面向可視媒體內容安全的取證技術研究

《面向可視媒體內容安全的取證技術研究》是依託北京交通大學，由倪蓉蓉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：面向可視媒體內容安全的取證技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：倪蓉蓉
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

可視媒體內容安全仍未解決的關鍵問題集中在內容真實性的驗證上。涉及的核心技術體現在：基於水印的主動認證和自恢復、基於特徵分析的被動取證。本課題針對圖像和視頻，研究可視媒體語義內容安全的新理論和新方法。研究內容包括：（1）高準確性的主動認證與自恢復。根據圖像的統計特性、內容一致性的關鍵特徵，基於超像素提取對惡意篡改敏感的有效信息，認證內容真實性並且對失真內容進行修復。（2）抵抗無惡意篡改的主動認證。當同時存在壓縮、濾波等無惡意的處理操作時，仍能對篡改區域進行定位。篡改檢測方案具有一定的魯棒性，建立內容變化與頻譜特性的內在關係，實現內容認證。（3）圖像拼接合成的取證。通過對圖像內容的局部和全局特徵分析，尋找具有普適意義的特徵組合，設計結合啟發式分類和集成學習的盲取證方案，結合錯誤學習機制，實現圖像的真實性鑑別。（4）視頻拷貝貼上的取證。針對視頻片段，基於幀融合思想和相似性度量方法，準確檢測拼接拷貝。

結題摘要

本課題圍繞可視媒體內容安全的關鍵問題，重點研究了基於水印技術的主動保護方法、基於特徵和痕跡分析的被動取證方法、以及可視媒體的視覺關注和生物認證方法，為內容安全和保護提供了新理論、新方法。 （1）針對基於水印技術的主動保護方法研究，我們提出了基於高維直方圖的可逆信息隱藏算法、基於三通道容量自適應分配的彩色圖像可逆水印算法、基於偏微分預測子的可逆信息隱藏算法、YASS 隱寫框架下的信道選擇準則、YASS隱寫的安全性問題研究、用於自由視角電視的多比特魯棒水印算法、針對三維模型的魯棒水印保護算法、基於超像素的圖像認證和恢復算法等。（2）針對基於特徵和痕跡分析的被動取證方法，我們提出了數字圖像中對比度增強的取證算法、圖像全局添加噪聲操作的取證算法、直方圖均衡化和類抖動操作鏈的檢測、重獲圖像取證算法、圖像複製貼上檢測算法、圖像操作取證的安全性分析、基於時空梯度特徵的視頻拷貝檢測等。（3）針對可視媒體的視覺關注和生物認證方法，我們提出了結合自底向上和自頂向下的特徵融合的顯著區域檢測算法、基於對偶鑑別特徵學習的跨模態人臉識別算法。 課題組成員發表學術論文28篇，其中SCI期刊檢索11篇，EI期刊檢索2篇。包括本領域的頂級期刊IEEE Trans. on Information Forensics and Security、IEEE Trans. on Image Processing等。其中發表在IEEE Trans. On IFS上的關於圖像操作取證的論文成為該頂級期刊的最受歡迎和關注的論文之一。多篇論文發表在本領域的知名國際會議上，如IWDW、PCM、DSP、APSIPA、ChinaSip、ICSP等。獲得國家發明專利2項，申請國家發明專利3項。獲得北京市科技獎二等獎1項、教育部自然科學二等獎1項。主持人獲得北京交通大學優秀教師稱號。課題組成員獲得職稱晉升2人。培養的博士生獲得北京交通大學優秀博士論文2篇、優秀碩士論文1篇。