電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)圖像篡改檢測(cè)技術(shù)要求與測(cè)試方法

電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)圖像篡改檢測(cè)技術(shù)要求與測(cè)試方法3原始圖像經(jīng)過篡改操作后在圖像中留下的痕跡，包括重壓縮特性、模域相關(guān)性突變、像素間過渡異常、分塊統(tǒng)計(jì)特性不一致等。圖像元數(shù)據(jù)imagemetadata召回率recallrate圖像篡改檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)判斷正確的篡改圖像數(shù)占圖像數(shù)據(jù)集中所有纂改圖像的百分比。圖像篡改檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)將原始圖像樣本誤判為篡改圖像樣本占圖像數(shù)據(jù)集中所有原始偽造圖像的元數(shù)據(jù)、壓縮指紋、分辨率等信息，進(jìn)而繞過元數(shù)據(jù)檢測(cè)的惡意行為。干擾后處理操作post-processingoperationsforint平臺(tái)、網(wǎng)站、云盤等互聯(lián)網(wǎng)方式傳輸時(shí)會(huì)遭到較低質(zhì)量壓縮等傳輸噪聲干擾和圖像在慕改操數(shù)字化等會(huì)對(duì)圖像慕改檢測(cè)結(jié)果帶來影響的操作。攻擊后處理操作包括縮放、裁剪、旋轉(zhuǎn)、平移、仿射等幾何變換攻擊。亮度、對(duì)比度、濾波、去噪、伽馬校正、增強(qiáng)信號(hào)處理攻擊及打印、掃描、屏攝、錄屏、數(shù)字采集卡、線錄、翻錄等二次數(shù)字化攻擊。4下列縮略語適用于本文件：EXIF:可交換圖像文件格式(ExchangeableImageFileFormat)HEIC:高效圖像文件格式(HighEficieneyImageFileFormat)JPEG:以ipg或.;peg為后綴的圖像文件格式(JointPhotographicExpertsGroup)PNG:一種采用無損壓縮算法的位圖格式(PortableNetworkGruphics)5總體架構(gòu)圖像篡改檢測(cè)主要包括圖像原圖識(shí)別、圖像篡改認(rèn)定、圖像篡改定位三方面技術(shù)內(nèi)容。圖像原圖識(shí)別能夠識(shí)別出圖像是否為原始圖像，圖像篡改認(rèn)定在圖像原圖識(shí)別為非原始圖像的基礎(chǔ)上，識(shí)別出圖像是否被篡改，圖像篡改定位是在圖像篡改認(rèn)定為已纂改圖像的基礎(chǔ)上。標(biāo)記出圖像具體篡改位置及慕改概率。本文件將圖像篡改檢測(cè)分為一般要求和增強(qiáng)要求，一般要求是指圖像篡改檢測(cè)應(yīng)具備的一般性功能和性能要求，主要適用于未被干擾或攻擊過的圖像的篡改檢測(cè)增強(qiáng)要求是指圖像篡改檢測(cè)在一般要求的基礎(chǔ)上應(yīng)具備的增強(qiáng)性功能和性能要求，主要適用于經(jīng)過攻擊、干擾等處置后的圖像的篡改檢測(cè)，以及精細(xì)化、性能更優(yōu)的慕改檢測(cè)。圖像篡改檢測(cè)分為功能要求和技術(shù)要求，都包括圖像原圖識(shí)別、圖像篡改認(rèn)定、圖像篡改定位內(nèi)容。支持對(duì)PNG、JPEG、HEIC等圖像格式進(jìn)行檢測(cè)。圖像篡改檢測(cè)總體架構(gòu)如圖圖1圖像篡改檢測(cè)總體架構(gòu)圖6技術(shù)要求6b)應(yīng)支持JPEG、PNG、HEIC等常見圖像格式。c)應(yīng)檢測(cè)出32*32像素以上區(qū)域的具體篡改位置d)應(yīng)檢測(cè)出經(jīng)過拼接、復(fù)制粘貼、內(nèi)容修復(fù)等一種篡改方式中圖像的篡改像素位置。6.1.3.2增強(qiáng)要求圖像篡改定位要求包括a)應(yīng)檢測(cè)出經(jīng)過拼接、復(fù)制粘貼、插入文字、抹除等多種篡改方式組合中圖像的篡改像素位置。b)應(yīng)標(biāo)記出圖像中像素位置被篡改的置信度c)應(yīng)檢測(cè)出圖像遭到干擾后處理操作和攻擊后處理操作的篡改痕跡。6.2.1圖像原圖識(shí)別性能要求包括：a)單張圖像的圖像原圖識(shí)別檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于1s。b)整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于90%,誤檢率應(yīng)小于10%.6.2.1.2增強(qiáng)要求性能要求包括：a)單張圖像的圖像原圖識(shí)別檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于500ns。b)在遣到原圖偽造攻擊后，整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于60%,誤檢率應(yīng)小于20%.6.2.2圖像篡改認(rèn)定性能要求包括a)單張圖像的圖像篡改認(rèn)定檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于3s。b)整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于90%,誤檢率應(yīng)小于10%.6.2.2.2增強(qiáng)要求性能要求包括：a)單張圖像的圖像篡改認(rèn)定檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于1s,b)在遭受后處理攻擊后，整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于60%,誤檢率應(yīng)小于20%6.2.3圖像篡改定位性能要求包括：a)單張圖像的圖像慕改定位檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于5s。b)整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于90%,誤檢率應(yīng)小于10%.6.2.3.2增強(qiáng)要求7a)單張圖像的圖像篡改定位檢測(cè)時(shí)間應(yīng)少于2s。b)在遭受后處理攻擊后，整體檢測(cè)的召回率應(yīng)高于60%,誤檢率應(yīng)小于20%。7測(cè)試方法7.1功能測(cè)試7.1.1圖像原圖識(shí)別測(cè)試編號(hào)：7.1.1測(cè)試目的：測(cè)試圖像原圖識(shí)別功能的一般要預(yù)置條件：1)構(gòu)建符合要求的圖像集，其體可參考附錄A.1。2)圖像文件屬性存在且能正常提取。4)圖像像素內(nèi)容可以正常讀取，且可以正常提取到待測(cè)圖像的頻域系數(shù)。5)圖像經(jīng)過壓縮編碼，且可以正常提取到待測(cè)圖像的DCT系數(shù)。測(cè)試步驟：1)添加待檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)集。2)對(duì)圖像原圖識(shí)別功能6.1.1.1一般要求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。3)對(duì)圖像原圖識(shí)別功能6.1.1.1增強(qiáng)安求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。4)得到檢測(cè)結(jié)果。預(yù)期結(jié)果：1)圖像原圖識(shí)別滿足功能要求中6.1.1.1的一般要求。2)圖像原圖識(shí)別滿足功能要求中6.1.1.2的增強(qiáng)要求。1)構(gòu)建符合要求的圖像集，其體可參考附錄A.1。2)圖像文件屬性和像素信息讀取正常；4)滿足功能要求中的6.1.1.2增強(qiáng)要求(可選)2)對(duì)待檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行裁剪、縮放、拉伸、全局濾波3)使用常用圖像元數(shù)據(jù)修改軟件偽造原圖：4)識(shí)別待測(cè)圖像是否經(jīng)過軟件原圖偽造。預(yù)期結(jié)果：1)圖像原圖識(shí)別滿足魯棒性要求中6.3.1.2的增強(qiáng)要求。測(cè)試編號(hào)：7.2.1測(cè)試目的：測(cè)試圖像慕改認(rèn)定功能的一般要預(yù)置條件：1)構(gòu)建符合要求的圖像集，具體可參考附錄A.2。2)圖像像素信息和內(nèi)容讀取正常。測(cè)試步驟：1)添加待檢測(cè)的篡改圖像數(shù)據(jù)集：2)對(duì)圖像篡改認(rèn)定功能6.1.2.1一般要求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試；3)對(duì)圖像篡改認(rèn)定功能6.1.2.2增強(qiáng)要求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試：4)得到檢測(cè)結(jié)果。預(yù)期結(jié)果：1)圖像慕改認(rèn)定滿足功能要求中6.1.2.1的一般要求。2)圖像纂改認(rèn)定滿足功能要求中6.1.2.2的增強(qiáng)要求。1)構(gòu)建符合要求的圖像集，具體可參考附錄A.2.4)滿足功能要求中的6.2.2.2增強(qiáng)要求(可選)的轉(zhuǎn)換：擊截屏、翻拍等攻擊方式：4)分別得到經(jīng)過上述兩類后處理操作的篡改預(yù)期結(jié)果：1)圖像篡改認(rèn)定滿足魯棒性要求中6.3.2.2的增強(qiáng)要求。測(cè)試目的：測(cè)試圖像幕改定位功能的一般要預(yù)置條件：1)構(gòu)建符合要求的圖像集，具體可參考附錄A.3。2)圖像像素信息和內(nèi)容讀取正常：測(cè)試步驟：1)添加待檢測(cè)的慕改圖像數(shù)據(jù)集：2)對(duì)圖像慕改定位功能6.1.3.1一般要求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試；3)對(duì)圖像篡改定位功能6.1.3.2增強(qiáng)要求項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試；4)得到檢測(cè)結(jié)果。預(yù)期結(jié)果：1)圖像篡改定位滿足功能要求中6.1.3.1的一般要求。2)圖像篡改定位滿足功能要求中6.1.3.2的增強(qiáng)要求。測(cè)試目的：檢測(cè)圖像篡改定位技術(shù)支持檢測(cè)經(jīng)過干擾類型和攻擊類型1)構(gòu)建符合要求的圖像集，其體可參考附錄A.3.3)滿足功能要求中的6.1.3.1一般要求。4)滿足功能要求中的6.1.3.2增強(qiáng)要求(可選)1)添加待檢測(cè)的篡改圖像數(shù)據(jù)集；間的轉(zhuǎn)換；4)分別得到經(jīng)過上述兩類后處理操作的篡改5)使用圖像篡改定位模塊對(duì)上述圖像數(shù)據(jù)1)圖像纂改定位滿足魯棒性要求中6.3.3.2的增強(qiáng)要求。測(cè)試編號(hào)：7.2.1測(cè)試目的：測(cè)試圖像原圖識(shí)別性能的一般要預(yù)置條件：1)構(gòu)建符合要求的圖像集，共體可參考附錄A.1。2)圖像文件屬性和像素信息讀取正常：4)滿足功能要求中的6.1.1.2增強(qiáng)要求(可選)測(cè)試步驟：1)添加待檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)集：2)啟動(dòng)圖像原圖識(shí)別功能檢測(cè)模塊：3)記錄原圖識(shí)別整體模塊檢測(cè)單張圖像平均所需時(shí)間：預(yù)期結(jié)果：1)圖像原圖識(shí)別滿足性能要求中6.2.1.1的一般要求。2)圖像原圖識(shí)別滿足性能要求中6.2.1.2的增強(qiáng)要求。1)構(gòu)建符合要求的圖像集，具體可參考附錄A.2。4)滿足功能要求中的6.2.2.2增強(qiáng)要求(可選)3)測(cè)試圖像篡改認(rèn)定整體模塊檢測(cè)單張圖像1)圖像篡改認(rèn)定滿足性能要求中6.2.2.1的一般要求。2)圖像篡改認(rèn)定滿足性能要求中6.2.2.2的增強(qiáng)要求。1)構(gòu)建符合要求的圖像集，具體可參考附錄A.3。3)滿足功能要求中的6.1.3.1一般要求。4)滿足功能要求中的6.1.3.2增強(qiáng)安求(可選)3)測(cè)試原圖識(shí)別整體模塊檢測(cè)單張圖像平1)圖像慕改定位滿足性能要求中6.2.3.1的一般要求。2)圖像篡改定位滿足性能要求中6.2.3.2的增強(qiáng)要求。測(cè)試集A.1圖像原圖識(shí)別測(cè)試數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)集設(shè)置，包含元數(shù)據(jù)的正負(fù)樣本圖像數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集總數(shù)超過1萬張。主要內(nèi)容如a)正樣本：涵蓋常見相機(jī)設(shè)備獲取及軟件方式生成的原始圖像b)負(fù)樣本涉及，壓縮、旋轉(zhuǎn)、縮放、元數(shù)據(jù)修改等數(shù)十種攻擊慕改操作，并使用常用圖像元數(shù)據(jù)修改軟件自動(dòng)修復(fù)以及設(shè)備重構(gòu)元數(shù)據(jù)。A.2圖像篡改認(rèn)定測(cè)試數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)集設(shè)置，包含正負(fù)樣本的圖像數(shù)據(jù)集，其中正樣本為無內(nèi)容修改圖像，負(fù)樣本為包含內(nèi)容及全局篡改圖像，數(shù)據(jù)集圖像總數(shù)包含1萬張圖像。主要內(nèi)容如下：a)圖像內(nèi)容類型包括資質(zhì)、文書、截圖、門臉圖等各類圖像；b)篡改操作包括抹除、拼接、復(fù)制-粘貼、擦除、添加文字或物體等各類篡改操作；c)篡改后處理包括縮放、重壓縮、裁剪、截圖、社交有損格式傳輸?shù)纫环N或多種組合后處理操作。A.3圖像篡改定位測(cè)試數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)集設(shè)置