数字图像真实性鉴定的关键技术研究
发布时间：2021-04-03 03:40
随着数字图像处理技术的迅猛发展,涌现出一大批高效智能的数字图像处理软件,这使得图像的编辑变得特别容易,而且不会留下任何人类视觉可感知的痕迹。然而,数字图像处理技术是一把“双刃剑”,既满足了人们对于图像美化和润饰等正常图像修改的需求,同时又成为少数“别有用心”的组织或个人为了不可告人的目的篡改图像的工具。一旦篡改伪造的数字图像通过互联网等大众媒体广泛传播,将对国家、社会和个人造成十分恶劣的影响。因此,如何高效准确地鉴定数字图像的真实性便成为本文的研究课题。篡改伪造的数字图像之所以令人厌恶,害人至深之处在于其所传递的虚假错误的语义信息。因此,如何高效地检测数字图像的语义级篡改是当前数字图像真实性鉴定领域中的关键问题,其中的关键技术也是本文研究的重点。常见的语义级图像篡改技术有内容感知缩放（Content Aware Image Resizing,CAIR）技术和基于样本块的图像修复（Exemplar-based Image Inpainting）技术。本文借助于数字图像取证技术和相关方法,研究有效鉴定上述两种语义级图像篡改的关键技术和相关方法。为了增强图像表现力而进行的正常图像处理是应该得...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?“为帮助伊拉克平民隐蔽”的拼接新闻图像：图像来源Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网??
?第一章绪论???（ａ）报道采用的图像?（ｂ）真实图像??图１－３?“印度总理视察特大洪水灾情”的造假新闻图像：图像来源丨ｎｔｅｍｅｔ网??上述一系列事件无不充斥着造假行为，被篡改伪造的图像堂而皇之的摆在公??众的面前，这些还只是包括新闻摄影在内的各行业中众多造假图像现象的一个缩??影，图像篡改伪造行为对于国家、社会和人民生活都产生了极大的负面影响。??为了使数字图像能够真实地反映客观事实，使新闻报道更具有真实性，如何??鉴定数字图像的真实性成为亟待解决的关键问题。数字图像处理技术是把“双刃??剑”，起初是为了方便图像使用而产生的，在正常情况下，对图像的处理不但不??影响图像传递的信息，而且所表达的信息更加清楚、准确，这种“修改”是人们??能够接受的，而对于造假者恶意篡改图像，伪造场景歪曲事实的，这样的“篡改”??是人们所不齿的。这种“篡改”一般发生在数字图像的语义层面上，对数字图像??所表达的语义信息有一定的影响，因此从语义层面上开展数字图像真实性鉴定技??术研宄对于规范媒体图像使用、提高司法机关举证、质证和认证的效率等有重要??的应用价值，具有十分广泛而深远的科学意义。近年来飞速发展的数字图像取证??技术为数字图像真实性鉴定的研究提供了一定的方法和技术支持。??１．２数字图像取证技术??数字图像取证技术（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｉｍａｇｅ?Ｆｏｒｅｎｓｉｃｓ）是通过对图像统计特征的分析??来判断数字图像的原始性、完整性和真实性，也就是判断数字图像通过采集设备??获取之后有没有经过处理的技术［８］。根据是否预先向图像载体中嵌入验证信息，??可以将数字图像取证技术分为两大类：主动取证技术和被动取证技术。数字图像??
?北京邮电大学博士学位论文???１．２．?１主动取证技术??数字图像主动取证技术主要有数字签名和数字水樱??（１）数字签名技术??数字签名（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）?［９，１Ｑ］主动取证技术的工作流程：发送者使用私??钥对己提取的图像摘要信息进行加密，生成数字签名，将数字签名与原始图像一??起传送给接收者。接收者使用发送者提供的公钥解密接收到的数字签名，然后对??接收到的图像提取摘要信息生成数字签名，通过对比这两个数字签名来检测该图??像是否被篡改，如果两者不同，则说明该数字图像可能被篡改。图１－４展示了数??字签名主动取证的整个流程。??尽管数字签名主动取证技术能够鉴别图像是否经过篡改，但是数字签名所占??用的额外信道很容易被攻击者发现，攻击者可以对此进行有策略的规避，这给数??字图像取证增加了困难。??数字图像?摘要信息??发送者对报文签名??签名后的报文???公钥解密ｙ??摘要信息?数字签名??接收者验证报文签名??图１－４数字签名主动取证流程图??（２）数字水印技术??数字水印（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｗａｔｅｒ?Ｍａｒｋ）?［１１，１２］主动取证技术是数字内容保护领域中比??较常用的方法，通过对待保护的内容预先嵌入数字水印，在取证时提取数字水印??信息进行比对，以此来判断数字内容是否经过篡改，进而保护数字内容。数字水??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于生命特征的数字图像真实性鉴定模型研究[J]. 芦明,牛少彰. 计算机应用研究. 2017(01)
[2]基于扩展马尔科夫特征的Seam-Carving篡改检测[J]. 盛国瑞,高铁杠,范礼,高琳,杨福圣,张顺. 通信学报. 2014(06)
[3]内容感知图像缩放技术综述[J]. 施美玲,徐丹. 中国图象图形学报. 2012(02)
[4]虚假新闻图片的滥觞与规避——由《中国农村城市化改革第一爆》获奖引起的思考[J]. 陈娟. 新闻知识. 2006(12)
[5]图像纹理的灰度共生矩阵计算问题的分析[J]. 薄华,马缚龙,焦李成. 电子学报. 2006(01)
博士论文
[1]盲环境下数字图像篡改鉴定的关键理论与技术研究[D]. 孟宪哲.北京邮电大学 2013
本文编号：3116545
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?“为帮助伊拉克平民隐蔽”的拼接新闻图像：图像来源Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网??
?第一章绪论???（ａ）报道采用的图像?（ｂ）真实图像??图１－３?“印度总理视察特大洪水灾情”的造假新闻图像：图像来源丨ｎｔｅｍｅｔ网??上述一系列事件无不充斥着造假行为，被篡改伪造的图像堂而皇之的摆在公??众的面前，这些还只是包括新闻摄影在内的各行业中众多造假图像现象的一个缩??影，图像篡改伪造行为对于国家、社会和人民生活都产生了极大的负面影响。??为了使数字图像能够真实地反映客观事实，使新闻报道更具有真实性，如何??鉴定数字图像的真实性成为亟待解决的关键问题。数字图像处理技术是把“双刃??剑”，起初是为了方便图像使用而产生的，在正常情况下，对图像的处理不但不??影响图像传递的信息，而且所表达的信息更加清楚、准确，这种“修改”是人们??能够接受的，而对于造假者恶意篡改图像，伪造场景歪曲事实的，这样的“篡改”??是人们所不齿的。这种“篡改”一般发生在数字图像的语义层面上，对数字图像??所表达的语义信息有一定的影响，因此从语义层面上开展数字图像真实性鉴定技??术研宄对于规范媒体图像使用、提高司法机关举证、质证和认证的效率等有重要??的应用价值，具有十分广泛而深远的科学意义。近年来飞速发展的数字图像取证??技术为数字图像真实性鉴定的研究提供了一定的方法和技术支持。??１．２数字图像取证技术??数字图像取证技术（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｉｍａｇｅ?Ｆｏｒｅｎｓｉｃｓ）是通过对图像统计特征的分析??来判断数字图像的原始性、完整性和真实性，也就是判断数字图像通过采集设备??获取之后有没有经过处理的技术［８］。根据是否预先向图像载体中嵌入验证信息，??可以将数字图像取证技术分为两大类：主动取证技术和被动取证技术。数字图像??
?北京邮电大学博士学位论文???１．２．?１主动取证技术??数字图像主动取证技术主要有数字签名和数字水樱??（１）数字签名技术??数字签名（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）?［９，１Ｑ］主动取证技术的工作流程：发送者使用私??钥对己提取的图像摘要信息进行加密，生成数字签名，将数字签名与原始图像一??起传送给接收者。接收者使用发送者提供的公钥解密接收到的数字签名，然后对??接收到的图像提取摘要信息生成数字签名，通过对比这两个数字签名来检测该图??像是否被篡改，如果两者不同，则说明该数字图像可能被篡改。图１－４展示了数??字签名主动取证的整个流程。??尽管数字签名主动取证技术能够鉴别图像是否经过篡改，但是数字签名所占??用的额外信道很容易被攻击者发现，攻击者可以对此进行有策略的规避，这给数??字图像取证增加了困难。??数字图像?摘要信息??发送者对报文签名??签名后的报文???公钥解密ｙ??摘要信息?数字签名??接收者验证报文签名??图１－４数字签名主动取证流程图??（２）数字水印技术??数字水印（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｗａｔｅｒ?Ｍａｒｋ）?［１１，１２］主动取证技术是数字内容保护领域中比??较常用的方法，通过对待保护的内容预先嵌入数字水印，在取证时提取数字水印??信息进行比对，以此来判断数字内容是否经过篡改，进而保护数字内容。数字水??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于生命特征的数字图像真实性鉴定模型研究[J]. 芦明,牛少彰. 计算机应用研究. 2017(01)
[2]基于扩展马尔科夫特征的Seam-Carving篡改检测[J]. 盛国瑞,高铁杠,范礼,高琳,杨福圣,张顺. 通信学报. 2014(06)
[3]内容感知图像缩放技术综述[J]. 施美玲,徐丹. 中国图象图形学报. 2012(02)
[4]虚假新闻图片的滥觞与规避——由《中国农村城市化改革第一爆》获奖引起的思考[J]. 陈娟. 新闻知识. 2006(12)
[5]图像纹理的灰度共生矩阵计算问题的分析[J]. 薄华,马缚龙,焦李成. 电子学报. 2006(01)
博士论文
[1]盲环境下数字图像篡改鉴定的关键理论与技术研究[D]. 孟宪哲.北京邮电大学 2013
本文编号：3116545
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