Kunkelmann Sicherheit für Videodaten

1998
ISBN: 978-3-663-05777-2
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 198 Seiten, eBook

Reihe: Multimedia-Engineering

Das Buch wendet sich an Anwender und Entwickler sowie Dozenten und Studenten, die sich mit dem Einsatz von digitalem Video und der auftretenden Problematik von Sicherheit und Vertraulichkeit beschäftigen. Der Bogen wird gespannt von Videokonferenzen über das Internet mit offenem und geschlossenem Benutzerkreis, dem digitalen Fernsehen mit den Möglichkeiten für Pay-TV-Szenarien bis hin zu Internet- und WWW-Applikationen, die digitales Video einsetzen. Es werden die dort eingesetzten Verfahren erläutert, auftretende Probleme aufgezeigt und die Lösungen dafür vorgestellt. Ein Schwerpunkt bildet hierbei die Betrachtung von skalierbaren Videoströmen, welche in zukünftigen Videoanwendungen eine wichtige Rolle spielen werden. Ebenso geht das Buch auf die Datensicherheit ein und stellt die für Videodaten geeigneten kryptographischen Methoden vor. Es beschreibt die speziell an das Medium Video angepaßten Verschlüsselungskonzepte, mit besonderem Augenmerk auf der Skalierbarkeit der vorgestellten Methoden.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Kunkelmann, Thomas

Weitere Mitwirkende

Effelsberg, Wolfgang

Steinmetz, Ralf

Inhaltsverzeichnis

1 Digitales Video — Einsatzmöglichkeiten.- 1.1 Klassifikation der Einsatzgebiete.- 1.1.1 Live Video.- 1.1.2 Gespeichertes Video.- 1.1.3 Weitere Charakteristika.- 1.2 Vorteile der digitalen Videoverarbeitung.- 1.2.1 Bildqualität.- 1.2.2 Reproduktion.- 1.2.3 Nutzen von Übertragungswegen.- 1.2.4 Integration.- 1.2.5 Filtertechnik.- 1.3 Digitale Repräsentation von Videoinformation.- 1.3.1 Verarbeitungseinheiten.- 1.3.2 Ortsauflösung.- 1.3.3 Zeitauflösung.- 1.3.4 Farbmodelle.- 1.4 Skalierung.- 1.5 Datensicherheit.- 2 Datenformate für digitales Video.- 2.1 Grundlegende Kompressionsmethoden.- 2.1.1 Entropie und Redundanz.- 2.1.2 Entropiecodierung.- 2.1.3 Lauflängencodierung.- 2.1.4 Quantisierung.- 2.1.5 Differenzbildung und Vorhersage.- 2.1.6 Transformationscodierung.- 2.1.7 Hybride Videocodierung.- 2.2 Standards für die Videokompression.- 2.2.1 JPEG und Motion-JPEG.- 2.2.2 MPEG.- 2.2.3 H.261 und H.263.- 2.3 Bildqualität.- 2.3.1 Maßeinheiten.- 2.3.2 Vergleich der Kompressionsverfahren.- 3 Skalierbarkeit bei der Videoübertragung.- 3.1 Anwendungsszenarien.- 3.1.1 Videokonferenz über heterogene Netze.- 3.1.2 Video im WWW.- 3.1.3 Pay-TV.- 3.1.4 Zugang zu Archivmaterial.- 3.2 Progressive Auflösung.- 3.2.1 Progressiver Modus von JPEG.- 3.2.2 Fraktale Codierung.- 3.3 Hierarchische Auflösung.- 3.3.1 Hierarchischer Modus von JPEG.- 3.3.2 Skalierbarkeit von MPEG-2.- 3.3.3 Skalierbarer Video Codec.- 4 Sicherheitskonzepte.- 4.1 Sicherheit und Kryptographie.- 4.2 Angriffe gegen gesicherte Daten.- 4.2.1 Passive Angriffe.- 4.2.2 Aktive Angriffe.- 4.2.3 Unerlaubte Verwendung von Daten.- 4.3 Kryptographische Algorithmen.- 4.3.1 Symmetrische Verschlüsselungsverfahren.- 4.3.2 Asymmetrische Verschlüsselung.- 4.3.3 Einwegfunktionen.- 4.3.4 Digitale Wasserzeichen.- 4.4 Sicherheit der vorgestellten Verschlüsselungsalgorithmen.- 4.5 Sicherheitskonzepte für Gruppenkommunikation.- 4.5.1 Schwachstellen traditioneller Verschlüsselungskonzepte.- 4.5.2 Verschlüsseln mit Secure Lock.- 4.5.3 IOLUS-Framework.- 5 Partielle Verschlüsselung.- 5.1 Anforderungen an die Vertraulichkeit.- 5.2 Ansatzmöglichkeiten der Verschlüsselung.- 5.2.1 Applikationsebene.- 5.2.2 Middleware-Ebene.- 5.2.3 Netzwerkebene.- 5.3 Leistungsanalysen der Verschlüsselungsverfahren.- 5.4 Datenformatabhängige Verschlüsselung.- 5.4.1 Videodaten.- 5.4.2 Audiodaten.- 5.4.3 Text und Applikationsdaten.- 6 Spezielle Verfahren für die Verschlüsselung von Videodaten.- 6.1 Vorschläge für partielle Verschlüsselungsverfahren.- 6.1.1 Regelmäßiges Verschlüsseln von Nachrichtenblöcken.- 6.1.2 Verschlüsselung der I-Frames.- 6.1.3 Verschlüsselung von intracodierten Blöcken.- 6.1.4 Permutation von DCT-Koeffizienten.- 6.1.5 Benutzen eines Teilvideostroms als Einmalschlüssel.- 6.2 Verfahren zur Videoverschlüsselung in der Praxis.- 6.2.1 Zeilenpermutation.- 6.2.2 SEC-MPEG.- 6.2.3 DVB — Conditional Access.- 6.3 Skalierbare Adaption des Verschlüsselungsaufwands.- 6.3.1 Designkriterien.- 6.3.2 Realisierung.- 6.3.3 Testergebnisse.- 6.3.4 Sicherheitsbewertung.- 6.4 Vergleich der Verfahren.- 7 Verschlüsselung von skalierbarem Video.- 7.1 Möglichkeiten der Verschlüsselung.- 7.2 Schutz der Basisinformationen.- 7.2.1 Verschlüsselungsmöglichkeiten bei MPEG-2.- 7.2.2 Verschlüsselung beim skalierbaren Videocodec.- 7.3 Transparente Verschlüsselung.- 7.3.1 Einsatzmöglichkeiten.- 7.3.2 MPEG-2 und Conditional Access.- 7.3.3 Ergebnisse am Beispiel des skalierbaren Videocodec.- 7.4 Objektorientierte Sicherheitskonzepte.- 7.4.1 Der MPEG-4 Standard.- 7.4.2 Beispiele für objektabhängige Verschlüsselung.- 8 Anwendungen.- 8.1 Pay-TV und Videoservices.- 8.2 Videokonferenz-Unterstützung.- 8.3 Gateways.- 8.4 Videoarchive.- 8.5 Zusammenfassung der Ergebnisse.

Über Autor(innen)

Diplom-Informatiker Thomas Kunkelmann ist seit 1993 an der TU Darmstadt im Fachbereich Informatik als Mitarbeiter in Forschungs- und Industrieprojekten zu den Themengebieten Multimedia, Verteilte Systeme und Videoserver tätig.