Video Security

Big Brother is watching you

In kaum einer Metropole gibt es mehr Überwachungskameras als in London. Wer beispielsweise die U-Bahn benützt, wird nahezu lückenlos gefilmt. 12.000 Kameras sollen in Waggons, Tunneln und Bahnsteigen installiert sein – Tendenz steigend.

Kritiker diskutieren deshalb nicht zu Unrecht die Frage nach Privatsphäre. ITS-Studenten versuchen das Problem aus der Welt zu schaffen und entwickeln deshalb gemeinsam mit Forschern eine einzigartige Lösung.

Auf den ersten Blick steht der Einsatz von Überwachungskameras im klaren Widerspruch zur Privatsphäre der gefilmten Personen. Wie lassen sich nun diese beiden konträren Ansichten kombinieren? Im Forschungsprojekt Privacy4surveillance entwickeln ITS-Masterstudierende gemeinsam mit Forschern des Josef-Ressel-Zentrums, dem Fachbereich  Computerwissenschaften der Universität Salzburg und der Firma Commend International neue Lösungen zur Gesichtsverschlüsselung in  „live“-Videoaufnahmen.

„Wir haben eine von unserem Betreuer entwickelte neuartige, bitstrombasierende Verschlüsselungssoftware optimiert und sie um einen bereits existierenden Gesichtserkennungsalgorithmus erweitert“, sagt Stefan Auer, der gemeinsam mit seinem Kollegen Alexander Bliem am Projekt arbeitet. Gesichter gefilmter Personen werden mithilfe der neuen Software-Lösung in Echtzeit unkenntlich gemacht. Gleichzeitig bleiben allerdings die Handlungen erkennbar. Auer: „Bisher war dies mit keiner bereits existierenden Methode praktikabel.“ Das Team verändert damit den Bereich der Videoverschlüsselung grundlegend. Das Ergebnis der Arbeit wurde vom International Journal of Digital Crime and Forensics in einem Zeitschriftenartikel veröffentlicht.

Innovativer Algorithmus

Bei der Echtzeit-Verschlüsselung von Videos ist der Zeitfaktor entscheidend. Auer: „Deshalb suchen wir in Videos mit unserem System nach Gesichtern und verschlüsseln nur die Pixel und Bits in diesem speziellen Bereich.“ Dieses Verfahren spart viel Zeit und macht eine „live“-Codierung erst möglich. Der neue und einzigartige Algorithmus, der dabei zum Einsatz kommt, wurde auf Baseline JPEG ausgerichtet, da komprimierte Videoaufnahmen oft aus einer Vielzahl von JPEG-Bildern bestehen. Auer: „Unsere Software tauscht zur Verschlüsselung nun die entsprechenden Bits und Bytes der Codewörter“. Das Ergebnis der Verschlüsselung ist wieder ein format-kompatibles JPEG-Bild und kann mit einem Standard-JPEG-Decoder angezeigt werden. Dieses Verfahren eignet sich besonders für JPEG-Streams, wodurch es möglich wird, Videoaufzeichnungen von Überwachungskameras in Echtzeit zu verschlüsseln.

Wiederherstellung des Bildmaterials

Sollen aufgrund diverser rechtlicher Gründe, wie zum Beispiel der Begehung einer Straftat und der darauffolgenden Anordnung eines Richters die vollständigen Bildaufnahmen wiederhergestellt werden, kann der Verschlüsselungsprozess mittels eines korrekten Schlüssels rückgängig gemacht werden. Der Täter kann somit ausgeforscht werden und muss sich den Konsequenzen seines Handelns stellen, während die Privatsphäre aller Personen in den nicht dekodierten Aufnahmen gewahrt bleibt.

  • Videoverschlüsselung in Echtzeit: Neuartiger Algorithmus revolutioniert Verschlüsselungsmethoden

Facts:

Projekt-Team: Stefan Auer, Alexander Bliem
Projekt-Betreuer: FH-Prof DI Mag. Dr. Dominik Engel, DI Andreas Unterweger
Typ: R&D Project
Studiengang: Master