211service.com
Opdagelse af videoforfalskninger
Forskere kan allerede opdage sofistikeret manipulation i stillbilleder, men de er først begyndt at tackle det samme problem i video.
Nogle af de tidlige video-forensiske indsatser kommer fra Dartmouth College, hvor Hany Farid , professor i datalogi, og forsker Weihong Wang har illustreret en metode til at opdage, om en video i høj kvalitet er blevet gemt igen – et tegn på, at nogen har pillet ved den originale fil.
Selvom Farids teknik ikke ville fungere godt med YouTube-videoer i lav kvalitet, siger han, er den velegnet til video af høj kvalitet, såsom den fra overvågningskameraer. Værktøjerne bliver mere og mere sofistikerede til at manipulere video og lyd, siger Farid. Vi kan lige så godt få et spring på det.
Forskernes antiforfalskningsværktøj bruger matematiske tricks, der udnytter den forudsigelige måde, hvorpå videoer komprimeres til standard MPEG-filer. Videokomprimering fungerer ud fra den antagelse, at der ikke er meget bevægelse mellem en serie af videoframes, og det er derfor ikke nødvendigt at holde hver frame. Men informationen om bevægelsen bevares stadig: Kompressionsalgoritmen ser på en indledende ramme og en anden ramme, og den udtrækker tal, der repræsenterer bevægelsesforskellen mellem dem. Tallene beskriver, hvordan man genskaber den anden frame fra den første frame, siger Farid, og kan spares uden at optage så meget lagerplads, som den anden frame ville. Denne proces gentages for efterfølgende frames. Da det strækker sig længere fra den oprindelige højkvalitetsramme, introduceres der dog flere fejl. Derfor, siger Farid, er hver tolvte frame af en MPEG-video et stillbillede af høj kvalitet, der starter processen på ny.
Farid siger, at det højkvalitetsbillede, der vises hver tolvte frame, ikke er andet end et JPEG, et billedformat, der, som han og hans team tidligere har vist, er følsomt over for at blive komprimeret flere gange. Forestil dig, at du tager en videosekvens, piller ved den og gemmer den igen, siger han. Nu har du denne dobbelte JPEG-komprimering. At komprimere billederne to gange, siger Farid, introducerer en statistisk signatur, der afsløres, når videoen analyseres med signalbehandlingssoftware. Detektering af rekomprimeringssignaturen af JPEG i en video beviser, at filen er blevet gemt igen mindst én gang, hvilket indikerer manipulation.
Farids forfalskningstest undersøger også et andet aspekt af MPEG-komprimeringen: den fejl, der introduceres, når bevægelse mellem frames estimeres. Bevægelsesfejlen viser sig at være meget værdifuld for os, siger han. Mellem hver frame af en MPEG-fil er en forudsigelig type bevægelsesfejl, men når frames fjernes, ændrer dette fejlen på en mærkbar måde. Kombinationen af denne fejldetektion og JPEG-komprimeringstesten er meget god til at opdage, når du sletter en håndfuld frames, siger Farid.
Jeg synes, det er en meget interessant tilgang, siger Edward Delp , professor i el- og computerteknik ved Purdue University i Lafayette, Indiana. Teknikken er en forlængelse af det tidligere billedforensiske arbejde fra Farids laboratorium, siger han.
Du kommer til at se mere og mere i fremtiden, fordi det er så nemt for folk at erhverve og behandle videoerne, siger Delp. De juridiske implikationer er vigtige, især i tilfælde af overvågningsvideo, hvorfra et par rammer med en person, der går forbi, nemt kan fjernes. Spørgsmålet i retten er, hvordan beviser man, at det virkelig er videoen, der kom ud af kameraet? han siger. Og vi får brug for flere værktøjer til at afgøre, om [videoen] er blevet pillet ved, og om den er autentisk.
Farids team samarbejder med Adobe, producenten af videoredigeringssoftwaren Premier, for at få en bedre forståelse af, hvordan virksomhedens redigeringsværktøjer kan blive omvendt.
Dartmouth-tilgangen er dog ikke idiotsikker til videoer i høj kvalitet. Sletning af rammer i multipla af tolv kan narre systemet. Du kan komme uden om det – ingen tvivl om det, siger Farid. Dette er grunden til, at han og hans team udvikler en række værktøjer til at opdage manipulation, der bruger forskellige teknikker, som ikke er følsomme over for særegenhederne ved MPEG-komprimering. Ligesom med billedforensik forventer vi, at hver teknik kan omgås, men at omgå et større sæt værktøjer vil blive stadig sværere, tilføjer han. Det nuværende arbejde, siger Farid, er dog et godt udgangspunkt, og metoden vil stadig være nyttig som en indledende test for at afgøre, om videoer er blevet behandlet af ukyndige redaktører.