23. 9. 2009

Detekce úprav fotografie

Upravování fotografií. Činnost dnes tak běžná, jako zmáčknutí spouště. Může sloužit ku prospěchu věci, ale dá se snadno zneužít. Dokumentace havárií a pojistné podvody, upravené reportážní fotografie, upravené fotografie sloužící k desinformaci, padělané fotografie sloužící jako důkaz, nebo jen upravená fotka do internetové seznamky. Česká firma Imagemetry se specializuje na vývoj a aplikace algoritmů, které slouží k detekci úprav fotografie.

Jaké úpravy lze detekovat

Následující seznam uvádí hlavní používané metody, které firma Imagemetry používá při analýze digitálních snímků. Jednotlivé metody jsou aplikovány na snímek a jejich výstupy indikují pravděpodobnost, že daný snímek je padělek.

Nekonzistence metadat

Metadata jsou soubor dat zabudovaný do obrazového souboru JPG. Obsahuji informace o výrobce, model aparátu, datum a čas pořízení snímku, systém měřeni, režim blesku, nastaveni zoomu, expozični kompenzace, citlivost, hodnota expozice, atd.

Dvojitá komprese

JPEG je absolutně nejrozšířenější metoda komprese používaná pro ukládáni obrázků. JPEG fotografie vycházející přímo z kamer jsou komprimované jenom jednou. Editovaný JPEG je komprimovaný více než jen jednou. Každá JPEG komprese přináší do obrázku určité statistické změny. Metoda modeluje a detekuje tyto změny a tímto určuje, zda fotografie byla komprimována jen jednou (kamerou) či vícekrát.

Softwarová komprese

Každý softwarový baliček k úpravě fotografii používá jiný JPEG algoritmus. Metoda analyzuje, zda komprimovaná fotografie je komprimována kamerou či nějakým softwarovým balíčkem.

Externí regiony

Při výrobe fotomontáže je často potřeba kombinovat několik fotek dohromady. Metoda analyzuje, zda všechny oblasti pocházeji ze stejného jpeg obrázku či ne.

Oříznutí

Oříznutí je často používaná operace pro schováni některých částí obrazu. Metoda analyzuje, zda fotografie byla oříznuta či ne.

Nekonzistence bloku

JPEG je založena na diskrétní kosinovou transformaci, která je aplikována na bloky snímku 8x8 pixelů. Tato operace přináší do obrázku schované charakteristické blokové artefakty. Konzistence těchto bloku při kombinování několika obrázků dohromady se naruší. Metoda analyzuje konzistentnost bloku.

Klonování

Operace při které se část obrázku kopíruje do jiné části stejného obrázku s cílem schovat nějakou důležitou informaci. Metoda detekuje klonované části obrazu.

Napadá Vás jak konkrítně využít detekčních schopností těchto algoritmů? Přidejte svůj příspěvek do diskuse.

Tomáš

4 komentáře:

Jiří Částka (www.FotoBanka.net) řekl(a)...

Zajímavá aplikace, ale proč tu např. chybí informace o samotném používání tohoto programu? Je volně stažitelný, případně kolik stojí licence ... odkaz na web výrobce, atd.? :)

Petr řekl(a)...

Volně dostupné to není, lze poskytnout jako službu: více například www.imagemetry.cz nebo http://prazsky.denik.cz/muj_podnik/muj_podnik_program_fotograficky_podvod20090721.html

Zdeněk Wagner řekl(a)...

Nechci být negativistický, ale některé příznaky ještě neprokazují manipulaci s obrazem. Jen amatér vypustí fotku bez úprav tak, jak vypadne z foťáku. Dvojí komprese tedy vůbec nemusí znamenat, že je fotka padělaná. Pokud dělám montáž, pracuji stále s nekomprimovaným formátem XCF, do JPG ukládám až finální výsledek. Je možné, že ve formátu NEF nějaká ztrátová komprese je, ale je otázkou, zda se to dá poznat. Co je však pro mě naprostou záhadou je detekce ořezu. Při úpravách se odstraní všechna metadata, která kamera poskytla (a pokud skenuji film, nikdy tam nebyla). Jak tedy chcete v principu zjistit původní rozměr před ořezem? Kromě toho z kompozičních důvodů ořezávám téměř všechny fotky.

Filip řekl(a)...

Obdivuju autora, ze o tehle metodach detekce zmen vi - neni to tak bezne. Jen chci pridat, ze se da pomerne spolehlive detekovat jestli byl obrazek zvetseny/zmenseny.