Beiträge zur Signalverarbeitung in der Steganographie: Neuartige Ansätze zum Schutz der Privatsphäre

Videobilder von Überwachungssystemen enthalten üblicherweise sensible Inhalte, die im Allgemeinen von menschlichen Beobachtern nicht notwendigerweise erkannt werden müssen, um Sicherheit zu gewährleisten. Im Rahmen dieser Arbeit werden zensierte Überwachungssysteme vorgestellt, in denen diese sensiblen Inhalte verschleiert und getrennt aufgezeichnet werden. Damit lassen sich die ursprünglichen Videobilder bei Bedarf nachträglich rekonstruieren, um das überwachte Szenario aufzuklären. Die Identität der überwachten Personen bleibt somit für den menschlichen Beobachter unkenntlich und kann nur von einer Autorität aufgedeckt werden. Dazu werden zunächst die Bildbereiche der Videobilder automatisch nach sensiblen Inhalten durchsucht. Diese Bildbereiche werden verschleiert und mittels innovativer steganographischer Verfahren in die verschleierten Videobilder eingebettet. Die steganographischen Verfahren ermöglichen eine Rekonstruktion der verschleierten Bildbereiche, ohne zusätzliche Dateien speichern zu müssen. Die verschleierten Videobilder und die sensiblen Inhalte befinden sich in einer Datei und müssen nicht getrennt verwaltet werden. Zudem werden diese Daten genutzt, um die Authentizität der Videobilder zu prüfen und eine Wiederherstellung manipulierter oder beschädigter Bildbereiche zu ermöglichen.

Zur Einbettung werden mehrere steganographische Verfahren verwendet und in dieser Arbeit vorgestellt. Metainformationen der eingebetteten Bildbereiche, wie Bildgröße und Bildposition, werden mittels eines angepassten Spreadspectrum-Verfahrens eingebettet. Der Einbettungsraum des Verfahrens wird vergrößert, indem zyklisch verschobene Muster verwendet werden. Zur Einbettung der eigentlichen Bildbereiche in den Spektralbereich der Videobilder werden adaptierte Bild- bzw. Videokodierungen eingesetzt, die steganographische Verfahren enthalten. Die so erzeugten Dateien lassen sich von üblichen Anwendungen öffnen und es werden die verschleierten Videobilder angezeigt. Zur Anzeige der sensiblen Inhalte werden adaptierte Dekodierer verwendet.