DE102017106556A1

DE102017106556A1 - Verfahren zur Prüfung der Integrität eines Videodatenstroms und System hierfür

Info

Publication number: DE102017106556A1
Application number: DE102017106556.3A
Authority: DE
Inventors: Joachim Bartsch
Original assignee: Verify U AG; Verify-U AG
Current assignee: Verify U AG; Verify-U AG
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-09-27
Also published as: WO2018177957A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms mit den Schritten: Erfassen eines Bewegtbildes eines Objekts mit einer Bilderfassungseinrichtung an einem ersten Ort, Erzeugen eines Videodatenstroms aus dem erfassten Bewegtbild und Übertragen des Videodatenstroms über eine Datenverbindung an einen zweiten Ort. Um die Sicherheit zu erhöhen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verfahren darüber hinaus die Schritte aufweist: Auswählen eines auswählbar einstellbaren Zustands einer veränderbaren Eigenschaft von elektromagnetischer Strahlung zum Beleuchten des Objekts derart, dass der ausgewählte Zustand für einen Betrachter des Objekts an dem ersten Ort nicht vorhersagbar ist, wobei die veränderbare Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung mindestens zwei auswählbar einstellbare Zustände aufweist, Beleuchten des Objekts an dem ersten Ort mit der elektromagnetischen Strahlung mit dem ausgewählten Zustand während des Erfassens des Bewegtbildes, Vergleichen des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung an dem zweiten Ort und Entscheiden, ob der ausgewählte Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung realitätsgetreu in dem Videodatenstrom an dem zweiten Ort wiedergegeben ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms mit den Schritten: Erfassen eines Bewegtbildes eines Objekts mit einer Bilderfassungseinrichtung an einem ersten Ort, Erzeugen eines Videodatenstroms aus dem erfassten Bewegtbild und Übertragen des Videodatenstroms über eine Datenverbindung an einen zweiten Ort.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms mit einer Bilderfassungseinrichtung zum Erfassen eines Bewegtbildes eines Objekts und zum Bereitstellen des Bewegtbildes in einem Videodatenstrom an einem ersten Ort, einer Prüfeinrichtung an einem zweiten Ort und einer Datenübertragungsverbindung, über die der Videodatenstrom von der Bilderfassungseinrichtung an die Prüfeinrichtung übertragbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Identifizierung von Personen bekannt, bei denen sich die zu identifizierende Person, in der vorliegenden Anmeldung auch als Prüfling bezeichnet, nicht mehr mit einem Ausweisdokument zu einem Prüfer, bspw. in einer Postfiliale, begeben muss, sondern die Identität der Person mit Hilfe einer Videokommunikation zwischen dem Prüfling und dem Prüfer erfolgt. Dabei prüft der Prüfer anhand des ihm übertragenen Videobildes, bspw. die Echtheit eines Personalausweises anhand der optischen Sicherheitsmerkmale und vergleicht das Lichtbild des Ausweises mit dem in der Videokommunikation sichtbaren Gesicht des Prüflings.
Um die Sicherheit zu erhöhen verlangt man bei dieser Art der Identifizierung aus der Distanz, dass der Prüfling das Ausweisdokument entsprechend den Anweisungen des Prüfers positioniert bzw. dessen Position verändert und bspw. Teile des Ausweisdokuments zumindest zeitweilig mit einem Finger oder einem Gegenstand verdeckt. Auf diese Weise soll vermieden werden, dass eine nicht vorhandene Echtheit vorgetäuscht wird, wobei vollständig oderteilweise ein künstliches Bewegtbild des Ausweisdokuments erzeugt und als Videodatenstrom dem Prüfer zugeleitet wird. Es gilt zu vermeiden, dass ein Angreifer einen Videodatenstrom generieren oder so manipulieren kann, dass dieser sich nicht von einem realen, von einer Bilderfassungseinrichtung aufgezeichneten und übertragenen Videodatenstrom unterscheidet.
Allerdings existieren bereits Softwarelösungen, mit denen eine zumindest teilweise Manipulation eines tatsächlich von einem Bilderfassungseinrichtung aufgenommen Bewegtbildes derart möglich ist, dass die Sicherheitsmerkmale von zu überprüfenden Objekten vorgetäuscht werden können, so dass die Täuschung von einem Prüfer nicht mehr oder nur noch sehr schwierig zu erkennen ist.
Während das beschriebene verhaltensbasierte Verfahren, d.h. eine Änderung der Position des Objekts relativ zur Kamera auf Anweisung des Prüfers, zur Erkennung von Manipulationen auch bei einer solchen Softwarelösung noch funktioniert, ist absehbar, dass dies bei Einsatz von zusätzlicher Hardware- und Software auf Seiten eines Angreifer, welche ein erweitertes Tracking des Objekts, hier des Ausweisdokuments oder der Prüflings, welcher das Objekt hält, umfasst, auch diese verhaltensbasierte Sicherung nicht mehr erfolgreich sein wird.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein System bereitzustellen, welche auch gegenüber einem auf einem Tracking, Tracing und Compositing oder einem ähnlichen Verfahren zur Manipulation beruhenden Angriff sicher sind.
Daher wird erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, wobei das Verfahren darüber hinaus die Schritte aufweist:

Auswählen eines auswählbar einstellbaren Zustands einer veränderbaren Eigenschaft von elektromagnetischer Strahlung zum Beleuchten des Objekts derart, dass der ausgewählte Zustand für einen Betrachter des Objekts an dem ersten Ort nicht vorhersagbar ist,
wobei die veränderbare Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung mindestens zwei auswählbar einstellbare Zustände aufweist,
Beleuchten des Objekts an dem ersten Ort mit der elektromagnetischen Strahlung mit dem ausgewählten Zustand während des Erfassens des Bewegtbildes,
Vergleichen des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung an dem zweiten Ort und
Entscheiden, ob der ausgewählte Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung realitätsgetreu in dem Videodatenstrom an dem zweiten Ort wiedergegeben ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer für den Prüfling, aber auch für eine Software, welche einem Angriff auf die Integrität des Videodatenstroms dient, nicht vorhersehbaren aktiven Beleuchtung des Objekts.
Auf diese Weise ist für einen Angreifer eine Manipulation oder gar eine vollständig synthetische Generation eines Videodatenstroms, welcher auch den ausgewählten Zustand der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung, mit welcher das Objekt beleuchtet wird, auf dem übertragenen Bewegtbild sichtbar ist, nicht möglich.
Ist dem Prüfer oder einer Prüfeinrichtung der ausgewählte Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung der Beleuchtung bekannt, so wird der Prüfer oder die Prüfeinrichtung eine Diskrepanz in dem manipulierten oder synthetisierten Videodatenstrom erkennen und entscheiden können, dass der Videodatenstrom in seiner Integrität verletzt wurde. Es versteht sich, dass in einem solchen Fall von einer fehlerhaften Identifikation des Prüflings ausgegangen wird.
Entscheidend ist für das erfindungsgemäße Verfahren ferner, dass sich das Objekt an einem ersten Ort befindet, an dem es von dem Prüfer oder einer Prüfeinrichtung nicht unmittelbar in Augenschein genommen werden kann, sondern vielmehr eine Übertragung des Bewegtbildes mit Hilfe einer Bilderfassungseinrichtung an einen zweiten Ort erfolgen muss.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bilderfassungseinrichtung insbesondere eine Kamera oder ein anderes Aufnahmegerät zum Erfassen eines Bewegtbildes.
Der Videodatenstrom ist in einer Ausführungsform ein digitaler Videodatenstrom, insbesondere auf Basis eines standardisierten Videoformats, wie z.B. mpeg.
Auch wenn gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 zunächst von einem Objekt an einem ersten Ort und einem Vergleich des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung an einem zweiten Ort ausgegangen wird, so schließt sich nicht aus, dass mehrere zu prüfende Objekte an verschiedenen Orten erfasst werden und mehrere Vergleiche an verschiedenen anderen Orten ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass zwischen demjenigen Ort, an welchem die Auswahl des Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung erfolgt und dem ersten Ort, an dem diese elektromagnetische Strahlung zur Beleuchtung des Objekts abgestrahlt wird, eine Steuerverbindung, insbesondere eine Datenverbindung besteht.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Datenverbindung zum Übertragen der Information über den ausgewählten Zustand der elektromagnetischen Strahlung ein vertrauenswürdiger Kanal, insbesondere aber ein gesicherter und/oder verschlüsselter Kanal, sodass ein Angreifer die Information über den ausgewählten Zustand der elektromagnetischen Strahlung nicht abfangen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die veränderbare Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung ausgewählt aus einer Gruppe, die besteht aus einer Frequenz, einer Farbe, einem flächigen Muster, einer Polarisation, einer Intensitätsmodulation oder einer Kombination davon. Darüber hinaus können auch andere Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung, so lange sie zwischen mindestens zwei Zuständen veränderbar sind, erfindungsgemäß verwendet werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die veränderbare Eigenschaft ein flächiges Muster ist, wird dieses beim Beleuchten des Objekts auf das Objekt übertragen und ist dann in einem aus dem Videodatenstrom rekonstruierten Bewegtbild, das an einem anderen Ort als dem ersten Ort ausgewertet wird, sichtbar. Bei einem derartigen Muster kann es sich bspw. um verschieden geordnete Streifen oder ein Logo handeln.
Entscheidend für die vorliegende Erfindung ist, dass die veränderbare Eigenschaft mindestens zwei voneinander unterscheidbare Zustände aufweist. Bei einem Beispiel, bei welchem die Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung ein flächiges Muster ist, müssen daher mindestens zwei einander zu unterscheidende Muster, die in diesem Fall die beiden Zustände bilden, auswählbar sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden zu dem Vergleichen des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand das Bewegtbild aus dem Videodatenstrom und eine grafische Darstellung des ausgewählten Datenstroms für einen Betrachter auf einer Anzeigeeinrichtung an dem zweiten Ort wiedergegeben.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform der Erfindung eine Anzeigeeinrichtung ein Bildschirm oder ein Display eines Rechners oder eines mobilen Gerätes ist.
In dieser Ausführungsform trifft dann der Betrachter eine Entscheidung darüber, ob der ausgewählte Zustand der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung, mit dem das Objekt an dem ersten Ort beleuchtet wird, realitätsgetreu in dem aus dem Videodatenstrom an dem zweiten Ort wiederhergestellten Bewegtbild wiedergegeben ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so geht man von einer verletzen Integrität des Videodatenstroms aus.
In einer weiteren Ausführungsform werden der Videodatenstrom und der ausgewählte Zustand in einer Bildverarbeitungseinrichtung an dem zweiten Ort verglichen. Auf diese Weise kann die Überprüfung der Integrität des Videodatenstroms automatisiert erfolgen.
Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen sowohl einem Betrachter oder Prüfer das Bewegtbild aus dem Videodatenstrom und eine grafische Darstellung des ausgewählten Zustands für eine in Augenscheinnahme angezeigt werden als auch gleichzeitig ein automatisierter Vergleich zwischen dem Videodatenstrom und dem ausgewählten Zustand in einer Bildverarbeitungseinrichtung erfolgt. In diesem Fall können die Anzeigeeinrichtung für den Prüfer und die Bildverarbeitungseinrichtung in zwei voneinander verschiedenen zweiten Orten vorgesehen sein.
Eine Bildverarbeitungseinrichtung ist in einer Ausführungsform ein Rechner mit einer Software, welche den Videodatenstrom und das darin enthaltene Bewegtbild analysiert und mit dem ausgewählten Zustand der elektromagnetischen Strahlung, welcher zur Beleuchtung des Objekts während der Aufnahme dieses Bewegtbildes verwendet wurde, vergleicht.
In einer Ausführungsform erfolgt das Auswählen eines Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung durch Auslösen eines Steuerbefehls durch eine Person an einem anderen als dem ersten Ort und durch Übertragen des Steuerbefehls in den ersten Ort, hier vorzugsweise an eine Beleuchtungseinrichtung.
In einer dazu alternativen Ausführungsform erfolgt das Auswählen eines Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung durch eine zufällig gesteuerte Auswahleinrichtung.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Auswahl des Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung an einem anderen Ort als dem ersten Ort, wobei dann zusätzlich eine Information über den ausgewählten Zustand über eine Datenverbindung an den ersten Ort übertragen wird. Alternativ dazu kann die Auswahl des Zustands auch an dem ersten Ort erfolgen, so lange die Auswahleinrichtung an dem ersten Ort vor Angriffen Dritter sicher ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Zustand der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung während dem Erfassen des Bewegtbildes des Objekts mindestens einmal geändert.
Auf diese Weise lässt sich die Sicherheit weiter erhöhen, da eine Vorhersehbarkeit des Beleuchtungszustands des Objekts während der Erfassung des Bewegtbildes des Objekts weiter verschlechtert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Zeitpunkt einer solchen Änderung des Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung gespeichert, sodass dieser Zeitpunkt mit einem Zeitpunkt vergleichbar ist, an dem eine Änderung eines Beleuchtungszustands des Objekts in einem aus dem Videodatenstrom rekonstruierten Bewegbild sichtbar ist (nicht manipulierter Datenstrom) oder zu erwarten ist (manipulierter Datenstrom). Weichen der Zeitpunkt, zu dem der Zustand der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung, mit welcher das Objekt tatsächlich während dem Erfassen des Bewegtbildes beleuchtet wurde, und der Zeitpunkt einer Änderung eines Beleuchtungszustands des Objekts in einem aus dem Videodatenstrom rekonstruierten Bewegtbild voneinander ab, so wird von einer verletzten Integrität des Videodatenstroms auszugehen sein.
In einer Ausführungsform imitiert der Prüfling die Aufnahme des Bewegtbildes und damit die Beleuchtung des Objekts mit der elektromagnetischen Strahlung durch einen Steuerbefehl, beispielsweise durch Drücken einer vorbestimmten Taste seiner Tastatur. Allerdings liegt auch in diesem Fall die Auswahl des Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung außerhalb der Einflusssphäre des Prüflings.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Objekt eine Person oder ein Gegenstand. Insbesondere ist das Objekt in einer Ausführungsform ein Dokument oder ein anderer Gegenstand mit einem optischen Sicherheitsmerkmal, bspw. einem Hologramm oder einem Pixelgramm. In derartigen Sicherheitsmerkmalen lässt sich der Zustand der elektromagnetischen Strahlung, welche für die Beleuchtung des Objekts verwendet wird bei der Betrachtung in hervorragender Weise verifizieren.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden Anweisungen, insbesondere akustische und/oder visuelle Anweisungen, zum Ausrichten des Objekts relativ zu der Bilderfassungseinrichtung über die Datenverbindung an den ersten Ort übertragen. Erfolgt die Übertragung dieser Anweisung insbesondere von dem zweiten Orten an den ersten Ort.
Eine Änderung der Position bzw. Ausrichtung des Objekts relativ zu der Bilderfassungseinrichtung an dem ersten Ort führt dazu, dass ein Angreifer, welcher den Bilddatenstrom modifiziert oder das Bewegtbild des Bilddatenstroms synthetisiert, ein geändertes Szenario errechnen muss, dies mit dem zusätzlichen, für ihn nicht vorhersehbaren Zustand der elektromagnetischen Strahlung, welcher zur Beleuchtung des Objekts verwendet wird. Dies erhöht die Sicherheit weiter.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird neben dem Objekt auch ein Teil einer Umgebungsszenerie des Objekts als Bewegtbild erfasst, wobei während des Erfassens des Bewegtbildes auch dieser Teil der Umgebungsszenerie mit der elektromagnetischen Strahlung mit der einstellbaren Eigenschaft beleuchtet wird. Auch diese Maßnahme dient der Erhöhung der Sicherheit, da sie eine perfekte synthetisierte Bildgenerierung mit einer Beleuchtung, die nicht in der Einflusssphäre des Angreifers liegt, erschwert.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform der Erfindung darüber hinaus auch akustische Signale von dem ersten Ort an den zweiten Ort übertragen werden. Auf diese Weise ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine bidirektionale Kommunikation zwischen einem Prüfling an dem ersten Ort und einem Prüfer an dem zweiten Ort möglich.
Insoweit die zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise realisiert werden können, wobei eine softwaregesteuerte Datenverarbeitungsvorrichtung verwendet wird, ist es offensichtlich, dass ein Computerprogramm, dass eine solche Softwaresteuerung bereitstellt, und ein Speichermedium, auf welchem solch ein Computerprogramm gespeichert ist, als Aspekte der Erfindung in Betracht zu ziehen sind.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß auch ein System zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das darüber hinaus eine steuerbare Beleuchtungseinrichtung an dem ersten Ort, wobei die Beleuchtungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass mit ihr das Objekt mit elektromagnetischer Strahlung mit einer veränderbaren Eigenschaft mit mindestens zwei auswählbar einstellbaren Zuständen beleuchtbar ist, und eine mit der Beleuchtungseinrichtung wirksam verbundene Steuereinrichtung aufweist, die so eingerichtet ist, dass mit ihr ein Zustand der Eigenschaft, den die elektromagnetische Strahlung während des Erfassens des Bewegbildes des Objektes hat, derart auswählbar einstellbar ist, dass der ausgewählte Zustand für einen Betrachter des Objekts an dem ersten Ort nicht vorhersagbar ist, wobei die Prüfeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass mit der Prüfeinrichtung in dem Betrieb des Systems der Videodatenstrom mit dem ausgewählten Zustand vergleichbar ist.
Soweit im Folgenden Aspekte der Erfindung im Hinblick auf das System zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms beschrieben werden, so gelten diese auch für das entsprechende zuvor beschriebene Verfahren zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms und umgekehrt. Soweit das Verfahren mit einem System gemäß dieser Erfindung ausgeführt wird, so weist das System die entsprechenden Einrichtungen und Geräte hierfür auf. Insbesondere sind Ausführungsformen des Systems zum Ausführen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
Es versteht sich, dass die Steuereinrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung an einem anderen als dem ersten Ort angeordnet ist. Dabei kann die Steuereinrichtung entweder ein Hard- oder Software realisierter Zufallsgenerator sein oder ein von einem Prüfer auslösbarer Steuerbefehl in Form eines hardware- oder software-implementierten Knopfes. In einer Ausführungsform, bei welcher die Steuereinrichtung als Software implementiert ist, ist es denkbar dass diese Software sogar an dem ersten Ort, bspw. auf einem Mobiltelefon des Prüflings, abläuft.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Arten der Datenübertragung beschränkt ist. Vielmehr kommen als Datenübertragungsverbindung bspw. eine kabelgebundene Übertragung, aber auch Funkverbindungen in Frage.
Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst die steuerbare Beleuchtungseinrichtung zumindest einen Abschnitt einer Anzeigeeinrichtung. Mit diesem Abschnitt der Anzeigeeinrichtung wird bei entsprechender Positionierung das Objekt beleuchtet und die Eigenschaft der von der Anzeigeeinrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung lässt sich durch Ansteuern der Anzeigeeinrichtung auswählen.
Als veränderbare Eigenschaften der von eine Anzeigeeinrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung kommen insbesondere deren Farbe, aber auch ein Beleuchtungsmuster, welches der elektromagnetischen Strahlung durch die flächige Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung vergleichsweise einfach ausgeprägt werden kann, in Frage.
In einer Ausführungsform umfasst die steuerbare Beleuchtungseinrichtung an dem ersten Ort eine Blitzlichtquelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode, so wie sie Bestandteil der Kameras aktueller mobiler Devices wie Smartphones und Tabletts ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die steuerbare Beleuchtungseinrichtung an dem ersten Ort zudem ein Anwendungsprogramm auf einen Rechner, wobei das Anwendungsprogramm den Abschnitt der Anzeigeeinrichtung und/oder die Blitzlichtquelle steuert.
Darüber hinaus umfasst die Prüfeinrichtung an dem zweiten Ort in einer Ausführungsform der Erfindung eine Anzeigeeinrichtung und ein Anwendungsprogramm auf einem Rechner, wobei das Anwendungsprogramm derart eingerichtet ist, dass es auf der Anzeigeeinrichtung das Bewegtbild aus dem Videodatenstrom und eine Wiedergabe des ausgewählten Zustands der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung anzeigt.
Dies kann in einer Ausführungsform derart ausgestaltet sein, dass in einem Teil der Anzeigeeinrichtung das Bewegtbild wiedergegeben wird, während in einem anderen Teil der Anzeigeeinrichtung gleichzeitig der ausgewählte Zustand einer Eigenschaft der von der steuerbaren Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung grafisch wiedergeben wird. Insbesondere wird in einer Ausführungsform ein flächiges Muster wiedergeben, dass von einer Anzeigeeinrichtung auf Seiten des Prüflings, d.h. an dem ersten Ort, zur Beleuchtung des Objekts angezeigt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Blickrichtung einer Kamera der Bilderfassungseinrichtung im Wesentlichen parallel zu dem Lot auf der Anzeigeeinrichtung, welche zur Beleuchtung des Objekts während dem Erfassen des Bewegtbildes dient. Auf diese Weise wird eine aussagekräftige, definierte Beleuchtung des Objekts mit dem ausgewählten Zustand erreicht.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform der Erfindung zusätzliche Lichtquellen an dem ersten Ort und/oder an dem zweiten Ort vorgesehen sind, die einer Ausleuchtung der Szenerie des Prüflings und/oder der Szenerie des Prüfers dient, um eine Videokommunikation zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort zu ermöglichen.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform an dem ersten Ort und/oder an dem zweiten Ort ein Mikrofon und/oder ein Lautsprecher vorgehsehen sind, um eine akustische Kommunikation, d.h. insbesondere eine Sprachkommunikation zwischen dem Prüfer und dem Prüfling, zu ermöglichen. Während in einer Ausführungsform diese akustische Kommunikation unidirektional vom zweiten Ort zu dem ersten Ort ist, ist sie in einer bevorzugten Ausführungsform bidirektional zwischen dem ersten und dem zweiten Ort.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren deutlich.

1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms.
2 ist eine schematische Darstellung der Hardware des Systems aus 1 auf Seiten des Prüflings.
3 ist eine schematische Darstellung des Bildschirminhalts des Bildschirms des Prüfers während der Prüfung.

In den Figuren sind identische Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 1 zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms in einer Blockdiagrammdarstellung. Das System 1 besteht aus einer Installation an einem Prüfort 2, d.h. an dem Ort, an welchem ein Prüfer, bspw. der Mitarbeiter einer Postfiliale, die Überprüfung der Identität einer Person, nämlich eines Prüflings, vomimmt. Dieser Prüfort 2 wird im Sprachgebrauch der vorliegenden Anmeldung auch zweiter Ort bezeichnet.
Dabei ist der Prüfling nicht am Prüfort 2 anwesend, sondern befindet sich vielmehr an einem anderen, beliebig weit weg befindlichen Ort 3. Dieser wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung als erster Ort 3 bezeichnet.
Der erste Ort 3 und der zweite Ort 2 sind über eine Datenverbindung 4, hier das Internet, miteinander verbunden. Sowohl auf Seiten des Prüflings als auch auf Seiten des Prüfers ist jeweils ein Rechner 5, 6 vorgesehen, der über eine Schnittstelle 7, 8 an die Datenverbindung 4 angebunden ist. Über diese Datenverbindung 4 erfolgt der Austausch sämtlicher Kanäle, d.h. der gesamten Kommunikation zwischen Prüfer und Prüfling.
Sowohl auf Seiten des Prüfers als auch auf Seiten Prüflings ist jeweils ein Monitor 9, 10 als Anzeigeeinrichtung im Sinne der vorliegenden Anmeldung vorgesehen. Zudem weist jeder der Rechner 5, 6 Benutzerschnittstellen wie eine Tastatur 11, Kameras 12, 13 als Teile einer Bilderfassungseinrichtung, Lautsprecher 16, 17 und Mikrofone 14, 15 auf.
Die Kameras 12, 13 erfassen in der dargestellten Ausführungsform jeweils ein Bewegtbild der Szenerie, welche ihre Objektive abdecken und wandelt diese Bewegtbilder in einen digitalen Videodatenstrom, welcher von den Rechnern 5, 6 über die jeweiligen Schnittstellen 7, 8 und die Datenverbindung 4 an die jeweils andere Seite übertragen werden kann.
Über die Mikrofone 14, 15 und die Lautsprecher 16, 17 ist zudem eine bidirektionale Sprachkommunikation zwischen Prüfer und Prüfling möglich.
Für das hier zu betrachtende Szenario wird wie in 2 dargestellt davon ausgegangen, dass es gilt, die Identität einer Person anhand eines Personalausweises 18 zu überprüfen. Zu diesem Zweck nimmt die Kamera 13 an dem ersten Ort, an dem sich der Prüfling befindet ein Bewegtbild des Personalausweises 18 auf. Der Personalausweis 18 und der Prüfling bilden im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Objekt. Dieses Bewegtbild wird über den beschriebenen Kommunikationskanal übertragen und auf dem Monitor 9 des Prüfers dargestellt.
Dabei kann der Prüfer das auf dem Personalausweis 18 wiedergegebene Bild mit dem von der Kamera 13 ebenfalls erfassten Bewegtbild des Kopfes des Prüflings vergleichen. Zudem kann der Prüfer auch die optischen Sicherheitsmerkmale, insbesondere die Hologramme 19 auf dem Personalausweis 18 in Augenschein nehmen. Im gleichen Maße, wie dies der Prüfer tun würde, wenn er den Personalausweis 18 an Ort und Stelle, d.h. an dem zweiten Ort in Augenschein nehmen würde, bittet er den Prüfling, diesen in verschiedenen Ausrichtungen zur Kamera zu positionieren, um die Veränderungen der optischen Sicherheitsmerkmale 19 in Abhängigkeit vom Lichteinfall und von dem Betrachtungswinkel der Kamera 13 zu betrachten und zur Verifizierung der Identität des Prüflings und der Integrität des Ausweisdokuments heranzuziehen.
Zusätzlich wird auf dem Monitor 10 des Prüflings ein Abschnitt 22 derart angesteuert, dass dort eine Wiedergabe eines Musters erfolgt. In der dargestellten Ausführungsform besteht dieses Muster aus abwechselnden hellen Streifen 20 mit hoher Intensität und dunklen Streifen 21 mit geringerer Intensität. Wird der Personalausweis 18 wie in 2 schematisch angedeutet gehalten, so beleuchtet dieser Abschnitt 22 des Monitors 10 auf Seiten des Prüflings den Personalausweis 18. Das Beleuchtungsmuster führt zu einer streifenförmigen Beleuchtung des Personalausweises 18, die sich in dem von der Kamera 13 erfassten Bewegtbild wiederfindet.
Für einen Angreifer wird es unmöglich, in das von der Kamera 13 aufgenommenen Bewegtbild ein Bewegtbild eines anderen, zuvor aufgenommenen Personalausweises hinein zu rendern und gleichzeitig die Beleuchtung zu berücksichtigen, die ein echtes Ausweisdokument an der Stelle des Personalausweises 18 durch den Monitor 10 erfahren hätte.
Ein manipuliertes Bewegtbild, in welches ein Ausweisdokument lediglich von einem Angreifer hinein gerendert wird, lässt sich dann an den fehlenden, durch die Beleuchtung mit dem Monitor 10 hervorgerufene Musterung des Objekts identifizieren.
Die Sicherheit des erfindungsgemäßen Systems 1 beruht insbesondere darauf, dass für einen Angreifer auf Seiten des Prüflings nicht vorhersehbar ist, welches Muster 20, 21 in dem Abschnitt 22 des Monitors 10 des Prüflings generiert wird.
Die Auswahl des Musters, d.h. des Zustands einer Eigenschaft, hier der flächigen Struktur der Beleuchtung, nicht vorhersagen lässt. In der dargestellten Ausführungsform kann der Prüfer das in dem Abschnitt 22 des Monitors 10 des Prüflings darzustellende Muster selbst aus einer Vielzahl von Mustern auswählen. Dazu drückt er eine entsprechend belegte Taste seiner Tastatur 11. Empfehlenswert ist es, während der Erfassung des Bewegtbildes des Personalausweises 18 mit der Kamera 13 das Muster 20, 21 zu verändern. Eine solche Änderung während der Bildaufnahme mit der Kamera 13 wäre von einem Rendering-Programm nicht in Echtzeit nachvollziehbar. Die Verletzung der Integrität des Videodatenstroms wäre für den Prüfer unmittelbar erkennbar.
3 zeigt den Bildschirminhalt des Monitors 9 auf Seiten des Prüfers während der Prüfung des Personalausweises 18. In der linken Bildschirmhälfte ist das von der Kamera 13 aufgenommene Bewegtbild des Personalausweises 18' in Echtzeit dargestellt. Dabei ist das dem Personalausweis 18 durch die Beleuchtung aufgeprägte Streifenmuster für den Prüfer zu erkennen. Er kann dieses unmittelbar mit dem Streifenmuster, so wie es im Abschnitt 22 des Monitors 10 auf Seiten des Prüflings generiert wird, vergleichen. Dieses Streifenmuster 20, 21 ist in der rechten Hälfte des Monitors 9 des Prüfers wiedergegeben.
Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnung sowie den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „eine“ oder „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt Ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.
Bezugszeichenliste

1: System
2: zweiter Ort
3: erster Ort
4: Datenverbindung
5: Rechner
6: Rechner
7: Schnittstelle
8: Schnittstelle
9: Monitor
10: Monitor
11: Tastatur
12: Kamera
13: Kamera
14: Mikrofon
15: Mikrofon
16: Lautsprecher
17: Lautsprecher
18: Personalausweis
18': wiedergegebenes Bewegtbild des Personalausweises 18
19: optisches Sicherheitsmerkmal
20: heller Streifen
21: dunkler Streifen
22: Abschnitt des Monitors

Claims

Verfahren zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms mit den Schritten Erfassen eines Bewegtbildes eines Objekts (18) mit einer Bilderfassungseinrichtung (13) an einem ersten Ort (3), Erzeugen eines Videodatenstroms aus dem erfassten Bewegtbild und Übertragen des Videodatenstroms über eine Datenverbindung (4) an einen zweiten Ort (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darüber hinaus die Schritte aufweist Auswählen eines auswählbar einstellbaren Zustands (20, 21) einer veränderbaren Eigenschaft von elektromagnetischer Strahlung zum Beleuchten des Objekts (18) derart, dass der ausgewählte Zustand für einen Betrachter des Objekts (18) an dem ersten Ort (3) nicht vorhersagbar ist, wobei die veränderbare Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung mindestens zwei auswählbar einstellbare Zustände (20, 21) aufweist, Beleuchten des Objekts an dem ersten Ort (3) mit der elektromagnetischen Strahlung mit dem ausgewählten Zustand (20, 21) während des Erfassens des Bewegtbildes, Vergleichen des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand (20, 21) der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung an dem zweiten Ort (2) und Entscheiden, ob der ausgewählte Zustand (20,21) der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung realitätsgetreu in dem Videodatenstrom an dem zweiten Ort (2) wiedergegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderbare Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung ausgewählt ist aus einer Gruppe, die besteht aus einer Frequenz, einer Farbe, einem flächigen Muster, einer Intensitätsmodulation, einer Polarisation oder einer Kombination davon.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Vergleichen des Videodatenstroms mit dem ausgewählten Zustand das Bewegtbild aus dem Videodatenstrom und eine graphische Darstellung des ausgewählten Zustands für einen Betrachter auf einer Anzeigeeinrichtung an dem zweiten Ort (2) wiedergegeben werden und/oder dass der Videodatenstrom und der ausgewählte Zustand in einer Bilderverarbeitungseinrichtung an dem zweiten Ort (2) verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen eines Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung durch Auslösen eines Steuerbefehls durch eine Person an einem anderen als dem ersten Ort (3) und durch Übertragen des Steuerbefehls über eine Datenverbindung (4) an den ersten Ort (3) erfolgt oder dass das Auswählen eines Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung durch eine zufällig gesteuerte Auswahleinrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einmal während dem Erfassen des Bewegtbildes des Objekts der Zustand der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung geändert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt derÄnderung des Zustands der veränderbaren Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung gespeichert wird, so dieser Zeitpunkt mit einem Zeitpunkt vergleichbar ist an dem eine Änderung eines Beleuchtungszustands des Objekts in einem aus dem Videodatenstrom rekonstruierten Bewegtbild sichtbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt eine Person oder ein Gegenstand, insbesondere ein Dokument oder ein Gegenstand mit einem optischen Sicherheitsmerkmal (19), ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anweisungen, insbesondere akustische und/oder visuelle Anweisungen, zum Ausrichten des Objekts relativ zu der Bilderfassungseinrichtung über die Datenverbindung (4) an den ersten Ort (3) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Objekt auch ein Teil einer Umgebungsszenerie des Objekts als Bewegtbild erfasst wird und während des Erfassens des Bewegtbildes auch dieser Teil der Umgebungsszenerie mit der elektromagnetischen Strahlung mit der einstellbaren Eigenschaft beleuchtet wird.
Computerprogramm mit Programmcode zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Maschinenlesbarer Datenträger mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.
Datenverarbeitungsvorrichtung, auf die ein Computerprogramm nach Anspruch 11 geladen ist.
System (1) zum Prüfen der Integrität eines Videodatenstroms mit einer Bilderfassungseinrichtung (13) zum Erfassen eines Bewegtbildes eines Objekts (18) und zum Bereitstellen des Bewegtbildes in einem Videodatenstrom an einem ersten Ort (3), einer Prüfeinrichtung (9) an einem zweiten Ort (2) und einer Datenübertragungsverbindung (4), über die der Videodatenstrom von der Bilderfassungseinrichtung (13) an die Prüfeinrichtung (9) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) darüber hinaus eine steuerbare Beleuchtungseinrichtung (10) an dem ersten Ort (3), wobei die Beleuchtungseinrichtung (10) derart eingerichtet ist, dass mit ihr das Objekt (18) mit elektromagnetischer Strahlung mit einer veränderbaren Eigenschaft mit mindestens zwei auswählbar einstellbaren Zuständen (20, 21) beleuchtbar ist, und eine mit der Beleuchtungseinrichtung (10) wirksam verbundene Steuereinrichtung (11) aufweist, die so eingerichtet ist, dass mit ihr ein Zustand (20, 21) der Eigenschaft, den die elektromagnetische Strahlung während des Erfassens des Bewegbildes des Objektes (18) hat, derart auswählbar einstellbar ist, dass der ausgewählte Zustand (20, 21) für einen Betrachter des Objekts (18) an dem ersten Ort (3) nicht vorhersagbar ist, wobei die Prüfeinrichtung (9) derart ausgestaltet ist, dass mit der Prüfeinrichtung (9) in dem Betrieb des Systems (1) der Videodatenstrom mit dem ausgewählten Zustand (20, 21) vergleichbar ist.
System (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der die steuerbare Beleuchtungseinrichtung (10) zumindest einen Abschnitt (22) einer Anzeigeeinrichtung umfasst.
System (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung an dem zweiten Ort (2) eine Anzeigeeinrichtung (9) und ein Anwendungsprogramm auf einem Rechner (5) umfasst, wobei das Anwendungsprogramm derart eingerichtet ist, dass es auf der Anzeigeeinrichtung (9) das Bewegtbild aus dem Videodatenstrom und eine Wiedergabe des ausgewählten Zustands (20,21) der Eigenschaft der elektromagnetischen Strahlung anzeigt.