數字圖像及視頻篡改檢測技術

本書首先通過形式化的方式討論篡改手段對媒體的影響，進而對圖像及視頻的篡改檢測進 行建模。模型包括兩方面：一是檢測媒體中是否存在異常相似的感知對象；二是檢測媒體中是 否有某些感知對象經歷了與其他感知對象不一致的變換鏈。對於篡改檢測模型的兩方面, 本書 分別針對相應的圖像篡改檢測和視頻篡改檢測展開研究：在檢測異常相似的感知對象方面, 分 別研究圖像區域拷貝和視頻幀的篡改檢測技術；在檢測不一致的變換鏈方面，分別在圖像和視 頻部分研究圖像局部篡改檢測和視頻刪/插幀檢測技術。 本書適合作為高等學校數字圖像相關專業研究生的擴展讀物，也可作為相關從業人員的參 考書。

目   錄

第1章  引言 1

1.1  研究媒體篡改檢測技術的意義 1

1.2  國內外研究現狀 2

1.2.1  基於異常一致性的篡改檢測技術 3

1.2.2  基於成像設備特性的篡改檢測技術 6

1.2.3  基於文件格式特性的篡改檢測技術 8

1.2.4  基於語義異常的篡改檢測技術 12

1.2.5  基於通用模型的篡改檢測技術 14

1.3  圖像及視頻篡改的形式化分析 14

1.4  圖像及視頻篡改檢測理論模型 20

1.5  本書主要內容及結構 25

第2章  基於特徵點的圖像區域拷貝檢測 28

2.1  引言 28

2.2  基於有序序列聚類的特徵匹配方法 29

2.2.1  現有特徵匹配方法缺陷分析 29

2.2.2  基於有序序列聚類的特徵匹配 31

2.2.3  實驗結果及分析 35

2.3  區域拷貝檢測 45

2.3.1  基於層次化特徵點檢測和特徵融合的區域拷貝檢測 45

2.3.2  實驗結果及分析 50

2.4  本章小結 56

第3章  基於DCT系數分析的JPEG壓縮歷史不一致檢測  57

3.1  引言 57

3.2  JPEG壓縮及雙重量化效應 58

3.3  篡改區域單次量化假說 60

3.4  約束條件下基於DCT系數分析的JPEG圖像拼接檢測 61

3.4.1  JPEG圖像DCT系數分佈混合模型 61

3.4.2  約束條件下的混合模型參數估計 63

3.5  實驗結果及分析 67

3.5.1  數據集 67

3.5.2  Q1估值的準確度測試 68

3.5.3  篡改檢測性能測試 70

3.5.4  算法時間開銷 74

3.6  本章小結 74

第4章  不同畫質條件下的視頻幀拷貝檢測  75

4.1  引言 75

4.2  面向降質視頻幀的魯棒拷貝檢測方法 76

4.2.1  視頻降質對幀拷貝檢測的影響 76

4.2.2  基於位置敏感哈希及幀配準的幀拷貝檢測方法概述 77

4.2.3  基於位置敏感哈希的幀序列粗匹配 78

4.2.4  基於圖像配準的雷同校驗 79

4.2.5  實驗結果及分析 83

4.3  面向高碼率視頻的快速幀拷貝檢測 96

4.3.1  骨架特徵提取 97

4.3.2  基於骨架特徵的幀拷貝檢測 100

4.3.3  實驗結果及分析 101

4.4  本章小結 104

第5章  基於碼流分析的視頻刪/插幀檢測  105

5.1  引言 105

5.2  視頻編碼相關概念 106

5.3  基於異常周期效應檢測刪/插幀操作的局限性 106

5.4  基於碼流突變的視頻刪/插幀檢測 108

5.5  實驗結果及分析 112

5.5.1  數據集 112

5.5.2  檢測性能測試 114

5.5.3  算法時間開銷 121

5.6  本章小結 121

參考文獻  122