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Die Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet des Schutzes der Privatsphäre in Videoströmen.
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H.264 beschreibt einen ITU-T Standard zum Komprimieren von Videodaten und ist wortgleich in ISO/IEC 14496-10 (AVC) beschrieben.
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HEVC beschreibt einen weiteren Standard zum Komprimieren von Videodaten und ist in ISO/IEC 23008-2 beschrieben.
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AVC ist der Name bei der ISO und steht für Advanced Video Coding. HEVC ist ebenfalls der Name bei der ISO und steht für High Efficiency Video Coding.
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Bekannt ist, dass ein Video-Strom eine Slice-Struktur umfassen kann, dies ist beispielsweise in AVC und HEVC der Fall. Eine Slice wird gewöhnlicherweise verwendet um die Daten des Video-Stroms zu strukturieren. Eine Slice ist typischerweise ein Ausschnitt eines Bildes.
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Bekannt ist beispielsweise aus AVC und HEVC auch, dass der Videostrom durch eine binäre Repräsentation dargestellt wird. Diese enthält typischerweise eine Anweisung zu der Prädiktion einzelner Bildbereiche („Blöcke“) aus benachbarten Bereichen, sowie die transformierte Darstellung des Fehlers („Koeffizienten“) zwischen Prädiktion und Bildinhalt, sowie Verwaltungsinformationen.
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Es gibt zahlreiche Situationen, in denen der Schutz von Privatsphäre in Videoströmen wünschenswert ist. Es kann bei der Überwachung eines Geländes oder Gebäudes mittels Videokamera angezeigt sein, Bildausschnitte, die öffentlichen Raum zeigen, vor unbefugter Überwachung zu schützen. Ebenso gibt es Situationen, bei denen Gesichter von Personen die sich in einem durch eine Videokamera überwachten Gebiet bewegen, unkenntlich gemacht werden sollen. Im selben Videostrom sind üblicherweise sowohl zu schützende als auch zu erhaltende Bereiche vorhanden, wobei die zu erhaltenden Bereiche den zu überwachenden Raum darstellen.
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Bekannt sind einerseits decoderseitige Lösungen. Diese stellen jedoch zumeist keinen ausreichenden Schutz dar, da zumindest während der ungeschützten Übertragung und am Eingang des Decoders der Inhalt des Videostromes ungeschützt vorliegt.
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Im Rahmen dieser decoderseitigen Verfahren werden beispielsweise im Decoder Originalströme dekodiert und die zu schützenden Bereiche überblendet, beispielsweise indem sie geschwärzt oder verzerrt werden, sodass sie bei der Anzeige auf einem Bildschirm keinen privatsphärenrelevanten Inhalt mehr zeigen. Die resultierenden Videoströme werden durch einen weiteren Encoder wiederum aufwändig encodiert und abgespeichert. Auf diese Weise werden decoderseitig Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre im Bildbereich eingefügt und die decoderseitig wiederum encodierten Ströme im Videomanagementsystem der Überwachungsanlage abgelegt. Durch die Einschränkung von Zugriffsrechten wird nur bestimmten Benutzern die Darstellung der Videoströme ohne Schutz der Privatsphäre ermöglicht, während anderen Benutzern die Darstellung der Videoströme mit angewendetem Schutz der Privatsphäre ermöglicht wird.
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Nachteilig an decoderseitigen Lösungen ist insbesondere, dass mehrere, größtenteils identische Videoströme abgespeichert werden müssen, und dass die Videos ohne Anwendung der Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre besonderer, dem schützenswerten Inhalt angemessener Handhabung bedürfen.
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Weitere bekannte Maßnahmen beruhen andererseits auf einer selektiven Verschlüsselung im Encoder. Diese Verfahren erfordern zumeist eine tiefe Integration in den Videoencoder. Dabei ist eine Hauptanwendung die Reduzierung der Gesamtqualität des Videos um Bezahlinhalte zu schützen. Dabei ist der Nutzen für den Schutz einer Privatsphäre jedoch fraglich. Um Standardkonformität zu erhalten, bleiben zudem nur sehr wenige Syntaxelemente übrig auf die die Verschlüsselung angewendet werden kann, was insbesondere dann problematisch ist, wenn context adaptive binary arithmetic coding (CABAC) verwendet wird. Auch müssen bei einer selektiven Verschlüsselung im Encoder Einschränkungen der genutzten Kodiermodi in Kauf genommen werden, oder es wird das Vorhandensein spezieller Features im Encoder wie beispielsweise flexible macroblock ordering (FMO) vorausgesetzt. Diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre eine Anpassung des Encoders und Decoders bedingen.
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Sowohl decoderseitige, als auch encoderseitige Verfahren haben üblicherweise den Nachteil, dass Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre auf den gesamten Inhalt des Videostroms angewendet werden, da bislang keine Signalisierung zur Begrenzung von standardisierten Maßnahmen auf bestimmte Bildbereiche bekannt ist.
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Es wäre daher wünschenswert, in einem Videostrom, beispielsweise in AVC codierten Videodaten, den Schutz einer Privatsphäre sicherzustellen, und trotzdem die Verwendung von handelsüblichen Decodern zu ermöglichen um das Video anzuschauen. Wünschenswert wäre es auch, dazu bereits komprimierte Videoströme aus handelsüblichen Encodern zu verwenden. Wünschenswert wäre auch, die Privatsphäre zu schützen, ohne dass zwingend die zu erhaltenden Bereiche redundant vorhanden sein müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, die Implementierung eines Schutzes einer Privatsphäre in einem Videostrom zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebenen Schritte gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schutz einer Privatsphäre in einem Videostrom vorgeschlagen. Dabei wird ein zu schützender Bereiches in einem Videobild des Videostroms identifiziert. Ein zu erhaltender Bereich ist zumindest teilweise aus dem zu schützenden Bereich ableitbar. Eine Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre wird so angewendet, dass der zu schützende Bereich so verschleiert wird, dass durch das zumindest teilweise Ableiten des zu erhaltenden Bereiches der zu erhaltende Bereich nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Schutz einer Privatsphäre in einem Videostrom vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Identifikationsmittel und ein Prädiktionsadaptionsmittel. Das Identifikationsmittel ist adaptiert, einen zu schützenden Bereich in einem Videostrom zu identifizieren. Das Prädiktionsadaptionsmittel ist adaptiert, den zu schützenden Bereich zu verschleiern und eine Darstellung eines zumindest teilweise von dem zu schützenden Bereich abhängig prädizierten zu erhaltenden Bereich nicht oder nicht wesentlich abzuändern.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben:
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Videostrom Koeffizienten. Ein Koeffizient ist eine transformierte Darstellung eines Fehlers von einem effektiven Block zu einer Prädiktion des effektiven Blocks. Dadurch können Voraussetzungen geschaffen werden, die eine wirkungsvolle Komprimierung des Videostroms ermöglichen. Zudem lässt sich der Videostrom auf Basis der Koeffizienten bearbeiten, selbst dann wenn er bereits komprimiert ist. Auch brauchen für die Verschleierung keine Änderungen am Encoder oder Decoder vorgenommen zu werden, sondern die Vorrichtung kann zwischen den Encoder einer herkömmlichen Videokamera und den Decoder eines herkömmlichen Anzeigemittels geschaltet sein. Dies ist jedoch nicht zwingend, da die Vorrichtung respektive die Maßnahme zur Verschleierung beispielsweise in den Encoder der Videokamera implementiert sein kann.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Anwenden der Maßnahme, dass im zu schützenden Bereich ein erster Koeffizient geändert wird und im zu erhaltenden Bereich ein zweiter Koeffizient, der vom ersten Koeffizienten abgeleitet ist, so geändert wird, dass ein durch den zweiten Koeffizienten beschriebener Teil des zu erhaltenden Bereiches nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, den zu schützenden Bereich zumindest teilweise zu verschleiern, indem im zu schützenden Bereich ein erster Koeffizient und im zu erhaltenden Bereich ein zweiter Koeffizient, der vom ersten Koeffizienten abhängig ist, so geändert werden, dass ein durch den zweiten Koeffizienten beschriebener Teil des zu erhaltende Bereiches nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäss vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Anwenden der Maßnahme zudem, dass im zu schützenden Bereich ein dritter Koeffizient ausgewählt wird, der erhalten bleibt. Der erste Koeffizient hat einen geringeren Einfluss auf den zu erhaltenden Bereich hat als der dritte Koeffizient. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, den zu schützenden Bereich zumindest teilweise zu verschleiern, indem im zu schützenden Bereich ein dritter Koeffizient erhalten bleibt, wobei der erste Koeffizient einen geringeren Einfluss auf den zu erhaltenden Bereich hat als der dritte Koeffizient. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäss vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Anwenden der Maßnahme zudem, dass der erste Koeffizient aus dem zu schützenden Bereich in den zu erhaltenen Bereich verschoben wird. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, den zu schützenden Bereich zumindest teilweise zu verschleiern, indem es den ersten Koeffizienten aus dem zu schützenden Bereich in den zu erhaltenen Bereich verschiebt. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Anwenden der Maßnahme zudem, dass der erste Koeffizient in den zweiten Koeffizienten hinein gerechnet wird. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, den zu schützenden Bereich zumindest teilweise zu verschleiern, indem es den ersten Koeffizienten in den zweiten Koeffizienten hinein rechnet. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen werden der zu schützende Bereich und der zu erhaltende Bereich durch ein erstes Bild des Videostromes umfasst. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, eine Prädiktion des zumindest teilweise von dem zu schützenden Bereich abhängig prädizierten zu erhaltenden Bereiches innerhalb eines Bildes abzuleiten. Dadurch kann verhindert werden, dass sich der zu erhaltende Bereich durch die Verschleierung innerhalb desselben Bildes wesentlich verändert.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen werden der zu schützende Bereich und der zu erhaltende Bereich durch unterschiedliche Bilder des Videostromes umfasst. Dadurch kann verhindert werden, dass sich ein zu erhaltender Bereich in einem Bild durch die Verschleierung eines zu schützenden Bereiches eines anderen Bildes wesentlich verändert.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Videostrom Syntaxelemente, die eine Prädiktion und eine Codierung eines effektiven Blocks des Videostroms beschreiben. Die Syntaxelemente sind örtlich und/oder zeitlich voneinander abhängig. Dadurch können Voraussetzungen geschaffen werden, die eine weitere bearbeitbare wirkungsvolle Komprimierung des Videostroms ermöglichen.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre auf den zu schützenden Bereich, dass ein erstes Syntaxelement in dem zu schützenden Bereich so erzeugt wird, dass ein zweites Syntaxelement im zu erhaltenden Bereich, das in Abhängigkeit zu dem ersten Syntaxelement steht, erhalten bleibt. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, ein erstes Syntaxelement in dem zu schützenden Bereich so zu erzeugen, dass ein zweites Syntaxelement im zu erhaltenden Bereich, das in Abhängigkeit zu dem ersten Syntaxelement steht, erhalten bleibt. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Anwenden der Maßnahme, dass im zu schützenden Bereich ein erstes Syntaxelement und im zu erhaltenden Bereich ein zweites Syntaxelement, das von dem ersten Syntaxelement abhängig ist, geändert werden, sodass in weiteren abgeleiteten Bereichen die Syntaxstrukturen erhalten bleiben. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, im zu schützenden Bereich ein erstes Syntaxelement und im zu erhaltenden Bereich ein zweites Syntaxelement, das von dem ersten Syntaxelement abhängig ist, so zu ändern, dass in weiteren abgeleiteten Bereichen die Syntaxstrukturen erhalten bleiben. Diese Ausführungsformen stellen Implementierungen zum Schutz der Privatsphäre im Videostrom dar, die mit weniger Rechenleistung umsetzbar sind als traditionelle Ansätze.
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Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen wird die Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre auf den zu schützenden Bereich erst angewandt, nachdem der zu schützende Bereich aus einem nicht geschützten Bereich prädiziert worden ist. Hierzu kann das Prädiktionsadaptionsmittel adaptiert sein, den zu schützenden Bereich zumindest teilweise erst zu verschleiern, nachdem der zu schützende Bereich aus einem nicht geschützten Bereich prädiziert worden ist. Dadurch wird ermöglicht, dass während der Prädiktion des zu schützenden Bereiches und während der Anwendung der zumindest teilweisen Verschleierung des zu erhaltenden Bereiches die ursprünglichen Koeffizienten und Codierabhängigkeiten zur Verfügung stehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert:
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1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems, das eine Vorrichtung zum Schutz einer Privatsphäre in einem Videostrom gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst;
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2 zeigt ein Schema des Videostroms von 1;
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt ein als Netzwerk ausgebildetes System 100 zur Übertragung und zum Schutz eines Videostroms 30. Der Videostrom 30 ist beispielsweise ein AVC-Videostrom oder ein HEVC-Videostrom oder ein sonstiger Videostrom. Das System 100 umfasst eine Videokamera 11, eine Vorrichtung 1 zum Schutz der Privatsphäre gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und ein Anzeigemittel 20, beispielsweise einen Personal Computer. Die Videokamera 11 umfasst einen Encoder 12 und ist ausgestaltet, den komprimierten Videostrom 30 zu erzeugen. Das Anzeigemittel 20 umfasst einen Bildschirm 21 und einem Decoder 22. Der Encoder 12 und der Decoder 22 können auch als separate, also als nicht in die Videokamera 11, respektive nicht in das Anzeigemittel 20, integrierte Geräte ausgestaltet sein. Der komprimierte Videostrom 30 fließt von dem Encoder 12 via die Vorrichtung 1 zu dem Decoder 22, und ist auch auf dieser Strecke vorzugsweise komprimiert.
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2 zeigt schematisch den Videostrom 30, mit welchem sich eine Abfolge von Bildern darstellen lässt. Beispielhaft sind die Bilder 39 und 39a gezeigt. Das Bild 39 umfasst die Bereiche 38a und 38b. Das Bild 39a umfasst die Bereiche 38c und 38d. Im vorliegenden Beispiel ist der Bereich 38a ein Bildausschnitt, der Inhalt umfasst, der die Privatsphäre einer Person verletzt, und ist somit ein zu schützender Bereich. Der Videostrom 30 ist so codiert, dass aus dem zu schützenden Bereich 38a die Bereiche 38b und 38d in den als Ableiten ausgestalteten Verfahrensschritten 36a, 36b zumindest teilweise abgeleitet werden können.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ein Identifikationsmittel 2 und ein Prädiktionsadaptionsmittel 3. Das Identifikationsmittel 2 ist adaptiert, den zu schützenden Bereich 38a in dem Videostrom 30 zu identifizieren. Das Prädiktionsadaptionsmittel 3 ist adaptiert, den zu schützenden Bereich 38a zu verschleiern, ohne dass eine Darstellung eines zumindest teilweise von dem zu schützenden Bereich 38a abhängig prädizierten zu erhaltenden Bereiches 38b, 38d wesentlich abgeändert wird.
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3 zeigt ein Verfahren 24 zum Schutz der Privatsphäre in dem komprimierten Videostrom 30 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im Rahmen des Verfahrens 24 wird in einem Verfahrensschritt 25 der zu schützende Bereich 38a in dem Videobild 39 identifiziert. In einem weiteren Verfahrensschritt 26 wird eine Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre auf den zu schützenden Bereich so angewendet, dass der zu schützende Bereich 38a so verschleiert wird, dass durch das zumindest teilweise Ableiten der zu erhaltenden Bereiche 38b, 38d die zu erhaltenden Bereiche 38b, 38d nicht oder nicht wesentlich abgeändert werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der zu schützende Bereich 38a im Rahmen des Verfahrensschrittes 26a so verschleiert wird, dass der daraus zumindest teilweise abzuleitende Bereich 38b bei der Durchführung der Ableitung 36a nicht wesentlich ändert. Ebenso kann zusätzlich oder alternativ dazu der zu schützende Bereich 38a im Rahmen des Verfahrensschrittes 26b so verschleiert werden, dass der daraus zumindest teilweise abzuleitende Bereich 38d bei der Durchführung der Ableitung 36b nicht wesentlich ändert. Somit wird somit der zu schützende Bereich verschleiert, während der zumindest teilweise davon abhängig abgeleitete zu erhaltende Bereich nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird.
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Je nach Codierung umfasst ein Videobild Makroblöcke. Ein Makroblock setzt sich üblicherweise aus mehreren Blöcken zusammen und ist daher selbst auch ein Block. Der Begriff Block umfasst daher den Begriff Makroblock.
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Vorzugsweise umfasst das zumindest teilweise Ableiten der zu erhaltenden Bereiche 38b, 38d eine zumindest teilweise Prädiktion dieser Bereiche. Beispielsweise kann ein Block oder Makroblock am Rand des zu schützenden Bereiches 38a dazu verwendet werden, einen angrenzenden Block oder Makroblock, im zu erhaltenden Bereich 38b zu prädizieren. Die Prädiktion ist eine Berechnung des Blocks oder Makroblocks im zu erhaltenden Bereich. Da aus einem Bildausschnitt ein anderer Bildausschnitt in der Regel nicht präzis berechnet werden kann, prädizieren die Prädiktionen daher letzten Endes in der Regel die Makroblöcke und somit die die zu erhaltenden Bereiche nicht präzis, sondern sind nur eine Annährung für die effektiven Makroblöcke oder Bereiche und beinhalten somit einen Fehler. Daher umfasst der Videostrom Koeffizienten.
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Die Koeffizienten sind vorzugsweise jeweils eine transformierte Darstellung eines Fehlers von einem effektiven Block zu der Prädiktion des effektiven Blocks, wie dies beispielsweise für AVC und HEVC der Fall ist. Der effektive Block ist vorzugsweise ein Makroblock und die Prädiktion des effektiven Blocks ist vorzugsweise die Prädiktion des effektiven Makroblocks. Die Transformation ist vorzugsweise eine Transformation von einer Orts- und/oder Zeitdarstellung in eine Frequenzdarstellung, also beispielsweise eine Fourier Transformation oder eine sonstige vergleichbare Transformation. Insbesondere werden auch der zu schützende Bereich und der zu erhaltende Bereich durch solche Koeffizienten dargestellt, und die Koeffizienten des zu erhaltenden Bereichs zumindest teilweise aus Koeffizienten des zu schützenden Bereichs abgeleitet.
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Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Prädiktionsadaptionsmittel 3 adaptiert, den zu schützenden Bereich 38a zumindest teilweise zu verschleiern, indem im zu schützenden Bereich 38a erste Koeffizienten geändert werden und im zu erhaltenden Bereich 38b oder 38d zweite Koeffizienten, die von ersten Koeffizienten abhängig sind, so geändert werden, dass ein durch die zweiten Koeffizienten beschriebener Teil des zu erhaltenden Bereiches 38b, 38d nicht oder nicht wesentlich abgeändert werden. In einer Variante kann das Ändern der ersten Koeffizienten auch Löschen eines, mehrerer oder aller der ersten Koeffizienten sein. Löschen eines Koeffizienten kann auch bedeuten, dass der Koeffizient auf null gesetzt wird. In einer Variante kann dies beispielsweise so durchgeführt werden, indem im zu schützenden Bereich 38a dritte Koeffizienten erhalten bleiben, wobei die ersten Koeffizienten einen geringeren Einfluss auf den zu erhaltenden Bereich 38b, 38d haben als die dritten Koeffizienten. In einer anderen Variante wird dies durchgeführt, indem zumindest einer der ersten Koeffizienten aus dem zu schützenden Bereich 38a in den zu erhaltenen Bereich 38b, 38d verschoben werden. Dies entspricht einem Sonderfall, in welchem einer der zweiten Koeffizienten gerade null ist. In einer weiteren Variante ist wird der schützende Bereich 38a zumindest teilweise zu verschleiert, indem die ersten Koeffizienten in die zweiten Koeffizienten hinein gerechnet werden. Somit umfasst das zumindest teilweise Ableiten des zu erhaltenden Bereichs aus dem zu schützenden Bereich vorzugsweise, dass Koeffizienten für den zu erhaltenden Bereich bestimmt werden, und das Anwenden einer Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre umfasst, dass Koeffizienten geändert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Prädiktionsadaptionsmittel 3 adaptiert, eine Prädiktion des zumindest teilweise von dem zu schützenden Bereich 38a abhängig prädizierten zu erhaltenden Bereiches 38b innerhalb eines Bildes 39 abzuleiten. Die entspricht beispielsweise einer örtlichen Prädiktion innerhalb eines Bildes 39.
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Es ist jedoch auch zeitliche Prädiktion zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern möglich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden daher der zu schützende Bereich 38a und der zu erhaltende Bereich 38b, 38d durch unterschiedliche Bilder 39, 39a des Videostromes umfasst. Der zu schützende Bereich 38a wird somit durch das erste Bild 39 des Videostromes 30 umfasst. Der zu erhaltende Bereich 38d wird durch ein zweites Bild 39a des Videostromes 30 umfasst. Das erste Bild 39 und das zweite Bild 39a sind verschiedene Bilder. Vorzugsweise ist das zweite Bild 39a zeitlich nach dem ersten Bild 39 angeordnet. Vorzugsweise folgt das zweite Bild 39a zeitlich unmittelbar auf das erste Bild. Es ist jedoch auch möglich, dass das zweite Bild einem Betrachter bei der Vorführung des Videostroms zeitlich vor dem ersten Bild anzuzeigen ist, und/oder dass die Videobilder 39, 39a zeitlich nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet sein müssen. Vorzugsweise ist jedoch das erste Bild 39 beispielsweise ein INTRA kodiertes Bild und das zweite Bild 39a ein INTER kodiertes Bild, vorzugsweise das erste INTER kodierte Bild. Vorzugsweise ist das zweite Bild 39a abhängig von dem ersten Bild 39 angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Videostrom 30 Syntaxelemente, die eine Prädiktion und eine Codierung eines effektiven Blocks oder Makroblocks des Videostroms 30 beschreiben. Die Syntaxelemente sind örtlich und/oder zeitlich voneinander abhängig. In diesem Fall spricht man auch von einem Erhalt von Codierabhängigkeiten in Syntaxelementen, wobei Codierabhängigkeiten Abhängigkeiten zwischen den Syntaxelementen sind. Das zumindest teilweise Ableiten des zu erhaltenden Bereichs aus dem zu schützenden Bereich kann somit auch die Berechnung der Syntaxelemente umfassen oder sein, die Ähnlichkeit zu einer Prädiktion aufweist, aber üblicherweise nicht als solche bezeichnet wird.
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Vorzugsweise ist das Prädiktionsadaptionsmittel 3 adaptiert, ein erstes Syntaxelement in dem zu schützenden Bereich 38a so zu erzeugen, dass ein zweites Syntaxelement im zu erhaltenden Bereich 38b, 38d, das in Abhängigkeit zu dem ersten Syntaxelement steht, erhalten bleibt. Mit andern Worten: Im zu erhaltenden Bereich werden die Codierabhängigkeiten erhalten. so wird ebenfalls erreicht, dass der zu schützende Bereich so verschleiert wird, dass durch das zumindest teilweise Prädizieren des zu erhaltenden Bereiches der zu erhaltende Bereich nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird. Dies kann einzeln oder in Kombination mit anderen Maßnahmen kombiniert werden.
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Vorzugsweise ist das Prädiktionsadaptionsmittel 3 adaptiert, im zu schützenden Bereich 38a ein erstes Syntaxelement und im zu erhaltenden Bereich 38b, 38d ein zweites Syntaxelement, das von dem ersten Syntaxelement abhängig ist, so zu ändern, dass in weiteren abgeleiteten Bereichen die Syntaxstrukturen erhalten bleiben. So wird ebenfalls erreicht, dass der zu schützende Bereich so verschleiert wird, dass durch das zumindest teilweise Prädizieren des zu erhaltenden Bereiches der zu erhaltende Bereich nicht oder nicht wesentlich abgeändert wird. Dies kann einzeln oder in Kombination mit anderen Maßnahmen kombiniert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre auf den zu schützenden Bereich 38a erst angewandt, nachdem der zu schützende Bereich 38a aus einem nicht geschützten Bereich prädiziert worden ist. Dies hat den Vorteil, dass während der Anwendung beider Maßnahmen die ursprünglichen Koeffizienten und Codierabhängigkeiten zur Verfügung stehen.
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Die oben und in den Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen können vorzugsweise geeignet miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann räumliche und zeitliche Prädiktion kombiniert werden. Ebenso können in einem komprimierten Videostrom Maßnahmen zur Sicherstellung der Privatsphäre, welche auf einer Änderung von Koeffizienten basieren mit weiteren Maßnahmen zur Sicherstellung der Privatsphäre kombiniert werden, welche auf einem Erhalt von Codierabhängigkeiten in Syntaxelementen beruhen.
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele beschrieben:
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird privacy protection, also die Maßnahme zum Schutz der Privatsphäre, im komprimierten Datenstrom vorgenommen. Dazu werden einige Codeworte geparst und ausgewertet. Beispielsweise sind Prädiktionsmodi und -richtungen im mb_type kodiert. Diese enthalten Anweisungen an den Dekoder, wie die Prädiktion für einen Block durchzuführen ist, beispielsweise „horizontale Prädiktion von links nach rechts.“
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Beispielsweise wird im Datenblock für das INTRA kodierte Bild der zu schützende Bereich identifiziert und die Prädiktionsmodi der nachfolgenden, also beispielsweise rechts und unten angrenzenden, Blöcke analysiert. In Abhängigkeit von diesen Prädiktionsmodi werden die Koeffizienten im zu schützenden Bereich beeinflusst, um den Fehler so klein wie möglich zu halten.
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- • Im Falle von gerichteter Prädiktion (z.B. horizontal) bleiben wenige AC Koeffizienten erhalten. Es werden vorzugsweise solche Koeffizienten ausgewählt, die die größten Auswirkungen auf Strukturen in Prädiktionsrichtung abbilden. Das lässt sich beispielsweise so umsetzten, dass diejenigen Koeffizienten erhalten bleiben, die eine Auswirkung haben, die einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
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Vorzugsweise wird im Datenblock für das erste INTER kodierte Bild unterschieden in den Bereich der zu schützen ist und Bereiche die (mittels Bewegungskompensation) aus dem geschützten Bereich im INTRA Bild prädiziert werden. Bewegungskompensation bedeutet beispielsweise, dass ein bewegter Bildinhalt aus einem vorangegangenen Bild als Prädiktion für den aktuellen Block verwendet wird.
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Nicht zu schützende Bereiche im INTER Bild die aus geschützten Bereichen im INTRA Bild prädiziert werden, weisen in der Regel nur wenige Koeffizienten auf die für Abweichungen in hohen Frequenzen stehen. Hier werden die fehlenden Koeffizienten für niederfrequente Anteile aus dem Original-Datenstrom des INTRA Bildes in den zu erhaltenden Bereich im INTER Bild eingefügt, um den Fehler klein zu halten. Das lässt sich beispielsweise so umsetzten, dass diejenigen Koeffizienten eingefügt werden, die eine Auswirkung haben, die einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
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Der zu schützende Bereich im ersten INTER Bild wird direkt aus dem geschützten Bereich im INTRA Bild prädiziert. In diesem Fall werden wieder die umliegenden, nachfolgenden Blöcke untersucht. Erfolgt dort eine gerichtete Prädiktion aus dem geschützten Bereich heraus bleiben wenige Koeffizienten erhalten, die Strukturen in Prädiktionsrichtung abbilden. Sind die Prädiktionsrichtungen verschieden von denen die im INTRA Bild verwendet wurden, können Koeffizienten die im INTRA Bild ursprünglich nicht erhalten wurden in den INTER Block eingefügt werden.
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Der zu schützende Bereich im ersten INTER Bild wird aus einem nicht geschützten Bereich im INTRA Bild prädiziert. In diesem Fall werden Koeffizienten erzeugt, indem sie berechnet und im INTER Bild eingefügt werden. Die erzeugten Koeffizienten heben die Koeffizienten aus dem INTRA Bild auf, bzw. lassen eine Struktur entstehen, wie sie für eine mögliche Prädiktion in nachfolgenden Blöcken vorteilhaft ist.
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Vorzugsweise stehen die Originaldaten für die Dauer der privacy protection Maßnahmen zur Verfügung. Das Verfahren lässt sich auch über das erste INTER Bild hinaus anwenden.
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Die Maßnahmen zur privacy protection können unabhängig vom Encoder durchgeführt werden. Durch das Anwenden der Maßnahme zur Sicherstellung der Privatsphäre nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein vollständiges Dekodieren des Videostroms durch die Vorrichtung zum Schutz der Privatsphäre nicht mehr zwingend erforderlich, um nach einer einmal erfolgten AVC-, HEVC-, oder vergleichbarer Enkodierung die privacy protection einzufügen.
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Die Vorrichtung 1 und ihre zugeordneten Mittel, wie Identifikationsmittel 2 und Prädiktionsadaptionsmittel 3, können jeweils in Software, Hardware und oder in einer Kombination aus Soft- und Hardware realisiert werden. Dabei können einige der auszuführenden Schritte als Softwarecode implementiert sein, der in einem Speicher abgelegt ist. Dieser Speicher kann mit einem Prozessor zum Austausch von Daten, wie dem Softwarecode oder dem Videobild, verbunden sein. Neben dem Speicher kann auch eine Ein- und/oder Ausgabeeinheit an dem Prozessor zum Austausch von Daten mit anderen Einheiten bzw. Mitteln angekoppelt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO/IEC 14496-10 [0002]
- ISO/IEC 23008-2 [0003]
