Wege der Videoübertragung: Unicast versus Multicast

Entscheidend für die Wirksamkeit von Videoanlagen ist auch eine passende Übermittlung der Videodaten, sei es per Unicast oder Multicast. Videoüberwachungssysteme lassen sich heute fast überall problemlos implementieren. Während sich die Aufnahmequalität kontinuierlich verbessert, sinken gleichzeitig die Kosten für moderne Überwachungskameras. In Kombination mit neuen Deep-Learning gestützten Lösungen für Bildverarbeitung und leistungsstarken Netzwerken zeigt sich, dass sich das gewonnene Videomaterial für viel mehr als nur Sicherheitszwecke nutzen lässt.

Nicht nur Sicherheitsteams profitieren von den Daten aus Videoüberwachungssystemen und anderen Quellen wie Zutrittskontrolle oder Intercoms. Vermehrt melden auch weitere Stakeholder aus dem Marketing oder dem operativen Bereich und dem C-Level Bedarf an diesen Informationen an, um neue Einblicke in ihre Geschäftsprozesse zu erhalten. Der Datenaustausch zwischen so vielen unterschiedlichen Quellen kann aber auch die Bandbreite des Netzwerks schnell an ihre Grenzen bringen. Es gibt allerdings mehrere Möglichkeiten, um Daten zwischen verschiedenen Systemen zu transferieren.

In der Regel streamen Videoüberwachungssysteme ihre Daten über ein Netzwerk zwischen Kamera und dem Ziel. Dabei kommt entweder eine Unicast- oder ein Multicast-Übertragung zum Einsatz. Beide Methoden haben Vor- und Nachteile und haben unterschiedliche Anforderungen an die Infrastruktur vor Ort. 

Eine Unicast-Übertragung ist eine direkte One-to-One-Kommunikation zwischen der Kamera und der Client-Anwendung. Kommt es im Alltag also zu einem Sicherheitsvorfall, bei dem drei Mitglieder des Sicherheitsteams auf den Live-Feed derselben Kamera zugreifen müssen, werden bei einem Unicast-Modell drei individuelle Kopien desselben Videos über das Netzwerk an jeden Nutzer übertragen. In einem Multicast-System erfolgt hingegen eine One-to-many-Kommunikation. Die Kamera sendete das Videomaterial also an einen Netzwerkknoten (Switch). Dieser wiederum repliziert den Stream und schickt diesen an alle relevanten Zuschauer. Zum Beispiel würden bei einer Multicast-Übertragung drei Team-Mitglieder das gleiche Video zur gleichen Zeit erhalten und dabei weniger Bandbreite beanspruchen, da das Video nur bei Bedarf repliziert wird.

Unicast-Systeme beanspruchen zwar mehr Bandbreite, da sie mehr Daten via Netzwerk übertragen, was sich negativ auf die Netzwerkgeschwindigkeit auswirken und so andere Geschäftsprozesse stören kann. Vorteil eines Unicast-Systems ist hingegen die einfache Konfigurierbarkeit. Die Einrichtung eines Multicast-Systems kostet Zeit und Geld, verbraucht gegenüber einem Unicast-Modell aber weniger Bandbreite und minimiert den Datenverkehr im Netzwerk.

Greifen beispielsweise während eines Vorfalls zu viele Nutzer in einem Unicast-System auf denselben Videostream zu, kann es zu sogenanntem „Smearing“ (Schmiereffekte) kommen. Das Bildmaterial wird dadurch undeutlich oder geht teilweise sogar komplett verloren.  In einem Multicast-System senden die jeweiligen Switches den Videostream nur an die Nutzer, die ihn aktiv anfordern. Dadurch bleibt die Videoqualität verlustfrei erhalten.

In einigen Fällen bestimmt die installierte Hardware darüber, ob ein Unicast- oder Multicast-Ansatz umgesetzt wird. Denn nicht alle Kameras unterstützen die für ein Unicast-Modell notwendigen gleichzeitigen Verbindungen. Gleichfalls ist ein Multicast-System nur mit dafür ausgerichteten Videoüberwachungskameras möglich. Darüber hinaus muss auch ein Multicast-fähiges Netzwerk mit entsprechenden Routern und Switches von der IT-Abteilung aufgesetzt werden. 

Einige IP-basierte Video-Endgeräte wie etwa Wireless-Kameras an abgelegenen Orten unterstützen oftmals überhaupt kein Multicast und übertragen automatisch im Unicast-Verfahren. In diesem Fall muss das Unternehmensnetzwerk so konzipiert sein, dass es beide Verfahren unterstützen muss.

An diesem Punkt kommen intelligente IP-basierte Videomanagementlösungen wie Security Center Omnicast zum Einsatz. Das flexible System unterstützt sowohl Unicast- als auch Multicast-Modelle, was die Kontrolle des Datenverkehrs verbessert und das Netzwerk durch Bandbreitenregulierung vor einer Überlastung schützt. Omnicast wechselt, je nach Netzwerkauslastung, automatisch zwischen Unicast und Multicast. Besteht aufgrund eines Vorfalls also erhöhter Datenverkehr, weil viele Nutzer gleichzeitig auf die Videostreams zugreifen, schaltet die Genetec-Lösung automatisch von Unicast auf Multicast um.

Omnicast kann zudem Unicast-Kameras im Multicast-Modus laufen lassen, um die Bandbreite für lokale Nutzer zu verbessern, oder auch einen Unicast-Stream für entfernte Clients auf einem einzigen Server bereitstellen.  Dieser Server fungiert als Proxy und erkennt den Verbindungstyp der Kamera oder des Clients automatisch. Der Videomanagementserver wählt den besten Streamtyp aus, unabhängig davon, ob sich ein Benutzer vom Firmen-LAN oder von einem externen Gerät aus verbindet.

Wer im Ernstfall noch schneller Entscheidungen treffen möchte, sollte alle aus seinen Sicherheitssystemen wie Videoüberwachung oder Zutrittskontrolle gewonnenen Daten auf einer zentralen Plattform bündeln. Ein Beispiel dafür ist Genetec Security Center. Sie bietet eine intuitive, kartenbasierte Oberfläche und individuell einstellbaren Dashboards. Damit sind Sicherheitsteams in der Lage, bei einem Vorfall schneller und effektiver Informationen von Kameras und Sensoren in der Nähe sammeln und auszuwerten.