视听资料真实性原始性检验

数字图像的原始性检验
• 1.亮度平均值，可以是整幅图像的，也可以是图
像里所选定的某个区域的亮度平均值。根据亮度平
均值可以大致判断图像属于高光、暗调还是中间调。
• 2.标准偏差，是衡量图像亮度值偏离平均值的标准。标准偏差越小，表明图 像的反差越小;标准偏差越大，图像的反差就越大。
• 3.亮度，是图像明暗程度的量度，既决定明暗的平衡，也决定明暗色调的强 度。亮度变化以灰度值增加或减少来表示，灰度值范围[0；255].直方图最左 端为0级灰度，最右端为255级灰度。直方图的垂直轴方向代表给定灰度值下 的像素数目。图像作亮度变化时，可以看到图像的直方图向左或向右平移。
数字图像的原始性检验
四、图像压缩比及其应用 (二)利用压缩比检验原始性方法 • 方法1:将图像转换为Lab模式，观察a色调通道。如果无矩形框现象，
则必定为变造图像;如果有矩形框，但其形状不规则，也为变造图像。 • 方法2:将原始图像调整为Lab模式，选中a通道，放大观察图像。如果
显示的是规则的矩阵方格，在不修改原图的情况下查看并保存文件， 且不改变文件的格式。多次保存之后仍然利用Lab模式选择a通道， 放大观察图像。如果观察到的是大小不规则矩阵，或是不出现矩阵。 这两种情况都说明它们是非原始图像。
• 对于经过编辑的图像，可以通过分辨率变化分析、差值 判据以及边缘特征分析等方法予以辨认和判断。
图
01 景深关系判据
像
真
02 透视原理判据
实
03 分辨率变化判据
性
04 差值判据
检
验
05 边缘特征判据
06 成像原理判据
数字图像的真实性检验
一、景深关系判据 • 一张照片只有一个焦平面和固定的景深，出现一个图
数字图像的真实性检验
四、差值判据 (一)原理 • Photoshop 具有对两张图片进行差值运算的功能。所谓差值运算是
先将两个数字图像以矩阵的形式表示出来，然后将两个矩阵进行减 法运算，最后得到一个新的矩阵，即- 个新的图像。如果两个数字图 像完全-致，则得到的将是一个全黑的图像; 如果不一致， 则将得到 一个有图案的图像。 • 复制数字图像实质上是按照数据形式复制的，不丢失任何信息，是 原样复制，这就是说，原图像与复制图像其像素排列完全相同。对 这样两幅数字图像进行差值运算，将得到一个全黑的图像。这就是 差值运算检验克隆伪造图像的原理。
数字图像的原始性检验
三、直方图检验方法
（一）基本概念
• 直方图是对图像每个亮度级别的像素数量统计结果的图形 表示，横坐标是亮度值，纵坐标是像素数。直方图显示了所 测影像的灰度分布曲线，其左边显示的是图像的阴影信息， 中间部分显示的是图像的中间色调信息，右边显示的是图像 的高亮信息。
• 灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级与各灰度级像素 出现的频率之间的关系。灰度级为横坐标，灰度级的频率为 纵坐标。
• 4.对比度，指的是从黑到白的渐变层次。对比度值越大，从黑到白的渐变层 次就越多，色彩表现就越丰富、亮丽，图像就越清晰醒目。而对比度小，则 会使整个画面都灰蒙蒙的。对比度越大，不同颜色间的差值也越大。直方图 的横轴从左到右代表照片从黑(暗部)到白(亮部)的像索数量。
数字图像的原始性检验
三、直方图检验方法 (二)原始性检验方法 • 经过明暗和对比度处理的图像和原始图像在视觉检验时
图像原始性、 真实性检验方法
学习内容： 视听资料的原始性与真实性 数字图像的原始性检验（重点） 数字图像的真实性检验（重点）
视听资料的原始性与真实性
• 由于视听资料的易变性，任何案件里的控辩双方都会对 视听资料的原始性和真实性提出疑问，所以必须分析清 楚什么是视听资料的原始性。
• 所谓某物是原始的，其本意指它是本源的、本初的、第 一手的，没有经过扰动和改变的，非复制和模拟的。
性指的是从电子数据经过D/A转换生成的影像、动画、 语音、符号等多媒体计算机文档，与其真实客体之间的 逼真程度。原则上说，原始性不变的电子数据由其产生 的计算机文档的真实性可靠;被恶意改变的电子数据原 始性已不存在，计算机文档的真实在必然丧失。
数字图像的原始性检验
• 任何图像都不是原始的，因为它们只是客观存在的、三 维实体的二维表象，实体才是原始的。
右边图像哪里经过变造了？
思考：
学习完原始性检 验，大家觉得我 之前举的例子是 否符合原始性检 验的内容？
数字图像的真实性检验
• 图像真实性检验方法是从成像基本原理派生出来的。成 像原理包括:透视关系、焦平面与景深、人体各部比例 以及人与环境的比例关系等。任何图像出现与这些原理 相违背的现象，必定是变造的。
变造图像
所谓变造图像，是指图像 局部内容删除、添加、替 换、缩放或位移。 1、添加变造 2、删减变造 3、两次压缩变造 4、改变尺寸 5、打印后重新扫描
伪造图像
伪造图像，是指利用多幅图像进行编辑，重新合并为一张新的 图像。 1、拼接 2、人工制图 3、隐藏信息
(三)变造、伪造图像的表观特征 改变图像内容或虚构图像背景信息一般都是利用 Photoshop ―类图像编辑软件完成的。伪造者在完成 了内容变造操作之后会对图像进行一系列掩饰性技术 处理。但是，由于图像的拍摄条件和制作条件不同， 经变造操作后的图像会表现出许多参数的差异。在低 水平伪造者的图像里，往往存在着不符合光线成像原 理，不符合景深成像原理以及不符合透视原理等问题。 即使操作者的技术水平、实际经验较好，伪造图像也 定会留下John C Russ指出的下列特征： (1)新添加的内容与背景环境不和谐。 (2) 图像各部分之间的光线、颜色、明暗等存在差异 (3)图像中各部分细节纹理、质地等出现差异 (4)图像中的一部分与另一图像完全雷同。 (5)同一物体在多幅影像中的表现不一致。 (6) 图像中各部分间背景差异明显。 (7)影像中留有被删除物的残留痕迹(如阴影、反光等)。
• 伪造照片的素材来自不同的照片，而且取材和修改的位置在照片上所处远 近位置也不相同。所以，会出现违背利用透视原理的现象，成为检验照片 真实性的一种方法。
数字图像的真实性检验
二、透视原理判据 （一）地平线判据 （二）人体部位判据 （三）人体与环境构成判据
数字图像的真实性检验
三、分辨率变化判据
• 图像分辨率(Image Resolution)指的是图像中存储的信息量。分辨率 有多种衡量方法，典型的是以每英寸的像素数(PPI) 来衡量。图像分 辨率和图像尺寸一起决定文件的大小及输出质量。
水印指的是嵌人原始数据中一段文字，或标识，或 序列号，用以说明数字产品的版权、作者或者具有 其他标志作用的特殊印记。数字水印是保护版权的 有效办法。 这里的水印应该是为了确定数字产品的版权、作者 等。
数字图像的原始性检验
二、md5检验方法 • md5指的是扩展名为.md5，通常只有一行文本的一份文件。 md5(tanajiya.tar.gz)=0ca175b9c0f726a831d895e269332461 • 在unix下有很多软件在下载的时候都有这样一个文件，这就是所谓的taja.
数字图像的真实性检验
六、成像原理判据 • 拍摄时间、地点、光线条件、环境景物以及给定照相
机的特有参数等诸多因素共同作用才能形成一张完整 的照片。 想得到完全相同的，或局部完全相同的两张 照片几乎是不可能的。由此可以认为，凡是存在整体 相同、局部不同，或者整体不同、局部相同的照片， 都可以认定是经过修改的照片。
数字图像的真实性检验
四、差值判据
(二)克隆图像检验方法
• 在待检图像里寻找相同图像区域，选定一个图像块后，复制后粘贴。移动 复制图层至另一图像块。选定混合模式为差值。微移复制图层并观察混合 效果。当混合为黑时，说明图像块是克隆伪造的。基于模板匹配方法，针 对8位bump灰度图开发的软件，经过实验验证，在检验克隆图像上取得了 初步成效。该软件不仅能够对原样克隆方法变造图像进行检验，还能够对 羽化复制、仿制图章复制进行检验，对克隆后又经过Photoshop亮度调整、 对比度调整、色阶调整、曲线调整、模糊锐化处理等方法形成的变造图像 也有一定的检验效果。
（视听资料的两种存在形式：1.电子数据 2.计算机文档） （采集数字图像所用设备：数码相机、数字摄像机、扫 描仪、具有拍照功能的手机等。它们主要由两部分组成： 一是对某个波段光敏感的器件；二是模/数转换器。）
视听资料的原始性与真实性检验
1.原始性检验 • 原始性查证主要在电子数据层面展开。主要考察在
采样、量化过程是否达到语音信号处理的技术要求；电 子数据有无受到黑客、计算机犯罪分子的人为破坏，电 子数据有无受到设备故障、突然停电、地震、强烈的电 磁辐射等外部因素侵害。这些因素都会使物化存在的电 子数据丧失其原始性。
视听资料的原始性与真实性检验
2.真实性检验 • 真实性查证主要在计算机文档层面展开。所谓真实
• 当人眼观看影像时，就会通过影像间存在的透视关系和遮挡关系，想象出 被摄景物所处的真实空间和物体的真实大小，在二维平面影像基础上产生 了三维空间物体的立体感。所摄画面中相同物体的影像放大率相差越悬殊， 影像的透视关系越强烈，使人感受到二者相距越遥远，画面的空间纵深感 越强。反之，则会认为二者的距离近，空间纵深感就越弱。
数字水印方法
水印信号嵌入
数字水印方法
水印信号恢复
数字水印方法
水印信号检测
数字图像的原始性检验
（二）图像原始性检验方法
• 利用e一show软件，将水印加入到原始图得到加了水印 的照片。两张完全一样的照片，如果需要鉴别哪个是原 始的，哪个是伪造的，只需要提取它们的水印即可。
• 完全一样的照片，伪造有什么意义？
像中心，即只有一个的照片景深和原始照片中的景深不 一致，或者添加部分与所在图像焦平面的位置关系和 添加部位与焦平面的位置关系不一致。这些现象为判 别图像真实性提供了依据。
数字图像的真实性检验
二、透视原理判据
• 观察物体时，由于观察点、观察位置不同，相同大小的物体会呈现出近大 远小、近高远低、近宽远窄、近疏远密的视觉现象,这就是所谓的线条透视 现象。
• 图像的分辨率不同，当图像被放大时，出现的马赛克效应不同。分 辨率小的图像，只要放大几倍就能看到一个个正方形的马赛克;分辨 率高的图像，放大数十倍才能看到一个个具体的像素。通过放大照 片查看照片中的各个成像体的分辨率，可以分辨出添加性伪造照片。 拼接性伪造照片，由于使用的拼接图像的拍摄分辨率不同，通过放 大照片也可以看到人物与背景分辨率(或马赛克效应)不同，从而鉴别 出伪造照片。
是发现不了它们之间存在差异的。但是作出它们的直方 图，其间的差别就出来了，利用直方图可以发现被修改 过的图像。
数字图像的原始性检验
四、图像压缩比及其应用 （一）图像压缩分类 • 压缩可分为两大类:第一类为可逆压缩，也称为无损压
缩，从压缩后的图像能够完全恢复出原来的图像;第二 类是不可逆压缩，信息有所丢失，无法完全恢复出原图 像。第二类具有更高的压缩比，有时也被选用。 • 在图像的查看保存中，由于软件功能的限制，图像的压 缩比必然会被改变，改变的结果是图像的细节发生了变 化。
• 差值运算结果为0 的情况下，可以认定存在克隆;在差值不为0的情况下，需 要结合相似度等作进一步辨别。
数字图像的真实性检验
五、边缘特征判据 • 所谓羽化，是使粘贴图块与原图边界模糊化，使二者
之间的过渡显得正常、自然。但是，羽化会造成边缘 处-些细节 丢失，并生成具有某种规律的、颜色统一的 像素点。利用局部放大和描点可以很容易看出羽化的 痕迹。
任何图像都不是原始的，那我们所谓的原始性检验到底要检验什么？
数字图像的原始性检验
一、数字水印方法
（一）检验原理
水印指的是嵌人原始数据中一段文字，或标识，或序列号，用以说明 数字产品的版权、作者或者具有其他标志作用的特殊印记。
• 数字水印是保护版权的有效办法。
• 水印一经嵌人，即与载体数据紧密结合并隐藏其中。从图像处理的 角度看，嵌人水印信号可以视为在强背景下叠加一个弱信号，只要 叠加的水印信号强度低于人类视觉系统(Human Visual System, HVS) 的对比度门限，HVS就无法感到信号的存在。对比度门限受视觉系 统的空间、时间和频率特性的影响。因此，通过对原始图像作一定 的调整，有可能在不改变视觉效果的情况下嵌人一些信息。
tar. gz文件的数字签名。其典型应用是对一段信息(message)产生信息摘 要(message - digest)，以防止被篡改。md5将整个文件当做个大文本信 息，通过其不可逆的字符串变换算法，产生了这个唯一的md5信息摘要。 • 在传播文件的过程中，无论文件的内容发生了任何形式的改变，如人为 修改或下载过程中线路不稳定引起的传输错误等，重新计算md5时就会 发现信息摘要改变了，由此可以判定这是一个不正确的文件，也就是说 数字图像已经失去了其原始性。