Development of the digital image scaling detection method
V.V. Zorilo, E.V. Timofeiev, O. Lebedieva · INFORMATICS AND MATHEMATICAL METHODS IN SIMULATION · 2023
Виявленню підробок цифрових зображень у відкритих джерелах присвячено багато уваги.Це пов'язано із поширенням мобільної фото-і відео-техніки, з доступністю та багатофункціональністю графічних редакторів, а також із зростанням кіберзлочинності.Кібербезпека та/або інформаційна безпека мають за мету в тому числі і забезпечення цілісності цифрових зображень.Порушення цілісності цифрових зображень можна виконати багатьма методами: клонування, фотомонтаж, масштабування (збільшення або зменшення об'єкта) тощо.Виявленню масштабування присвячено ряд робіт, однак часто запропоновані рішення виявляються мало ефективними при масштабуванні-зменшенні або масштабуванні з коефіцієнтом, меншим одиниці.Мета даної роботи -виявлення масштабування цифрового зображення шляхом розробки метода, заснованого на аналізі високочастотних компонентів дискретного косинусного перетворення.Експериментально встановлено, що при зменшенні частини зображення високочастотні коефіцієнти дискретного косинусного перетворення збільшуються.Вдалося встановити порогове значення, що дозволило відділити зменшені частини цифрового зображення від оригінальних.На основі проведених досліджень розроблено метод виявлення масштабування, ефективність якого в термінах помилок 1 і 2 роду становить 7% і 14% відповідно.Розроблений метод є ефективним при зменшенні об'єктів не менш ніж втричі, а також при високій контрастності зменшуваних об'єктів.При зменшенні частини зображення вдвічі кількість помилок 1 роду зростає до 30%.Предметом подальших досліджень авторів є зменшення обмежень розробленого методу.Ключові слова: масштабування, цифрове зображення, виявлення фото підробок, дискретне косинусне перетворення.Вступ.Цифрові зображення часто піддаються обробці, або фальсифікації, і під час фальсифікації використовуються різні інструменти, в тому числі і масштабування.Наразі вже існують різні методи для виявлення масштабування у цифрових зображеннях, проте вони мають певні обмеження [1-3].Більшість методів виявляють масштабування у вигляді збільшення, в той час як виявлення зменшених частин, як правило, не вдається реалізувати існуючими методами, тому виявлення масштабування шляхом зменшення, або масштабування з коефіцієнтом, меншим одиниці, є актуальним питанням.Масштабування зображення -це процес зміни розмірів цифрового зображення, який може включати в себе як збільшення (масштабування з коефіцієнтом більше 1), так і зменшення (масштабування з коефіцієнтом менше 1) його фізичних розмірів (або кількості пікселів), що впливає на його вид і якість.Масштабування дозволяє адаптувати зображення до різних потреб і розмірів екранів, але також може використовуватись для обману або маніпуляції з цифровими зображеннями для неправильного представлення їх вмісту.