Videoüberwachungsanlage

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CCTV in London
Webcam in Renesse
Vandalismusgeschützte Videoüberwachungsanlage mit Infrarot-Scheinwerfer an einer deutschen Behörde

Videoüberwachungsanlagen dienen der Beobachtung mit optisch-elektronischen Einrichtungen. Ein Haupteinsatzgebiet von Videoüberwachungsanlagen ist die Überwachung von öffentlichen oder privaten Räumen, des Verkehrs und technischen Anlagen aller Art.

Im englischen Sprachraum werden Video-Kameras und deren Installationsart zum Teil noch unter der alten Bezeichnung Closed Circuit Television (CCTV) geführt. Der Ausdruck Closed Circuit (übersetzbar mit geschlossener Kreis oder geschlossene Leitung) verweist darauf, dass die Bilder der CCTV-Kameras an eine begrenzte Zahl von Empfangsgeräten übertragen werden. Mit dem Verweis auf die „geschlossene Leitung“ grenzt man die CCTV-Übertragungen vom öffentlichen Fernsehen ab, dessen Bilder von einem unübersehbar großen Publikum betrachtet werden können.

Für Videoüberwachungsanlagen für Sicherungsanwendungen gibt es jedoch neuerdings eine internationale Normenreihe, die auch in Europa Gültigkeit hat. Die Normenreihe EN 62676 beschreibt sogenannte Video surveillance systems (VSS). In Deutschland gibt es zum Teil auch den Begriff Videoüberwachungsanlage (VÜA).

Herkömmliche Videoüberwachungsanlagen bestehen aus mindestens einer Überwachungskamera und einem Anzeigemonitor, optional erlauben die Systeme eine Aufzeichnung der Bilder (beispielsweise auf Videoband), die Übertragung erfolgt analog, kabelgebunden oder kabellos.

In modernen Anlagen werden in der Regel digitale Kameras, die über ein TCP/IP-Netzwerk an einen Computer angeschlossen werden (IP-Kameras), verwendet. Über spezielle Videoüberwachungssoftware können zusätzliche Funktionen wie beispielsweise Bewegungserkennung, Gesichtserkennung und die Speicherung der Daten vorgenommen werden.

Technologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da es sich bei einer Videoüberwachungsanlage sowohl um einen einfachen Aufbau handeln kann, welcher nur aus einer einzelnen Kamera besteht, deren Bild auf einem einzelnen Monitor live übertragen wird, als auch um ein komplexes System mit mehreren Kameras und unterschiedlichen Systemen zur Speicherung und Auswertung von Bild- oder Videomaterial, sind die eingesetzten Technologien sehr vielfältig. Eine Anlage kann durch Personal des Betreibers oder eines Dienstleister betreut werden oder nach der Installation vollautomatisch arbeiten. Bei vollautomatischen Systemen, bei denen z.B. das Live-Bild nicht betrachtet wird, werden stichprobenweise Funktionskontrollen durchgeführt und auf Bildmaterial nur bei Bedarf zugegriffen.

Anfänglich wurden eigene, analoge Übertragungssysteme mittels Koaxialkabel, Zweidrahttechnologie oder analoger LWL-Übertragung aufgebaut. Diese Technologie ist zwar nach wie vor weit verbreitet, wird aber wegen des anhaltenden technischen Fortschritts und der Wandlung hin zur IP-Technologie bei Neuanlagen nicht mehr in dieser klassischen Form projektiert. Unterstützt wird dies durch relative Unhandlichkeit und das Verschleißverhalten von Videokassetten gegenüber digitalen Speichermedien.

Seit einigen Jahren vollzieht sich der Übergang hin zu digitalen CCTV-Systemen. Diese gibt es in mehreren Varianten. Zum einen analoge Kameras, die an einem Computer angeschlossen sind, welcher über eine entsprechende Karte die Kamerasignale digitalisiert, sie darstellen und über ein Netzwerk weiterleiten kann. Derartige Hybrid-Anlagen finden sich vor allem dort, wo analoge Kameras bereits vorhanden waren und nicht ohne großen Aufwand (Neuverkabelung) ersetzt werden können. Zum anderen in der ausschließlich digitalen Variante. Verwendet werden hier IP-Kameras, deren Videobild über ein privates oder öffentliches IP-Netz zur Überwachungszentrale übertragen und dort dargestellt und/oder aufgezeichnet wird. Die Übertragung der Videos erfolgt dabei rein über handelsübliche IT-Systeme (Router, Switches, etc.). Die Herausforderung ist in diesem Fall die zuverlässige und veränderungssichere (d. h. gerichtstaugliche) Übertragung. Der Wechsel zu bzw. die Integration von digitalen Techniken birgt daher neben Vorteilen (Platzbedarf der Speichermedien, Bildqualität) eine Reihe neuer Problemstellungen (Speicher- und Bandbreitenbedarf sowie die Vielfalt der Formate von Techniken zur Videokompression).

Bei digitalen Videoüberwachungsanlagen kann zudem der Betreiber sehr flexibel wählen, unter welchen Umständen und in welcher Form (niedrig- oder hochauflösendes Bild, Video, ggf. mit Ton) eine Aufzeichnung erfolgt. Die Kamera kann dabei selbst als Bewegungssensor dienen; findet eine Bewegung in einem oder mehreren vorher definierten Bereichen statt, kann eine Aufzeichnung – oder auch nur Protokollierung – erfolgen. Dies dient der Reduktion des Speicherbedarfs und des Zeitaufwands, der vom Betreiber in die Sichtung investiert werden muss. Die Herausforderung an dieser Stelle ist es, Fehlauslöungen durch Insekten- und Vogelflug oder auch nur die Änderung von Lichtverhältnissen zu vermeiden, ohne aber gleichzeitig die eigentlich zu kontrollierenden Ereignisse zu verpassen. Eine Integration von anderen Signalquellen, z.B. von Alarmanlagen, ist ebenfalls möglich.

Optischer Sensor bestehend aus Linse, Wärmeableiter, Prozessor und Halterung

Die meisten Kamerasensoren sind empfindlich gegenüber sichtbarem Licht (Laserlicht[1][2], Sonneneinstrahlung, Scheinwerfer). Dies führt bei einem ungünstigen Einfallswinkel zu einer Überbelichtung des Kamerabildes. Letzteres ist nicht nur für den Außenbereich, sondern auch für Innenräume von Bedeutung. Sonnen- oder künstliches Licht, welches durch ein Fenster oder eine Tür fällt, kann das Bild einer Kamera erheblich verschlechtern. Die Software in Kameras oder im Aufzeichnungssystem kann diesem Problem nur begrenzt mit dem Weißabgleich und individuellen Belichtungseinstellungen entgegenwirken. Oft wird das Problem der Blendung einer Kamera, welche in ganz- oder teilweise überbelichteten Bildern resultieren würde, durch die Aufstellung mehrerer Kameras mit unterschiedlichen Blickwinkeln gelöst.

Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten der Signalerfassung, Weiterverarbeitung und Aufzeichnung gibt es keinen technologischen Standard für Videoüberwachungsanlagen. Je nach Einsatzgebiet und -standort müssen aber bei der Auswahl und Installation der Videoüberwachungsanlage von den Betreibern landesspezifische rechtliche Normen beachtet werden und schränken daher die Auswahl ein. Dies sind auch solche, welche sich nicht direkt mit Überwachung befassen, sondern mit Brandschutz und Unfallverhütung.

Die Anforderungen und die Regeln für die Anwendung von Videoüberwachungsanlagen für Sicherungsanwendungen (VSS) werden größtenteils in der EN 62676-4 (Teil 4 der Normenreihe) beschrieben. Die Qualität einer solche Videoüberwachungsanlage ist insbesondere abhängig von der sogenannten Auflösung. In der Norm werden hierfür verschiedene Auflösungsklassen definiert. Diese bilden auch die Grundlage der Richtlinie VdS 2366 der VdS Schadenverhütung sowie der Bundeseinheitlichen Richtlinie für Überfall-/Einbruchmeldeanlagen bzw. Anlagen für Notfälle/Gefahren mit Anschluss an die Polizei (ÜEA-Richtlinie) nach der nach einer ausgelösten Gefahrenmeldeanlage auch Bilder zur Polizei übertragen werden können.

Auflösungsklassen nach EN 62676-4[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Überwachen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera, um das Anschauen der Anzahl, Ausrichtung und Geschwindigkeit von Bewegungen von Menschen über einen großen Bereich zu ermöglichen, vorausgesetzt, ihre Anwesenheit ist der Bedienperson bekannt.

Ein Bildpunkt bildet max. 80 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 12,5 Pixel pro m soll der Bedienperson ermöglichen, eine Personengruppe aufgrund einer Livebildübertragung zu verfolgen.

Ab einer VGA-Auflösung und höher (also auch für PAL und 1080p) darf die Mindestgröße der Menschenmasse nicht weniger als 5 % der Bildschirmhöhe betragen.

Detektieren (Erfassung)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera, um der Bedienperson zu ermöglichen, zuverlässig und leicht zu ermitteln, ob irgendein Ziel, wie z. B. eine Person, anwesend ist oder nicht.

Ein Bildpunkt bildet max. 40 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 25 Pixel pro m soll der Bedienperson ermöglichen, Bildänderungen durch eine Person von anderen Einflüssen zu unterscheiden.

Ab einer VGA-Auflösung und höher (also auch für PAL und 1080p) darf die Mindestgröße des Ziels nicht weniger als 10 % der Bildschirmhöhe betragen.

Beobachten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera, welche es ermöglicht, charakteristische Einzelheiten von Individuen, wie z. B. auffällige Kleidung, zu sehen, während eine Ansicht von Aktivitäten im Umfeld eines Vorfalls gewährt wird.

Ein Bildpunkt bildet max. 16 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 62,5 Pixel pro m soll der Bedienperson ermöglichen, ein Individuum (z. B. eine Person mit entsprechender Kleidung) aufgrund einer Livebildübertragung zu verfolgen.

Für PAL-Auflösung darf die Mindestgröße des Individuums nicht weniger als 25 % der Bildschirmhöhe betragen (bei 1080p: 10 %).

Erkennen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera, welche der Bedienperson das Erkennen eines Individuums ermöglicht.

Ein Bildpunkt bildet max. 8 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 125 Pixel pro m soll der Bedienperson ermöglichen, ein offensichtlich bekanntes Individuum (z. B. eine Person) von anderen Individuen zu unterscheiden.

Für PAL-Auflösung darf die Mindestgröße des Individuums nicht weniger als 50 % der Bildschirmhöhe betragen (bei 1080p: 20 %).

Identifizieren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera zur Ermöglichung der zweifelsfreien Identifizierung eines Individuums.

Ein Bildpunkt bildet max. 4 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 250 Pixel pro m soll ermöglichen, ein abgebildetes Individuum (z. B. eine Person) dem Original mit einer mittleren Wahrscheinlichkeit zuzuordnen. Insofern ist die vorstehende Definition der Norm bezüglich dem Verb „zweifelsfrei“ nicht immer erfüllbar.

Für PAL-Auflösung darf die Mindestgröße des Individuums nicht weniger als 100 % der Bildschirmhöhe betragen (bei 1080p: 40 %).

Überprüfen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festgelegte funktionelle Bestimmung einer Kamera zur Befähigung der Bedienperson zum Erhalt von Informationen bezüglich eines Individuums. Ein Beispiel für ein Individuum kann einen Text oder ein Logo auf Kleidungsstücken einschließen.

Ein Bildpunkt bildet max. 1 mm in natura ab.

Diese Auflösungsklasse mit 1.000 Pixel pro m soll ermöglichen, abgebildete Merkmale (z. B. an Personen oder Kleidungsstücken) dem Original mit einer hohen bis hin zur an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit zuzuordnen.

Für PAL-Auflösung darf die Mindestgröße des Individuums nicht weniger als 400 % der Bildschirmhöhe betragen (bei 1080p: 150 %).

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die erste Fernsehüberwachungsanlage wurde 1942 von Siemens am Prüfstand VII in Peenemünde zur Überwachung des Starts der A4-Raketen installiert.

Anwendungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Videoüberwachung

Öffentliche Überwachung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mobile Videoüberwachungsanlage auf einem zivilen Kleinbus der Polizei im Einsatz auf einer Demonstration

Privatpersonen, Unternehmen und staatliche Einrichtungen versuchen mittels Videoüberwachungsanlagen ihre Gebäude und Gelände vor Übergriffen, wie Einbruch, Diebstahl, Vandalismus und Sabotage zu schützen bzw. bei möglichen Verstößen schnell eingreifen zu können oder im Nachhinein die Täter identifizieren zu können.

Des Weiteren werden von der Polizei neben herkömmlichem Filmen und Fotografien mobile Überwachungskameras eingesetzt, um Demonstrationsteilnehmer zu überwachen, persönlich zu identifizieren und um Verstöße gegen Demonstrationsauflagen und Gesetze zu dokumentieren.

Einen massiven Einsatz der Videoüberwachung öffentlicher Räume beinhaltet das EU-Projekt INDECT, das 2009 startete und fünf Jahre laufen soll. Dabei soll durch automatisierte Auswertung der Bilder einer Vielzahl von Kameras „abnormales Verhalten“ präventiv erkannt werden. Die Daten werden in Echtzeit mit anderen, z.B. öffentlich zugänglichen Daten aus dem Internet verknüpft, etwa aus sozialen Netzwerken. Verdächtige werden dann von vollautomatisierten fliegenden Kamera-Drohnen verfolgt. Das Projekt hat massive Kritik von verschiedensten Seiten hervorgerufen.

Industrie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der Raumfahrttechnik hilft die Fernsehüberwachung von Raketenstarts mit anschließender Aufzeichnung bei der Überprüfung des Raketenfluges und erleichtert im Fall eines Fehlschlags die Aufklärung seiner Ursachen. Es werden sowohl Kameras am Boden als auch bei größeren Raketen an Bord derselben verwendet. Auch vor dem Start wird der Betankungsvorgang mit Hilfe von fernsehtechnischen Mitteln aus Sicherheitsgründen überwacht.

Das Innere von Kernreaktoren wird mit Hilfe von Fernsehüberwachungsanlagen überwacht, da sich herkömmliche Sichtfenster aus strahlenschutz- und festigkeitstechnischen Gründen nicht oder nur schwer realisieren lassen. Auch Prozesse in Wiederaufbereitungsanlagen werden deshalb häufig mit fernsehtechnischen Mitteln überwacht. Darüber hinaus ist der Einsatz von CCTV in der Schifffahrt und speziell auf Ölbohrplattformen seit Jahren etabliert. Die Fernsehüberwachung wird zum Be- und Entladen von Schiffen, aber auch zur sicherheitsrelevanten Überwachung z. B. von Hubschrauberlandungen und zum Schutz vor Piraterie eingesetzt.

Auch in der chemischen Industrie wird der Ablauf chemischer Reaktionen in Behältern oft auch mit Hilfe von Fernsehüberwachungsanlagen beobachtet. Dies ist bequemer und sicherer als eine direkte Beobachtung.

Eine Videoüberwachung kommt zudem auch bei allen experimentellen Vorgängen in Industrie und Forschung zum Einsatz, welche für menschliches Personal gefährlich sind oder aufgrund der Bedingungen (Dauer, Lichtempfindlichkeit, Temperaturen, Atmosphäre usw.), unter denen sie ablaufen, ohnehin nicht direkt oder nur mit massiven Einschränkungen beobachtet werden können.

Da es sich meistens um Vorgänge und Situationen außerhalb des öffentlichen Raumes handelt, die zudem meist ohnehin unter stark kontrollierten Bedingungen ablaufen, spielt diese Art von Überwachung in der Diskussion um Videoüberwachung praktisch keine Rolle.

Software[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zu den rechtlichen Aspekten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Hans-Peter Büttner: Planungshandbuch Videoüberwachungsanlagen. 1. Auflage. TeMedia, Bonn 2011, ISBN 978-3-941350-03-8.
  • Michael Gwozdek: Lexikon der Videoüberwachungstechnik: Planung, Beratung, Installation. 4. Auflage. Hüthig Jehle Rehm, 2007, ISBN 978-3-609-68432-1.
  • Adolf Wege: Video-Überwachungstechnik. CCTV-Handbuch für Planer, Berater und Anwender. 3. Auflage. Hüthig, 2000, ISBN 978-3-7785-2767-2.
  • Sebastian Welzbacher: Planung eines Videoüberwachungssystems: Gängige Standards in Analog- und IP-Technologie. 1. Auflage. Diplomica, 2012, ISBN 978-3-8428-7781-8.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Videoüberwachungsanlage – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Chaos Computer Club (M4V; 124 MB)
  2. Temporarily Neutralize Camera Sensors