2. Agenda
Motivação
Revisão (Percepção, Formação e Qualidade
da Imagem Digital)
Processamento da Imagem Digital
Forense Digital
Formatos de Imagens
Conclusões
3. Motivação
Acesso facilitado às máquinas fotográficas
digitais
Disponibilidade do Photoshop ou programas
semelhantes (Ex: GIMP, com licença GNU)
Uma fotografia alterada pode incriminar
inocentes, libertar culpados ou criar dúvidas
4. Milésimo gol A conquista da Lua
de Pelé
1969
Festival de
Woodstock
George Smith e William Boyle
Charge Coupled Device – Bell Labs
13. Manipulação de Imagens
Análise de pixels (anomalias estatísticas nos
componentes básicos da imagem)
Formato (correlações estatísticas introduzidas
por esquemas de compressão com perdas)
Câmera (nuances produzidas por
lentes, sensores e processamento pós-captura)
Características físicas (anomalias entre
objetos, luz incidente e a câmera)
Geometria (medidas dos objetos e a sua
posição relativa à câmera)
15. Clonagem
Copiar e colar: porções da imagem utilizadas
para ocultar uma pessoa ou objeto
Partes clonadas com qualquer tamanho e
forma
Especificações Mínimas:
• Detectar a correspondência aproximada de
pequenos segmentos imagem
• Tempo de processamento razoável
• Componente forjado é uma estrutura lógica
17. Rearranjo
Câmeras digitais utilizam sensores, filtros e
processos de interpolação para obter imagens
RGB
Interpolações introduzem correlações
específicas que são descontinuadas quando
uma imagem é manipulada
18. Rearranjo (Duplicação)
A interpolação é realizada em uma função x(t)
com tamanho m representando os pixels da
imagem original para obter uma função
y(t), com tamanho 2m:
y(2i-1) = x(i) para i=1,...,m (valores ímpares)
y(2i) = 0,5x(i) + 0,5x(i+1) (valores pares)
Os pixels interpolados podem ser expressos
exclusivamente em termos da figura duplicada:
y(2i) = 0,5y(2i-1) + 0,5y(2i+1)
19. Combinação
Manipulação de fotografias por composição
digital de partes de dois ou mais originais em
uma única imagem
As bordas entre as regiões combinadas podem
ser imperceptíveis visualmente, mas
corrompem as relações entre os valores
estatísticos da imagem
21. Estatísticas
Uma imagem nxn com pixels de 8 bits pode
ter 256nxn combinações diferentes
Com n=10 pixels, existe a possibilidade de
10240 imagens diferentes
É improvável que este número absurdo de
possibilidades tenha condições de representar
imagens com algum significado e isto sugere
que fotografias contenham propriedades
estatísticas específicas
22. Formatos de Imagens
Uma regra básica de um trabalho investigativo
é preservar a evidência
De acordo com esta premissa, esquemas de
compressão de imagens com perdas podem
ser prejudiciais para uma análise forense
O irônico é que propriedades exclusivas de
uma compressão com perdas podem ser
indícios de manipulações em imagens digitais
23. Formatos de Imagens
Os fornecedores configuram seus produtos
(câmeras) para obter um balanço entre
qualidade e taxas de compressão de acordo
com suas conveniências comerciais
O formato JPEG permite flexibilidade em
relação à economia de espaço para
armazenamento
Esta característica pode individualizar um
fabricante/modelo
24. Compressão JPEG
A imagem RGB é convertida para o espaço YUV
(luminância/crominância)
As matrizes de crominância (U e V) são
reduzidas na taxa de 2:1;
Os canais são particionados em blocos de 8x8
pixels e centrados no valor médio [-128, 127]
Os blocos são convertidos para o espaço de
frequências usando uma DCT bidimensional;
Dependendo da frequência, cada coeficiente
DCT (c) é reduzido por um fator q (c/q)
26. Conclusões
Com a abundância e qualidade da oferta de
software gráfico a manipulação de imagens é
um processo fácil, rápido e difícil de ser
detectado
Com os recursos atuais, o que visualmente
aparece em uma fotografia é irrelevante
As técnicas que permitem a manipulação de
fotografias crescem com a mesma intensidade
dos esforços para inibir esta prática
27. Conclusões
Uma imagem modificada por computador, em
uma visão realista, tem um padrão estatístico
de pixels totalmente diferente das fotografias
criadas em uma câmera