Vorlesung: Multimedia & Security

Thema/ Topic : Multimedia & Security

Art / Type: Vorlesung (V2) und Übung (Ü2) / Course 2 and Exercise 2
Die Veranstaltung wird auch für den Masterstudiengang Computer Visualistic angeboten, so dass die Unterlagen in englischer Sprache zur Verfügung gestellt werden.
The course will be held also for m.sc. in computer visualistics, the course material is provided in English.

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SWS:2+2
Semester: ab / from 5. Semester
Voraussetzung / Desirable Background: wünschenswert sind Grundlagen Multimedia / Multimedia
Prüfungsvoraussetzung / Examination Prerequisites: Ausarbeitung und Vortrag zur Projektaufgabe / Project work and presentation
Prüfung: mündliche Prüfung / Oral Examination

Vorlesungsdurchführung/Courses Outline: erste Vorlesung und Übung / first course Mi/We 10.4.2002, 9:15-11 (V2, Gebäude 5, Raum 211) und 11:15-13:00 (Ü2, Gebäude 5, Raum 209)
Ungerade Woche/ week 2n+1: Mittwochs, 9:15-11 (V2, Gebäude 5, Raum 211) und 11:15-13:00 (Ü2, Gebäude 5, Raum 209)
Gerade Woche/ week 2n: Montags, 15:15-17:00, 17:15-19:00 (V2 und Ü2, Gebäude 22, Eingang A, Raum 203)


Achtung: Keine Vorlesung und Übung in KW21, NO courses and project work in week 21!

Inhalte und Ziele / Content and goals:

Der/die Studierende soll Sicherheitsprobleme in Multimediaanwendungen erkennen und lösen können. Dafür soll er/sie Multimedia spezifische Umsetzungen von Sicherheitsprotokollen für Bild, Video und Audio erlernen und anwenden können.

1.Einführung / Introduction
-Sicherheitsaspekte (rechtliche Grundlagen: Datenschutzgesetze und Urheberrecht)
-Sicherheitsanforderungen/Gefahrenmodell
- Angreifermodell/Angriffsmöglichkeiten (im Netzwerk)
-Notwendige Grundlagen MM und Kryptographie

2.Verschlüsselung als Zugriffsschutz: Pay-TV / Encryption - Access Protection: Pay-TV
-DRM Konzepte
-Conditional Access bei Pay-TV

3.Verschlüsselungsverfahren zur Sicherung der Vertraulichkeit, der Authentizität und der Integrität für Mediendaten / Encryption-Confidentiality, Authenticity and Integrity of Media data
-Partielle Verschlüsselung von Videodaten (Spezielle Verfahren für die Verschlüsselung von MPEG-Videodaten: Regelmäßiges Verschlüsseln von Nachrichtenblöcken, Verschlüsselung der I-Frames, Verschlüsselung von intracodierten Blöcken, Permutation von DCT-Koeffizienten, Kommerzielle Verfahren zur selektiven Videoverschlüsselung, Skalierbare Anpassung des Verschlüsselungsaufwands, Transparente Verschlüsselung für Try&Buy Transaktionen)
-Einsatz von inhaltsbasierten digitalen Signaturen zur Prüfung der Unversehrtheit und Authentizität bei digitalem Bildmaterial (Histogrammtechniken, DCT-Ansätze, Kantendetektion)
-Visual Cryptography

4.Digitale Wasserzeichen - Anwendungsgebiete, Methoden und Verfahren / digital Watermarking - Applications, Methods and Algorithms
- Steganographie
- Digitale Wasserzeichen - Methodik
- Klassifizierung von Anwendungsgebieten
- Anforderungen an digitale Wasserzeichen
- Verfahren für Einzelbilder
- Verfahren für Bewegtbilder
- Verfahren für Audio
- Verfahren für 3D-Szenen
- Verfahren für digitale Fingerabdrücke (digital Fingerprints)
- Hologramm Watermarking
- Copyright Protection Architectures (DVD-Szenario)

5. Biometrische Authentifizierungsverfahren auf Basis von multimedialen Erkennungstechniken / Biometrics and Multimedia for User Authentication

6. Sicherheitsaspekte neuer IP-basierter Mediendienste: Beispiel: VOIP / An Ecample: VOIP

Übung als Projektaufgaben / Project Work:

Es stehen folgende Themen zur Auswahl, die pro Aufgabe von 1-3 Personen behandelt werden sollen.
Prüfungsvoraussetzung: Demonstration/Präsentation (Kurzpräsentation von ca. 20 min.) und Abgabe der Dokumentation/Präsentationsunterlagen (ca. 10 Seiten mit Lit-Referenzen in HTML (als HTML Vorlage benutzen Sie bitte das Vorlesungslayout) bzw. entsprechend Testdokumentation).

Vorlesungsfolien /Course Material
Werden nach der jewieligen Vorlesung als PDF zur Verfügung gestellt.
Slides will be available after the first course.



Literaturhinweise / References:

- Ulrich Reimers: Digitale Fernsehtechnik, Datenkompression und Übertragung für DVB, SpringerVerlag, 2. Auflage, ISBN 3-540-60945-8
- Ralf Steinmetz: Multimedia-Technologie, Grundlagen, Komponenten und Systeme, Springer Verlag, 2.Auflage, ISBN 3-540-56724-0
- Fischer/Steinacker/Bertram/Steinmetz: Open Security, Von den Grundlagen zu den Anwendungen, Springer Verlag, 1.Auflage, ISBN 3-540-64654-X
- Dittmann, Jana (2000). "Digitale Wasserzeichen" Springer Verlag, ISBN 3 - 540 - 66661 - 3, 2000.
- Digital Watermarking, by Ingemar Cox, Matthew Miller, and Jeffrey Bloom, Morgan Kaufmann, 2001, ISBN 1-55860-714-5
- Information Hiding: Steganography and Watermarking - Attacks and Countermeasures, Neil F.

Links: werden kontinuierlich erweitert
- Zhao Koch Wasserzeichenverfahren 1 - 2
- Blauraumverfahren
- Luminanzverfahren fuer Wasserzeichen

Linksammlung / Link Selections:
FHG-IPSI Watermarking Page mit Linksammlung und Demo