МЕТОД ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ МУЛЬТИ- И ПОЛИКЛОНИРОВАНИЯ В ЦИФРОВОМ ИЗОБРАЖЕНИИ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2074-9481.1(33).2017.169702Ключові слова:
Цифрове зображення, клонування, матриця мінімальних блокових відмінностей, постобробка, додаткові впливиАнотація
Сучасний рівень розвитку інформаційних технологій і комп'ютерних наук дозволяє легко створювати, змінювати і маніпулювати цифровими зображеннями, що робить надзвичайно актуальним питання організації експертизи їх цілісності. Одним з найбільш поширених і часто використовуваних програмних інструментів при неавторизованих змінах зображення є клонування, при проведенні якого на практиці для його «маскування» використовується постобробка зображення, що ускладнює виявлення клонів і прообразу. Існуючі методи не забезпечують бажану ефективність в умовах значних додаткових збурних дій, малих відносних розмірів клону в разі, коли клонування проводиться з метою усунення об'єкта зі сцени зображення за допомогою прообразу, який вибирається з області з малими перепадами яскравості. Автором в рамках блоково-орієнтованого підходу розроблено метод KL виявлення результатів клонування в цифровому зображенні, ефективність якого перевищує ефективність сучасних аналогів. Робота присвячена розробці методу виявлення результатів клонування в зображенні, ефективного в умовах мульти- і поліклонування при додаткових, в тому числі значних збурних діях, шляхом подальшого розвитку теоретичного базису. Основним об'єктом аналізу при експертизі цифрового зображення, формальним представленням якого є nxm − матриця F з элементами fij, i =1,n, j =1,m, виступає (n−q+1)x(m−q+1)-матриця G мінімальних блокових відмінностей, яка ставиться у відповідність зображенню після попереднього вибору розміру qxq−блоку, сукупність яких визначає покриття F. Елемент gij, i =1,n−q+1, j =1,m−q+1, матриці G відображає величину найменшої відмінності qxq−блоку Bij, що відповідає елементу fij, від будь-якого іншого qxq−блоку матриці F. Якщо Bij і Bkl - це відповідні блоки єдиного клону і прообразу, то околи радiуса r=1 локальних мінімумів gij і gkl матриці G, які їм відповідають, після постобробки будуть однаковими за значеннями відповідних елементів: gi-p,j-q =gk-p, l-q , p,q∈{0, 1}, що не властиво для блоків оригінальних ЦЗ. У разі мультіклонування встановлено, що в околах локальних мінімумів G, що відповідають блокам клонів і прообразу, будуть присутні однакові за значеннями елементи, на відміну від більшості оригінальних блоків ЦЗ. Гістограми значень елементів матриці R=|Bij –Bkl|для відповідних пар блоків Bij, Bklз областей клонів і прообразу в разі мультиклонування має характерні особливості в порівнянні з гістограмами для пар блоків оригінальних областей ЦЗ: максимальна попіксельна відміна в першому випадку менша, ніж у другому; для оригінальних блоків ЦЗ мода гістограми, як правило, відрізняється від «умовного нуля» (відповідний стовпець гістограми не включає в себе нульові значення елементів R). Врахування виявлених особливостей околів локальних (глобальних) мінімумів матриці G і гістограм значень R дозволяє визначити відповідні блоки клонів і прообразів. Для вирішення цієї задачі лід здійснювати аналіз графа, який формується наступним чином. Знайденим блокам Bij, що належать областям клонів і прообразів, ставиться у відповідність неорієнтований граф E(V, X) з множиною вершин V і множиною ребер X за наступним правилом: кожному блоку Bij відповідає вершина графа з міткою (i, j); вершини графа (i, j) і (k,l) є суміжними, тобто утворюють ребро, тоді й тільки тоді, коли околи елементів gij і gkl однакового радіусу мають однакові за значенням відповідні елементи в матриці G. Кількість компонент зв'язності графа EVX (, ) визначає кількість різних прообразів, що були використані в процесі поліклонування, а блоки, для яких відповідні вершини потрапили в одну компоненту зв'язності графа E(V, X), утворюють групу «прообраз - його клони».
Посилання
N. P. Jogl ekar, A Compressive Survey on Active and Passive Methods for Image Forgery Detection / N. P. Joglekar, P. N. Chatur // International Journal of Engineering and Computer Science. – 2015. – Vol. 4, Iss. 1. – Pp. 10187–10190.
Ratnam Singh, Copy Move Tampering Detection Techniques: A Review / Ratnam Singh, Mandeep Kaur // International Journal of Applied Engineering Research. – 2016. – Vol. 11, Nо 5. – Рp. 3610–3615.
S. Rani, A Survey of Copy-Move Forgery Detection Techniques for Digital Images / S. Rani, M. Jayamohan, S. Sruthy // International Journal of Innovations in Engineering and Technology. – 2015. – Vol.5, Iss.2. – Pр. 419–426.
Sawinder Singh Mangat. A review of literature on copy-move forgery detection techniques / Sawinder Singh Mangat, Harpreet Kaur // International Journal of Computer Science and Information Technology & Security (IJCSITS). – 2016. – Vol.6, No 1. – Р. 482–486.
Harpreet Kaur. Key-point based copy-move forgery detection and their hybrid methods: A Review/ Harpreet Kaur, Jyoti Saxena, Sukhjinder Singh // Journal of The International Association of Advanced Technology and Science. – 2015. - Vol. 16, No 02. Режим доступа: http://www.jiaats.com/Journals-Pdf/June-2015/Jeee/Jeee-2.pdf.
Yu Liyang. Feature Point-based Copy-Move Forgery Detection: Covering the Non-Textured Areas/ Yu Liyang, Han Qi, Niu Xiamu // International Journal of Multimedia Tools and Applications, Springer. – 2015. - Vol. 74, Iss. 4. - Pp. 1-18.
Diaa M. Uliyan. Image Region Duplication Forgery Detection Based on Angular Radial Partitioning and Harris Key-Points / Diaa M. Uliyan, Hamid A. Jalab, Ainuddin W. Abdul Wahab, Somayeh Sadeghi // Symmetry. – 2016. – Vol. 8, Iss. 7. – Pp. 56–65.
A. A. Kobozeva, Osnovы novogo podxoda k vыyavleny`yu rezul`tatov klony`rovany`ya v cy`frovom y`zobrazheny`y` v uslovy`yax vozmushhayushhy`x vozdejstvy`j / A. A. Kobozeva, S .N. Gry`gorenko // Informaty`ka ta matematy`chni metody` v modelyuvanni. – 2015. – T.5, #4. – S.303–311.
A. А. Kobozeva, New approach development for solution of cloning results detection problem in lossy saved digital image / A. A. Kobozeva, S. M. Grigorenko // Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi. – 2016. – Iss. 2. - PP. 62–69.
S. N. Gry`gorenko, Usovershenstvovany`e metoda obnaruzheny`ya rezul`tatov fal`sy`fy`kacy`y` v cy`frovom y`zobrazheny`y` v uslovy`yax atak / A. A. Kobozeva, S. N. Gry`gorenko // Problemы regy`onal`noj эnergety`ky`. Эlektron¬nыj zhurnal Akademy`y` nauk Respubly`ky` Moldova. – 2016. – #2 (31). – S. 93–103.
NRCS Photo Gallery: [Електронний ресурс] // United States Department of Agriculture. Washington, USA. Rezhym dostupa: http://photogallery.nrcs.usda.gov.
C. M. Gry`gorenko, Rozvy`tok metodu vy`yavlennya klonuvannya v cy`frovomu zobrazhenni v umovax dodatkovy`x zburny`x dij / S. M. Gry`gorenko // Pravove, normaty`vne ta metrologichne zabezpechennya sy`stemy` zaxy`stu informaciyi v Ukrayini. – 2016. – Vy`p. 1(31). – S. 85–98.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2017 Алла Кобозева
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому збірнику, погоджуються з такими умовами:
1 Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають цьому збірнику право першої публікації своєї роботи, яка після публікації друкованої версії збірника автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому збірнику.2 Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим збірником (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому збірнику.
3 Політика збірника дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.