt, sind Metadaten Daten über andere Daten. Bei der Videoüberwachung beschreiben Metadaten Informationen darüber, was auf dem Video zu sehen ist. Zum Beispiel die Klassifizierung von Objekten in der Szene - einschließlich Fahrzeugen und Personen - und die mit diesen Objekten verbundenen Attribute, wie Farben von Fahrzeugen und Kleidung oder die Fahrtrichtung.

Dies kann bei der Suche in riesigen Videomengen unglaublich wertvoll sein und es den Betreibern ermöglichen, mit Fragen wie „Finde alle Videos im Geschäftsviertel, in denen am Mittwoch, dem 25. März, zwischen 18:00 und 22:00 Uhr ein rotes Auto zu sehen ist“ zu suchen. In Zukunft wird es auch von zentraler Bedeutung sein, Muster und Trends zu erkennen, die für die organisatorische Planung wertvoll sein werden.

Das Potenzial für Business Intelligence ist nahezu unbegrenzt, und wir gehen davon aus, dass unsere Partner diesen Bereich erforschen und eine beträchtliche Anzahl von Anwendungen entwickeln werden, die zu Effizienzsteigerungen für unsere Kunden führen werden.

Was sind die nächsten Entwicklungen, die die Analytik voranbringen werden?

Meiner Meinung nach wird die Innovation durch zwei Faktoren vorangetrieben, die eng miteinander verknüpft sind: weitere Verbesserungen der Verarbeitungsfähigkeiten in den Endgeräten und damit die Möglichkeit, neue Analyseanwendungen zu entwickeln, sowie die Konzentration auf die Benutzerfreundlichkeit, um sicherzustellen, dass die Vorteile der Analyse voll ausgeschöpft werden.

Wir verfügen bereits über eine Reihe von Kameras, die von Deep-Learning-basierter Analytik profitieren, oder, um es allgemeiner auszudrücken, von künstlicher Intelligenz. Mit der nächsten Version unseres ARTPEC-Chips wird die hardwarebeschleunigte Unterstützung für Deep Learning in vielen unserer Kameras Einzug halten. Dadurch werden diese in der Lage sein, einen viel höheren Durchsatz bei der Bildverarbeitung, Komprimierung und Analyse zu bewältigen, und das bei hoher Energieeffizienz.

Während die Überwachungslösungen der Kunden in der Regel eine hybride Mischung aus Umgebungen - Edge, Server vor Ort und in der Cloud - aufweisen werden, werden leistungsstarke Deep-Learning-Analysen am Rand des Netzwerks allgegenwärtig sein. Natürlich sind wir noch weit davon entfernt, eine dem Menschen vergleichbare Intelligenz zu erreichen, und wir müssen uns darüber im Klaren sein, dass die Analytik immer noch ihre Grenzen hat - aber die präziseren Erkennungen und die reichhaltigeren Datenausgaben der auf Deep-Learning-basierenden Analytik werden ein noch wertvolleres Werkzeug für die Benutzer werden. Kurz gesagt, die Sicherheit wird erhöht und die betriebliche Effizienz verbessert.

Analytik ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn sie effektiv implementiert und genutzt wird - und unser Ziel ist es, die Arbeit von Kunden und Systemintegratoren so einfach wie möglich zu gestalten. Das Wichtigste dabei ist, dass die Analysefunktionen so schnell und einfach wie möglich konfiguriert und verwendet werden können und dass offene Schnittstellen und unterstützende Tools bereitgestellt werden.

Während Axis selbst natürlich bestrebt sein wird, die Analyseplattform, die unsere Kameras bieten, optimal zu nutzen, ist es unser globales Netzwerk von Softwareentwicklungspartnern, die die wahren Multiplikatoren für Innovationen im Bereich der Analyse sein werden. Durch die Innovation in ACAP wird diese Plattform einer größeren Anzahl von Entwicklern zur Verfügung stehen als je zuvor. Das Potenzial für Computer-Vision-Anwendungen, die auf der Axis-Plattform basieren, ist schier unendlich, und wir sind gespannt, was die Phantasie unserer Partnergemeinschaft hervorbringen wird.

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