DE4339075C2

DE4339075C2 - Verfahren sowie Kamera-Überwachungsvorrichtung zum Erzeugen eines digitalen Bildes

Info

Publication number: DE4339075C2
Application number: DE19934339075
Authority: DE
Original assignee: DALLMEIER DIETER 93051 REGENSBURG DE
Current assignee: DALLMEIER DIETER 93051 REGENSBURG DE
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2013-11-17
Also published as: DE4339075A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Überwachungskameravorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 7.

Insbesondere in der Sicherheitstechnik ist eine Bildüberwachung gefährdeter Bereiche mit Hilfe von Videokameras üblich und bekannt. Aus der gattungsgemäßen US 51 11 289 ist es des weiteren bekannt, bei Verfahren zur Erzeugung eines digitalen Bildes mit Hilfe einer Überwachungskameravorrichtung bzw. bei einer derartigen Vorrichtung das von der Videokamera gelieferte Signal zu digitalisieren und als digitale Bildinformation zusammen mit einem Rahmen oder Format zu speichern der bzw. das noch weitere Informationen enthält die nicht unmittelbar zum Bildinhalt gehören, beispielsweise Datum und Zeit.

Problematisch ist bei dieser Bildüberwachung, daß die von einer Überwachungskamera stammenden, gespeicherten Bilder bisher keine eindeutigen Beweismittel darstellen, da sowohl bei analog, als auch bei digital gespeicherten Bildern Manipulationen möglich sind, mit denen der Bildinhalt und/oder die Zusatzinformationen verfälscht werden können.

Zur Sicherung der in einem Systemspeicher enthaltenen Programme und zu deren Integritätskontrolle ist es aus der EP 02 80 035 A2 bekannt, diese Programme jeweils nach einem symmetrischen kryptographischen Algorithmus unter Verwendung eines lesegeschützt gespeicherten geheimen Schlüssels zu verschlüsseln und dabei auch nach einem vorgegebenen Algorithmus aus dem jeweiligen Programminhalt eine Prüfziffer zu bilden. Dieses bekannte Verfahren ist allerdings zum Sichern von Programmen und zur Integritätskontrolle gesicherter Programme geeignet und bestimmt.

Gegenstand der älteren, allerdings nicht vorveröffentlichten DE 42 21 280 A1 ist schließlich ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufnahme und zum Abspeichern von Bildern in einem Endlos-Speicher eines Fahrzeugs zur Dokumentation und Überwachung von Verkehrssituationen. Bei diesem Verfahren, bei dem in einem Endlos-Schleifenspeicher jeweils ältere, bereits gespeicherte Bilder durch neue, aktuelle Bilder überschrieben werden, erfolgt die Bildspeicherung durch Fahrzeugparameter bzw. Betriebszustandsdaten des Fahrzeugs gesteuert, um eine Verkehrs- und insbesondere Unfalldokumentation in objektiv sicherer Weise, mit hoher Aussagekraft und mit wirtschaftlich tragbaren Mitteln durchzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Überwachungskameravorrichtung aufzuzeigen, mit dem bzw. mit der die Identität oder Ursprünglichkeit eines gespeicherten Bildes nachgewiesen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 und eine Überwachungskameravorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 7 ausgebildet.

Bei der Erfindung ist es aufgrund der im Bildinhalt anstelle von einigen Bildpunkten enthaltenen Prüfziffer möglich, die Übereinstimmung dieser Prüfziffer mit dem Bildinhalt und den Zusatzinformationen festzustellen, und zwar wiederum unter Berücksichtigung des bei der Herstellung der Prüfziffer verwendeten Algorithmus.

Da die Prüfziffer im Bildinhalt und nicht etwa im Format oder Rahmen des Bildes enthalten ist, steht diese Prüfziffer jederzeit für eine Überprüfung der Ursprünglichkeit des gespeicherten und/oder auf einer Hard-Copy usw. wiedergegebe nen Bildes zur Verfügung.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in sehr vereinfachter schematischer Darstellung eine Überwachungskamera gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung die zeitliche Folge der von der Kamera gelieferten digitalen Informationen.

In den Figuren ist 1 ein geschlossenes System bzw. eine Überwachungskamera für Sicherheitstechnik, die ggf. zusammen mit weiteren, nicht dargestellten Kameras zur Bild- bzw. Sicherheitsüberwachung gefährdeter Bereiche, wie z. B. Tankstellen, Ladengeschäfte, Schalterhallen von Banken, Geldautomaten usw. eingesetzt ist. Die Überwachungskamera 1 ist hierbei über eine bidirektionale Datenleitung 2 mit einer zentralen Bildüberwachungseinheit 3 verbunden, die bei spielsweise Bildmonitore, Bildaufzeichnungsgeräte und/oder Bildauswertungsgeräte usw. aufweist und von der die jeweilige Überwachungskamera 1 über die Datenleitung 2 auch für bestimmte Funktionen ansteuerbar ist.

Im einzelnen besteht die Überwachungskamera aus einem Gehäuse 4, welches in geeigneter Weise verschlossen und ggf. auch derart blombiert ist, daß ein Zugriff auf die im Innenraum 5 dieses Gehäuses 4 untergebrachten Komponenten der Überwachungskamera 1 nicht möglich ist. Die genannten Komponenten sind eine Video-Kamera 6, die mit ihrer Optik hinter einem Fenster des Gehäuses 4 angeordnet ist und dementsprechend den zu überwachenden Bereich außerhalb des Gehäuses 4 erfaßt. Weiterhin sind im Innenraum 5 ein Prozessor 7 mit Programm speicher usw. und ein Bildspeicher 8 untergebracht. Mit dem Prozessor 7 wird das von der Video-Kamera 6 gelieferte Signal in ein digitales Signal umgewandelt und aus einer Bildfolge werden Bilder oder Halb-Bilder (durch den Prozessor 7 bzw. dessen Programm veranlaßt) ausgewählt und in digitaler Form als Einzelbild gespeichert.

Entsprechend der Fig. 2 umfassen die gespeicherten Datensätze jeweils einen Rahmen 9, der Daten enthält, die nicht zum Bildinhalt gehören, z. B. Bildformat, Auflösung, Farb-Wieder gabe, Schwarz-Weiß-Wiedergabe usw., sowie die eigentliche Bildinformation 10, die den Bildinhalt sowie eine zur zeitlichen und räumlichen Zuordnung notwendige Zusatzinfor mation, wie Uhrzeit, Datum, Seriennummer der Kamera 1 usw. umfaßt. Die Bildinformation besteht aus einer Folge einer Vielzahl von Bits, wobei eine bestimmte Anzahl von Bits jeweils die Information eines Bildpunktes, beispielsweise die Information eines von 128 000 Bildpunkten beinhaltet.

Grundsätzlich kann die Speicherung der Bilder im Bildspeicher 8 so erfolgen, daß mehreren Bilder bzw. Bildinformationen 10 ein gemeinsamer Rahmen 9 zugeordnet ist.

Wird ein bestimmtes Bild von der Überwachungseinrichtung 3 aus der Überwachungskamera 1 abgerufen, und zwar beispiels weise entsprechend einem vorgegebenen Überwachungszyklus oder nach anderen Kriterien, so wird vor der Übermittlung dieses Bildes an die Überwachungseinrichtung 3 mit Hilfe des Prozessors 7 eine Prüfziffer 11 nach einem vorgegebenen Schema bzw. Algorithmus gebildet, und zwar aus der Bildinfor mation und der Zusatzinformation. Zur Bildung dieser Prüf ziffer eignen sich dem Fachmann bekannte Verfahren bzw. Algorithmen, wie sie bei der Herstellung von Prüfziffern bei digitalen Daten oder digitalen Datenübertragung zur Anwendung kommen. Die gebildete Prüfziffer 11 wird dann an einer hierfür vorgesehenen Stelle des Bildinhaltes in diesen anstelle der Daten einer bestimmten Anzahl von Bildpunkten, beispielsweise von 30 Bildpunkten in die Bildinformation eingefügt. Das Bild wird dann mit dem Rahmen 9 und der modifizierten, d. h. die Prüfziffer 11 enthaltenden Bildinfor mation 10 an die Überwachungseinrichtung 3 weitergeleitet. Da die Prüfziffer nur wenige Bildpunkte aus einer großen Anzahl solcher Bildpunkte in Anspruch nimmt und darüberhinaus auch im Randbereich des Bildes vorgesehen ist, ist die Prüfziffer bei der Wiedergabe des modifizierten Bildes auf einem Bildschirm nicht störend und für den normalen Betrachter sichtbar.

Da die Prüfziffer 11 aber aus dem Bildinhalt (ausgenommen die von der Prüfziffer 11 eingenommenen Bildpunkte) und der Zusatzinformation gewonnen ist und selbst Bestandteil des beispielsweise in einem Bildspeicher der Überwachungsein richtung 3 gespeicherten Bildes ist, läßt sich mit Hilfe eines Programms ohne weiteres überprüfen, ob die im ge speicherten Bild enthaltene Prüfziffer 11 den Bild- und Zusatzinformationen dieses Bildes tatsächlich auch ent spricht. Ist dies der Fall, so kann davon ausgegangen werden, daß das in der Überwachungseinheit 3 oder auf einem Daten träger gespeicherte Bild das orginäre, von der Überwachungs kamera 1 gelieferte Bild ist, also Manipulationen nicht vorgenommen wurden. Stimmt die Prüfziffer 11 nicht mit den Bild- und Zusatzinformationen überein, so ist zumindest nicht auszuschließen, daß das Bild nachträglich manipuliert oder verändert wurde.

Da die Prüfziffer 11 an Bildpunkten eingefügt ist, erscheint diese Prüfziffer z. B. als eine Folge von Bildpunkten mit unterschiedlicher Helligkeit oder unterschiedlichem Grauwert auch in dem beispielsweise als Hard-Copy wiedergegebenen oder ausgedruckten Bild. Durch Abtasten dieses Bildes mit einem geeigneten Scanner und durch Umwandeln der Informationen in digitale Informationen ist dann wiederum die vorstehend beschriebene Überprüfung des Bildes auf seine Ursprünglich keit, d. h. auf fehlende Manipulation möglich.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß im Rahmen des beschriebe nen Verfahrens zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung tragende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, die Prüfziffer 11 bereits beim oder nach dem ersten Abspeichern eines Bildes im Bildspeicher 8 zu bilden.

Bezugszeichenliste

1 Überwachungskamera
2 Datenleitung
3 Überwachungseinrichtung
4 Gehäuse
5 Innenraum
6 Video-Kamera
7 Prozessor
8 Bildspeicher
9 Bildrahmen
10 Bildinhalt
11 Prüfziffer

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines digitalen Bildes mit Hilfe einer Überwachungskameravorrichtung (1), bei dem (Verfahren) ein von einer Video- Kamera (6) geliefertes Bildsignal in eine digitale Bildinformation umgesetzt wird, die zusätzlich zu einer Information des Bildinhalts eine Zusatzinformation zur zeitlichen und räumlichen Identifikation des Bildes enthält, und bei dem die Bildinformation in einem Bildspeicher (8) der Überwachungskameravorrichtung gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachweis der Ursprünglichkeit des Bildes in einem Prozessor (7) der nach außen hin nicht zugänglichen Überwachungskameravorrichtung (1) nach einem vorgegebenen Algorithmus aus dem Bildinhalt und der Zusatzinformation wenigstens eine Prüfziffer (11) gebildet wird, und daß die Prüfziffer (11) an einer vorgegebenen Stelle des Bildinhaltes eingefügt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der Prüfziffer derjenige Bereich des Bildinhaltes bzw. diejenigen Bildpunkte nicht berücksichtigt werden, an dem (Bereich) die Prüfziffer (11) in den Bildinhalt eingefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der Prüfziffer auch derjenige Bereich des Bildinhaltes bzw. diejenigen Bildpunkte berücksichtigt wird bzw. werden, an dem (Bereich) die Prüfziffer (11) in den Bildinhalt eingefügt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfziffer und die diese Prüfziffer enthaltende Bildinformation erst dann erzeugt werden, wenn das betreffende Bild aus der Überwachungskameravorrichtung abgerufen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzinformationen das Datum, die Uhrzeit und/oder die Seriennummer der Video- Kamera (6) oder der Überwachungskameravorrichtung (1) sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungskameravorrichtung (1) in einem von einem Gehäuse (4) umschlossenen und von außen her nicht zugänglichen Innenraum (5) die Video- Kamera (6), den Prozessor (7) für die Bildverarbeitung und Ermittlung der Prüfziffer sowie den Bildspeicher (8) aufweist.

7. Überwachungskameravorrichtung (1) zum Erzeugen eines digitalen Bildes mit einer Video-Kamera (6), mit einem Prozessor (7) zur Umsetzung des von der Video-Kamera (6) gelieferten Bildsignals in eine digitale Bildinformation, die zusätzlich zu einem Bildinhalt eine Zusatzinformation zur zeitlichen und räumlichen Identifikation des Bildes enthält, und mit einem Bildspeicher (8) zur Speicherung der Bildinformation, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachweis der Ursprünglichkeit des Bildes die Überwachungskameravorrichtung (1) nach außen hin nicht zugänglich ist und daß der Prozessor (7) nach einem vorgegebenen Algorithmus aus dem Bildinhalt und der Zusatzinformation wenigstens eine Prüfziffer (11) bildet und diese an einer vorgegebenen Stelle des Bildinhaltes einfügt.

8. Überwachungskameravorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) bei der Bildung der Prüfziffer denjenigen Bereich des Bildinhaltes bzw. diejenigen Bildpunkte nicht berücksichtigt, an dem (Bereich) die Prüfziffer (11) in den Bildinhalt eingefügt wird.

9. Überwachungskameravorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) bei der Bildung der Prüfziffer auch denjenigen Bereich des Bildinhaltes bzw. diejenigen Bildpunkte berücksichtigt, an dem (Bereich) die Prüfziffer (11) in den Bildinhalt eingefügt wird.

10. Überwachungskameravorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfziffer und die diese Prüfziffer enthaltende Bildinformation erst dann erzeugt werden, wenn das betreffende Bild aus der Überwachungskameravorrichtung (1) abgerufen wird.

11. Überwachungskameravorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzinformationen das Datum, die Uhrzeit und/oder die Seriennummer der Video-Kamera (6) oder der Überwachungskameravorrichtung (1) sind.

12. Überwachungskameravorrichtung nach einem der Ansprüche 7-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungskameravorrichtung (1) in einem von einem Gehäuse (4) umschlossenen und von außen her nicht zugänglichen Innenraum (5) die Video-Kamera (6), den Prozessor (7) für die Bildverarbeitung und Ermittlung der Prüfziffer sowie den Bildspeicher (8) aufweist.