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Rilevamento di falsi video
I ricercatori sono già in grado di rilevare manomissioni sofisticate nelle immagini fisse, ma stanno solo iniziando ad affrontare lo stesso problema nei video.
Alcuni dei primi sforzi di video-forense stanno venendo fuori dal Dartmouth College, dove Hany Farid , professore di informatica e ricercatore Weihong Wang hanno illustrato un metodo per rilevare se un video di alta qualità è stato nuovamente salvato, segno rivelatore che qualcuno ha manomesso il file originale.
Sebbene la tecnica di Farid non funzionerebbe bene con i video di YouTube di bassa qualità, afferma, è adatta per video di alta qualità come quelli delle telecamere di sorveglianza. Gli strumenti stanno diventando sempre più sofisticati per la manipolazione di video e audio, afferma Farid. Potremmo anche farci un salto.
Lo strumento antifalsificazione dei ricercatori utilizza trucchi matematici che sfruttano il modo prevedibile in cui i video vengono compressi in file MPEG standard. La compressione video funziona partendo dal presupposto che non ci sia molto movimento tra una serie di fotogrammi video, quindi non è necessario mantenere ogni fotogramma. Ma l'informazione sul movimento è ancora mantenuta: l'algoritmo di compressione guarda un fotogramma iniziale e un secondo fotogramma ed estrae i numeri che rappresentano la differenza di movimento tra di loro. I numeri descrivono come rigenerare il secondo frame dal primo frame, afferma Farid, e possono essere salvati senza occupare tanto spazio di archiviazione quanto il secondo frame. Questo processo viene ripetuto per i fotogrammi successivi. Tuttavia, poiché si estende ulteriormente dal frame di alta qualità iniziale, viene introdotto più errore. Pertanto, afferma Farid, ogni dodicesimo fotogramma di un video MPEG è un'immagine fissa di alta qualità che avvia nuovamente il processo.
Farid afferma che l'immagine di alta qualità che appare ogni dodicesimo fotogramma non è altro che un JPEG, un formato immagine che, come lui e il suo team hanno dimostrato in precedenza, è sensibile alla compressione più volte. Immagina di prendere una sequenza video, manometterla e salvarla nuovamente, dice. Ora hai questa doppia compressione JPEG. La compressione delle immagini due volte, afferma Farid, introduce una firma statistica che viene rivelata quando il video viene analizzato con un software di elaborazione del segnale. Il rilevamento della firma di ricompressione del JPEG all'interno di un video dimostra che il file è stato salvato nuovamente almeno una volta, indicando una manomissione.
Il test di falsificazione di Farid esamina anche un altro aspetto della compressione MPEG: l'errore che viene introdotto quando viene stimato il movimento tra i fotogrammi. L'errore di movimento si rivela molto prezioso per noi, dice. Tra ogni fotogramma di un file MPEG c'è un tipo prevedibile di errore di movimento, ma quando i fotogrammi vengono rimossi, questo altera l'errore in modo evidente. La combinazione di questo rilevamento degli errori e del test di compressione JPEG è molto efficace nel rilevare quando si elimina una manciata di fotogrammi, afferma Farid.
Penso che sia un approccio molto interessante, dice Edward Delp , professore di ingegneria elettrica e informatica alla Purdue University, a Lafayette, nell'Indiana. La tecnica è un'estensione del precedente lavoro di analisi forense delle immagini del laboratorio di Farid, dice.
Ne vedrai sempre di più in futuro perché è così facile per le persone acquisire ed elaborare i video, afferma Delp. I risvolti legali sono importanti, soprattutto nel caso dei video di sorveglianza, dai quali potrebbero essere facilmente rimossi un paio di frame con una persona che passa. La domanda che va in tribunale è: come dimostri che è davvero il video che è uscito dalla telecamera? lui dice. E avremo bisogno di più strumenti per decidere se [il video] è stato manomesso e se è autentico.
Il team di Farid sta collaborando con Adobe, produttore del software di editing video Premier, per comprendere meglio come gli strumenti di editing dell'azienda potrebbero essere decodificati.
Tuttavia, l'approccio di Dartmouth non è infallibile per i video di alta qualità. L'eliminazione di frame multipli di dodici può ingannare il sistema. Puoi aggirarlo, non c'è dubbio, dice Farid. Questo è il motivo per cui lui e il suo team stanno sviluppando una suite di strumenti per rilevare la manomissione che utilizzano tecniche diverse, che non sono sensibili alle stranezze della compressione MPEG. Come per l'analisi forense delle immagini, ci aspettiamo che ogni tecnica possa essere aggirata, ma aggirare un insieme più ampio di strumenti diventerà sempre più difficile, aggiunge. Tuttavia, il lavoro attuale, afferma Farid, è un buon punto di partenza e il metodo sarà comunque utile come test iniziale per determinare se i video sono stati falsificati da editor poco esperti.