基于几何均值分解和结构相似度的同源视频时间域复制粘贴篡改快速检测及恢复方法

针对现有方法中篡改检测效率不高、定位不精确的问题,提出了一种基于几何均值分解(GMD)和结构相似度(SSIM)的同源视频复制-粘贴快速篡改检测及恢复的方法。首先,将视频转换为灰度图像序列。其次,将几何均值分解作为检测特征,提出了一个基于块的搜索策略来定位复制序列的起始帧。此外,算法首次将结构相似度用于度量视频两帧之间的相似度,并利用结构相似度对搜索策略得到的起始帧进行复检。由于复制视频序列对应两帧之间的相似度高于未篡改序列对应两帧之间的相似度,提出了一个基于结构相似度的从粗到精的方法来定位复制视频序列的末尾帧。最后,对视频进行恢复。与其他几种经典算法进行对比,实验结果表明,所提方法不仅能够检测经过复制-粘贴篡改操作的视频,而且能准确地定位复制-粘贴序列。此外,该方法在检测精度、召回率和检测时间上有较大提升。     

基于NMF和SURF的视频帧间复制粘贴伪造盲检测

针对视频帧间复制粘贴伪造,本文提出一种基于非负矩阵分解(Nonnegative matrix factorization, NMF)和加速稳健特征（Speed-up robust features, SURF)的帧间复制粘贴伪造盲检测算法。通过对视频帧进行小波变换,提取低频系数矩阵进行非负矩阵分解,将得到的系数矩阵作为视频帧的特征表示衡量帧间的相似性,根据相似度变化趋势判断视频帧间的连续性,从而确定疑似伪造复制粘贴序列的首帧及尾帧,并通过SURF特征匹配进行二次判定。实验结果表明,本文所提出帧间伪造检测算法对连续多帧的复制粘贴伪造具有较好的检测效果,避免了逐帧比对,降低了时间复杂度。     

基于边缘异常与压缩跟踪的视频抠像篡改检测

近年来视频的真实性认证成为信息安全领域的一个研究热点。视频的篡改方式多种多样,为了有效判断视频中某个目标的出现是否真实,提出一种视频抠像的篡改检测方法。由于成像设备CFA插值的存在,使得像素存在一定的邻域相关性。为此,提取视频的帧序列,对图像帧进行Sobel边缘检测,计算边缘点4个方向上像素值的偏差来检测边缘点,确定异常边缘点,定位篡改区域,并对篡改区域进行学习,结合压缩跟踪算法快速查找时域上帧的篡改范围,当目标消失跟踪结束之后,在目标出现的最后一帧再次进行异常边缘检测,与最初检测到的异常区域进行对比,查看检测结果是否一致。实验结果表明,该算法大幅提高了检测效率,并且准确率较高。     

基于多尺度互信息量的数字视频帧篡改检测

针对单镜头视频时域篡改问题,提出一个以内容相似性为基础的视频篡改被动盲检测算法。通过高斯金字塔变换获得视频帧的3种尺度视觉内容,根据信息论定义相邻两帧的归一化平均互信息,采用线性组合构建多尺度归一化互信息描述子,实现相邻两帧多尺度视觉内容相似性的度量。利用局部离群点检测算法计算视觉内容相似性异常度,使用阈值法检测视频篡改位置。实验结果表明,该算法不仅能有效地检测出视频帧删除、复制以及插入3种篡改的位置,而且适用于不同编码格式视频间和同源的篡改。在检准度和检全率上优于现有的时域篡改检测算法。     

基于多特征的视频对象分割方法研究

目前从视频图像中分割出完整的运动对象仍缺少可用于一般性场合的算法.将视频图像的方向信息测度、颜色和运动信息相结合的视频对象分割算法可以解决这一问题.通过对序列图像中的连续帧进行帧差计算,利用方向信息测度和相似区域判定函数来找到特征相同的区域,并判断相邻子区域是否应该合并,然后再结合序列图像中的运动区域来提取运动对象.同时采用多分辨率分析来提高运算速度.最后,利用彩色图像边界序列图像检测方法来得到准确的区域边界.     

基于光流周期特性的视频帧率上转篡改检测

视频帧率上转是视频时域篡改的一种常见篡改手段,它通过周期性地在两个视频帧中间插入中间帧的方式,实现将视频由低帧率转换到高帧率的目标.本文提出了一种基于光流周期特性的视频帧率上转篡改检测算法,首先将视频转为帧图像序列,然后采用Horn-Schunck光流法计算每帧图像每个像素点的光流矢量,并计算相邻帧图像光流的变化率.最后利用快速傅里叶变换对光流变化率数据进行频谱分析,根据最高谱线的幅值与平均幅值的比值阈值来判别视频是否经过篡改.实验表明,算法不仅能够准确识别待测视频是否经过帧率上转篡改,并且提高了视频压缩的鲁棒性能,具有一定的实际应用价值.     

采用指数矩的图像区域复制粘贴篡改检测

目的 图像区域复制粘贴篡改是目前众多图像篡改技术中一种简单而且常见的方式。针对目前大多数区域复制粘贴篡改检测算法鲁棒性不强,提出一种基于指数矩的图像篡改检测算法。方法 首先将图像分成重叠的图像子块,然后提取每一图像子块的指数矩作为特征向量进行字典排序,利用向量相似度和位移初步确定疑似图像子块,再根据疑似图像子块的相邻子块个数和角度方差去除误匹配块,得到最终篡改区域。结果 该算法具有良好的鲁棒性,与采用圆谐-傅里叶矩的算法相比,在图像受到噪声干扰时,检测率平均提高26.66%,错误率平均降低33.77%。结论 本文算法利用图像的指数矩,针对图像区域复制粘贴篡改操作,能有效检测出图像的篡改区域。检测图像在经过旋转、高斯模糊和添加噪声等后期处理时,算法依然有效。     

基于压缩感知的视频异源篡改检测

考虑到视频序列固有噪声特征的特点,提出一种基于压缩感知的视频异源篡改检测算法。提取视频中每帧图像的噪声信息并建立噪声矩阵,通过引入压缩感知理论对噪声矩阵进行压缩,极大地降低每帧图像噪声信息的冗余度,对压缩噪声矩阵使用[cos]相似性衡量,得到帧图像间的相似度矩阵,并构造篡改度量,利用参数模型对视频的异源篡改图像进行检测。实验表明提出算法能以较小的压缩比对视频序列中的异源篡改位置进行有效检测,并得到比现有两种算法更高的篡改检测准确率。     

同源视频Copy-Move篡改检测及恢复

针对同源视频序列的copy-move篡改方式, 提出一种通过度量图像内容间的相关性, 来实现对视频序列的copy-move篡改检测并恢复的方法. 首先将视频帧内容转化为一系列连续的图像帧, 对图像分块, 提取每帧图像的8个特征矢量, 再利用欧氏距离计算帧间相关性, 并通过添加偏差矩阵构造动态偏差阈值, 检测出copy-move篡改序列且精确至帧, 从而实现对视频序列的篡改检测与恢复. 实验表明, 该算法对同源视频序列的copy-move篡改检测及恢复能够取得理想的效果.     

基于纹理特征的数字视频篡改检测

本文提出一种利用视频帧纹理特征来检测视频篡改的方法。对于一段背景静止或是运动缓慢连续变化的视频,相邻帧间的纹理特征相关性大,篡改后会一定程度上使其相关性变小,本文通过计算相邻帧灰度共生矩阵的相关性找出异常帧。该方法对视频格式无限制,适用于各种格式的视频。实验表明,该方法对相近背景下的异源帧插入、帧替换检测效果比较理想。     

Malicious inter-frame video tampering detection in MPEG videos using time and spatial domain analysis of quantization effects

In this paper, a new algorithm is proposed for forgery detection in MPEG videos using spatial and time domain analysis of quantization effect on DCT coefficients of I and residual errors of P frames. The proposed algorithm consists of three modules, including double compression detection, malicious tampering detection and decision fusion. Double compression detection module employs spatial domain analysis using first significant digit distribution of DCT coefficients in I frames to detect single and double compressed videos using an SVM classifier. Double compression does not necessarily imply the existence of malignant tampering in the video. Therefore, malicious tampering detection module utilizes time domain analysis of quantization effect on residual errors of P frames to identify malicious inter-frame forgery comprising frame insertion or deletion. Finally, decision fusion module is used to classify input videos into three categories, including single compressed videos, double compressed videos without malicious tampering and double compressed videos with malicious tampering. The experimental results and the comparison of the results of the proposed method with those of other methods show the efficiency of the proposed algorithm.     

基于小波矩的图像复制粘贴篡改检测

图像的局部复制粘贴篡改技术,是最常见的一种图像伪造方式,对此提出一种基于小波矩的图像复制粘贴篡改检测算法．首先通过变分水平集活动轮廓模型初步确定图像篡改的可疑区域：然后对每一块可疑区域利用小波矩算法提取其小波矩特征;接着利用余弦相关性测度判别可疑区域的相似性;最后定位图像的篡改区域．实验结果表明本算法能够有效提取可疑区域,并进一步定位篡改区域．此外,算法对图像前景篡改区域的平移、旋转和缩放具有较强的鲁棒性．     

Copy-Move Geometric Tampering Estimation Through Enhanced SIFT Detector Method

Digital picture forgery detection has recently become a popular and significant topic in image processing. Due to advancements in image processing and the availability of sophisticated software, picture fabrication may hide evidence and hinder the detection of such criminal cases. The practice of modifying original photographic images to generate a forged image is known as digital image forging. A section of an image is copied and pasted into another part of the same image to hide an item or duplicate particular image elements in copy-move forgery. In order to make the forgeries real and inconspicuous, geometric or post-processing techniques are frequently performed on tampered regions during the tampering process. In Copy-Move forgery detection, the high similarity between the tampered regions and the source regions has become crucial evidence. The most frequent way for detecting copy-move forgeries is to partition the images into overlapping square blocks and utilize Discrete cosine transform (DCT) components as block representations. Due to the high dimensionality of the feature space, Gaussian Radial basis function (RBF) kernel based Principal component analysis (PCA) is used to minimize the dimensionality of the feature vector representation, which improves feature matching efficiency. In this paper, we propose to use a novel enhanced Scale-invariant feature transform (SIFT) detector method called as RootSIFT, combined with the similarity measures to mark the tampered areas in the image. The proposed method outperforms existing state-of-the-art methods in terms of matching time complexity, detection reliability, and forgery location accuracy, according to the experimental results. The F1 score of the proposed method is 92.3% while the literature methods are around 90% on an average.     

基于JPEG双量化效应的图像盲取证

JPEG图像的双量化效应为JPEG图像的篡改检测提供了重要线索.根据JPEG图像被局部篡改后,又被保存为JPEG格式时,未被篡改的区域(背景区域)的离散余弦变换(DCT)系数会经历双重JPEG压缩,篡改区域的DCT系数则只经历了1次JPEG压缩.而JPEG图像在经过离散余弦变换后其DCT域的交流(AC)系数的分布符合一个用合适的参数来描述的拉普拉斯分布,在此基础上提出了一种JPEG图像重压缩概率模型来描述重压缩前后DCT系数统计特性的变化,并依据贝叶斯准则,利用后验概率表示出图像篡改中存在的双重压缩效应块和只经历单次压缩块的特征值.然后设定阈值,通过阈值进行分类判断就可以实现对篡改区域的自动检测和提取.实验结果表明,该方法能快速并准确地实现篡改区域的自动检测和提取,并且在第2次压缩因子小于第1次压缩因子时,检测结果相对于利用JPEG块效应不一致的图像篡改盲检测算法和利用JPEG图像量化表的图像篡改盲检测算法有了明显的提高.     

基于压缩感知的视频双水印算法研究

针对数字视频的内容保护与帧内、帧间篡改检测的难题,采用压缩感知理论提取视频的内容特征作为水印,提出一种双水印的视频保护和篡改检测算法。首先,利用压缩感知过程提取I帧宏块的内容特征,生成半脆弱的内容认证水印;然后,对帧序号进行二值运算,生成完整性水印;最后,利用压缩感知信号重构OMP(Orthogonal Matching Pursuit)算法把生成的双水印嵌入到I帧和P帧相应宏块的DCT高频系数的压缩测量值中,以此提高视频水印的抗攻击能力,并实现对视频篡改的检测。仿真实验表明,所提算法对视频帧内篡改具有精确定位到子块的检测能力;同时对帧插入、帧删除、帧交换等类型的视频帧间篡改具有很强的检测能力。     

A passive authentication scheme for copy-move forgery based on package clustering algorithm

Copy-move forgery as one of popular methods is widely used to tamper digital images. Passive authentication is extensively used to detect the copy-move forgery images. This paper proposes a passive authentication scheme for copy-move forgery based on the discrete cosine transform (DCT) and the package clustering algorithm. The copy regions and paste regions can be automatically detected in doctored digital images. This scheme works by first applying the DCT to small fixed image blocks to obtain their features and the size of feature vectors are reduced. Moreover, the package clustering algorithm is applied to replace the general lexicographic order technologies to improve the detection precision. The similar blocks can be found by comparing the feature vectors in each package. The experimental results represent that the proposed scheme can locate irregular and meaningful tampered regions and multiply duplicated regions in a suspicious image. The duplicated regions can also be located in digital images that are distorted by adding white Gaussian noise, Gaussian blurring and their mixed operations.     

基于视频感知哈希的视频篡改检测与多粒度定位

为了对被篡改过的视频进行准确快速的篡改检测与定位,引入人类视觉可计算模型,提出一种多层次、多粒度的视频篡改快速检测与定位算法.采用随机分块采样技术,提取视频结构感知特征及视频图像时域感知特征,利用哈希理论的单向摘要特性量化感知特征,获取视频摘要哈希.通过应用相似度矩阵进行多粒度、多层次篡改部位检测与定位.实验结果表明,相似度拟合图能够体现视频篡改攻击强度和攻击部位,算法表现出更好的篡改检测准确率与定位精确度.