數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定的關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-03 03:40
隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,涌現(xiàn)出一大批高效智能的數(shù)字圖像處理軟件,這使得圖像的編輯變得特別容易,而且不會(huì)留下任何人類視覺可感知的痕跡。然而,數(shù)字圖像處理技術(shù)是一把“雙刃劍”,既滿足了人們對(duì)于圖像美化和潤(rùn)飾等正常圖像修改的需求,同時(shí)又成為少數(shù)“別有用心”的組織或個(gè)人為了不可告人的目的篡改圖像的工具。一旦篡改偽造的數(shù)字圖像通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等大眾媒體廣泛傳播,將對(duì)國(guó)家、社會(huì)和個(gè)人造成十分惡劣的影響。因此,如何高效準(zhǔn)確地鑒定數(shù)字圖像的真實(shí)性便成為本文的研究課題。篡改偽造的數(shù)字圖像之所以令人厭惡,害人至深之處在于其所傳遞的虛假錯(cuò)誤的語(yǔ)義信息。因此,如何高效地檢測(cè)數(shù)字圖像的語(yǔ)義級(jí)篡改是當(dāng)前數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定領(lǐng)域中的關(guān)鍵問(wèn)題,其中的關(guān)鍵技術(shù)也是本文研究的重點(diǎn)。常見的語(yǔ)義級(jí)圖像篡改技術(shù)有內(nèi)容感知縮放(Content Aware Image Resizing,CAIR)技術(shù)和基于樣本塊的圖像修復(fù)(Exemplar-based Image Inpainting)技術(shù)。本文借助于數(shù)字圖像取證技術(shù)和相關(guān)方法,研究有效鑒定上述兩種語(yǔ)義級(jí)圖像篡改的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)方法。為了增強(qiáng)圖像表現(xiàn)力而進(jìn)行的正常圖像處理是應(yīng)該得...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:127 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?“為幫助伊拉克平民隱蔽”的拼接新聞圖像:圖像來(lái)源Internet網(wǎng)??
?第一章緒論???(a)報(bào)道采用的圖像?(b)真實(shí)圖像??圖1-3?“印度總理視察特大洪水災(zāi)情”的造假新聞圖像:圖像來(lái)源丨ntemet網(wǎng)??上述一系列事件無(wú)不充斥著造假行為,被篡改偽造的圖像堂而皇之的擺在公??眾的面前,這些還只是包括新聞攝影在內(nèi)的各行業(yè)中眾多造假圖像現(xiàn)象的一個(gè)縮??影,圖像篡改偽造行為對(duì)于國(guó)家、社會(huì)和人民生活都產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。??為了使數(shù)字圖像能夠真實(shí)地反映客觀事實(shí),使新聞報(bào)道更具有真實(shí)性,如何??鑒定數(shù)字圖像的真實(shí)性成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。數(shù)字圖像處理技術(shù)是把“雙刃??劍”,起初是為了方便圖像使用而產(chǎn)生的,在正常情況下,對(duì)圖像的處理不但不??影響圖像傳遞的信息,而且所表達(dá)的信息更加清楚、準(zhǔn)確,這種“修改”是人們??能夠接受的,而對(duì)于造假者惡意篡改圖像,偽造場(chǎng)景歪曲事實(shí)的,這樣的“篡改”??是人們所不齒的。這種“篡改”一般發(fā)生在數(shù)字圖像的語(yǔ)義層面上,對(duì)數(shù)字圖像??所表達(dá)的語(yǔ)義信息有一定的影響,因此從語(yǔ)義層面上開展數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定技??術(shù)研宄對(duì)于規(guī)范媒體圖像使用、提高司法機(jī)關(guān)舉證、質(zhì)證和認(rèn)證的效率等有重要??的應(yīng)用價(jià)值,具有十分廣泛而深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。近年來(lái)飛速發(fā)展的數(shù)字圖像取證??技術(shù)為數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定的研究提供了一定的方法和技術(shù)支持。??1.2數(shù)字圖像取證技術(shù)??數(shù)字圖像取證技術(shù)(Digital?Image?Forensics)是通過(guò)對(duì)圖像統(tǒng)計(jì)特征的分析??來(lái)判斷數(shù)字圖像的原始性、完整性和真實(shí)性,也就是判斷數(shù)字圖像通過(guò)采集設(shè)備??獲取之后有沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的技術(shù)[8]。根據(jù)是否預(yù)先向圖像載體中嵌入驗(yàn)證信息,??可以將數(shù)字圖像取證技術(shù)分為兩大類:主動(dòng)取證技術(shù)和被動(dòng)取證技術(shù)。數(shù)字圖像??
?北京郵電大學(xué)博士學(xué)位論文???1.2.?1主動(dòng)取證技術(shù)??數(shù)字圖像主動(dòng)取證技術(shù)主要有數(shù)字簽名和數(shù)字水櫻??(1)數(shù)字簽名技術(shù)??數(shù)字簽名(Digital?Signature)?[9,1Q]主動(dòng)取證技術(shù)的工作流程:發(fā)送者使用私??鑰對(duì)己提取的圖像摘要信息進(jìn)行加密,生成數(shù)字簽名,將數(shù)字簽名與原始圖像一??起傳送給接收者。接收者使用發(fā)送者提供的公鑰解密接收到的數(shù)字簽名,然后對(duì)??接收到的圖像提取摘要信息生成數(shù)字簽名,通過(guò)對(duì)比這兩個(gè)數(shù)字簽名來(lái)檢測(cè)該圖??像是否被篡改,如果兩者不同,則說(shuō)明該數(shù)字圖像可能被篡改。圖1-4展示了數(shù)??字簽名主動(dòng)取證的整個(gè)流程。??盡管數(shù)字簽名主動(dòng)取證技術(shù)能夠鑒別圖像是否經(jīng)過(guò)篡改,但是數(shù)字簽名所占??用的額外信道很容易被攻擊者發(fā)現(xiàn),攻擊者可以對(duì)此進(jìn)行有策略的規(guī)避,這給數(shù)??字圖像取證增加了困難。??數(shù)字圖像?摘要信息??發(fā)送者對(duì)報(bào)文簽名??簽名后的報(bào)文???公鑰解密y??摘要信息?數(shù)字簽名??接收者驗(yàn)證報(bào)文簽名??圖1-4數(shù)字簽名主動(dòng)取證流程圖??(2)數(shù)字水印技術(shù)??數(shù)字水印(Digital?Water?Mark)?[11,12]主動(dòng)取證技術(shù)是數(shù)字內(nèi)容保護(hù)領(lǐng)域中比??較常用的方法,通過(guò)對(duì)待保護(hù)的內(nèi)容預(yù)先嵌入數(shù)字水印,在取證時(shí)提取數(shù)字水印??信息進(jìn)行比對(duì),以此來(lái)判斷數(shù)字內(nèi)容是否經(jīng)過(guò)篡改,進(jìn)而保護(hù)數(shù)字內(nèi)容。數(shù)字水??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于生命特征的數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定模型研究[J]. 蘆明,牛少彰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(01)
[2]基于擴(kuò)展馬爾科夫特征的Seam-Carving篡改檢測(cè)[J]. 盛國(guó)瑞,高鐵杠,范禮,高琳,楊福圣,張順. 通信學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]內(nèi)容感知圖像縮放技術(shù)綜述[J]. 施美玲,徐丹. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]虛假新聞圖片的濫觴與規(guī)避——由《中國(guó)農(nóng)村城市化改革第一爆》獲獎(jiǎng)引起的思考[J]. 陳娟. 新聞知識(shí). 2006(12)
[5]圖像紋理的灰度共生矩陣計(jì)算問(wèn)題的分析[J]. 薄華,馬縛龍,焦李成. 電子學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]盲環(huán)境下數(shù)字圖像篡改鑒定的關(guān)鍵理論與技術(shù)研究[D]. 孟憲哲.北京郵電大學(xué) 2013
本文編號(hào):3116545
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:127 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?“為幫助伊拉克平民隱蔽”的拼接新聞圖像:圖像來(lái)源Internet網(wǎng)??
?第一章緒論???(a)報(bào)道采用的圖像?(b)真實(shí)圖像??圖1-3?“印度總理視察特大洪水災(zāi)情”的造假新聞圖像:圖像來(lái)源丨ntemet網(wǎng)??上述一系列事件無(wú)不充斥著造假行為,被篡改偽造的圖像堂而皇之的擺在公??眾的面前,這些還只是包括新聞攝影在內(nèi)的各行業(yè)中眾多造假圖像現(xiàn)象的一個(gè)縮??影,圖像篡改偽造行為對(duì)于國(guó)家、社會(huì)和人民生活都產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。??為了使數(shù)字圖像能夠真實(shí)地反映客觀事實(shí),使新聞報(bào)道更具有真實(shí)性,如何??鑒定數(shù)字圖像的真實(shí)性成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。數(shù)字圖像處理技術(shù)是把“雙刃??劍”,起初是為了方便圖像使用而產(chǎn)生的,在正常情況下,對(duì)圖像的處理不但不??影響圖像傳遞的信息,而且所表達(dá)的信息更加清楚、準(zhǔn)確,這種“修改”是人們??能夠接受的,而對(duì)于造假者惡意篡改圖像,偽造場(chǎng)景歪曲事實(shí)的,這樣的“篡改”??是人們所不齒的。這種“篡改”一般發(fā)生在數(shù)字圖像的語(yǔ)義層面上,對(duì)數(shù)字圖像??所表達(dá)的語(yǔ)義信息有一定的影響,因此從語(yǔ)義層面上開展數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定技??術(shù)研宄對(duì)于規(guī)范媒體圖像使用、提高司法機(jī)關(guān)舉證、質(zhì)證和認(rèn)證的效率等有重要??的應(yīng)用價(jià)值,具有十分廣泛而深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。近年來(lái)飛速發(fā)展的數(shù)字圖像取證??技術(shù)為數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定的研究提供了一定的方法和技術(shù)支持。??1.2數(shù)字圖像取證技術(shù)??數(shù)字圖像取證技術(shù)(Digital?Image?Forensics)是通過(guò)對(duì)圖像統(tǒng)計(jì)特征的分析??來(lái)判斷數(shù)字圖像的原始性、完整性和真實(shí)性,也就是判斷數(shù)字圖像通過(guò)采集設(shè)備??獲取之后有沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的技術(shù)[8]。根據(jù)是否預(yù)先向圖像載體中嵌入驗(yàn)證信息,??可以將數(shù)字圖像取證技術(shù)分為兩大類:主動(dòng)取證技術(shù)和被動(dòng)取證技術(shù)。數(shù)字圖像??
?北京郵電大學(xué)博士學(xué)位論文???1.2.?1主動(dòng)取證技術(shù)??數(shù)字圖像主動(dòng)取證技術(shù)主要有數(shù)字簽名和數(shù)字水櫻??(1)數(shù)字簽名技術(shù)??數(shù)字簽名(Digital?Signature)?[9,1Q]主動(dòng)取證技術(shù)的工作流程:發(fā)送者使用私??鑰對(duì)己提取的圖像摘要信息進(jìn)行加密,生成數(shù)字簽名,將數(shù)字簽名與原始圖像一??起傳送給接收者。接收者使用發(fā)送者提供的公鑰解密接收到的數(shù)字簽名,然后對(duì)??接收到的圖像提取摘要信息生成數(shù)字簽名,通過(guò)對(duì)比這兩個(gè)數(shù)字簽名來(lái)檢測(cè)該圖??像是否被篡改,如果兩者不同,則說(shuō)明該數(shù)字圖像可能被篡改。圖1-4展示了數(shù)??字簽名主動(dòng)取證的整個(gè)流程。??盡管數(shù)字簽名主動(dòng)取證技術(shù)能夠鑒別圖像是否經(jīng)過(guò)篡改,但是數(shù)字簽名所占??用的額外信道很容易被攻擊者發(fā)現(xiàn),攻擊者可以對(duì)此進(jìn)行有策略的規(guī)避,這給數(shù)??字圖像取證增加了困難。??數(shù)字圖像?摘要信息??發(fā)送者對(duì)報(bào)文簽名??簽名后的報(bào)文???公鑰解密y??摘要信息?數(shù)字簽名??接收者驗(yàn)證報(bào)文簽名??圖1-4數(shù)字簽名主動(dòng)取證流程圖??(2)數(shù)字水印技術(shù)??數(shù)字水印(Digital?Water?Mark)?[11,12]主動(dòng)取證技術(shù)是數(shù)字內(nèi)容保護(hù)領(lǐng)域中比??較常用的方法,通過(guò)對(duì)待保護(hù)的內(nèi)容預(yù)先嵌入數(shù)字水印,在取證時(shí)提取數(shù)字水印??信息進(jìn)行比對(duì),以此來(lái)判斷數(shù)字內(nèi)容是否經(jīng)過(guò)篡改,進(jìn)而保護(hù)數(shù)字內(nèi)容。數(shù)字水??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于生命特征的數(shù)字圖像真實(shí)性鑒定模型研究[J]. 蘆明,牛少彰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(01)
[2]基于擴(kuò)展馬爾科夫特征的Seam-Carving篡改檢測(cè)[J]. 盛國(guó)瑞,高鐵杠,范禮,高琳,楊福圣,張順. 通信學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]內(nèi)容感知圖像縮放技術(shù)綜述[J]. 施美玲,徐丹. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]虛假新聞圖片的濫觴與規(guī)避——由《中國(guó)農(nóng)村城市化改革第一爆》獲獎(jiǎng)引起的思考[J]. 陳娟. 新聞知識(shí). 2006(12)
[5]圖像紋理的灰度共生矩陣計(jì)算問(wèn)題的分析[J]. 薄華,馬縛龍,焦李成. 電子學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]盲環(huán)境下數(shù)字圖像篡改鑒定的關(guān)鍵理論與技術(shù)研究[D]. 孟憲哲.北京郵電大學(xué) 2013
本文編號(hào):3116545
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