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期刊信息/Journal information
中国图象图形学报
中国图象图形学报

李小文

月刊

1006-8961

jig@irsa.ac.cn

010-64807995 8261442

100101

北京9718信箱

中国图象图形学报/Journal Journal of Image and GraphicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是集计算机图象图形高科技理论与应用研究成果、成果产品化与商情动态于一体的综合性学术期刊。是核心期刊、权威性杂志。作为中国图象图形学学会的会刊，利用学会在国内外广泛的科技信息渠道、全方位多层面的学科交叉应用，积极向产业界宣传科技成果，热心向科技界推荐最新产品。
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    数字图像/视频内容安全专刊简介

    赖剑煌赵耀黄继武张新鹏...
    1-2页
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    数字图像鲁棒隐写综述

    张祎罗向阳王金伟卢伟...
    3-26页
    查看更多>>摘要：随着智能设备和社交网络的飞速发展,通过网络传输的数字图像成为了实施隐蔽通信的新型重要载体,适应网络信道的图像隐写技术有望成为开放网络环境下可靠、隐蔽传递信息的一种重要方式.然而,数字图像通过Facebook、Twitter、微信、微博等社交网络传输的过程中,往往会遭受压缩、缩放、滤波等处理,对传统信息隐藏技术在兼顾鲁棒性与抗检测性方面提出了新的挑战.为此,研究者经过多年的努力探索,提出了可抵抗多种图像处理攻击和统计检测的新型鲁棒隐写技术.本文结合网络有损信道中隐蔽通信应用需求,对现有的数字图像鲁棒隐写技术进行综述.首先简要介绍本领域的研究背景,并从图像水印和隐写两方面对图像信息隐藏技术的基本概念、相关技术和发展趋势进行了简要总结.在此基础上,将图像鲁棒隐写技术的研究架构分为载体图像选择、鲁棒载体构造、嵌入代价度量、嵌入通道选择、信源/信道编码以及应用安全策略等方面,并分别对相关方法的基本原理进行了归纳和阐述.随后,对具有代表性的相关方法进行了对比测试,并结合应用场景需求给出了推荐的鲁棒隐写方法.最后,指出了数字图像鲁棒隐写技术有待进一步研究解决的问题.

    信息隐藏有损信道鲁棒隐写图像处理攻击统计检测

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    鲁棒视频水印研究进展

    王翌妃周杨铭钱振兴李晟...
    27-42页
    查看更多>>摘要：数字视频在当前通信世界中被认为是一种重要而有效的媒体,广泛应用于新闻、短视频和有线网络广播视频节目中.随着计算机与互联网技术的发展,数字视频内容容易被侵权使用者肆意复制和传播,如何保护视频版权日益成为人们关注的问题.鲁棒视频水印是实现视频版权保护的一种有效手段.作为数字视频水印的分支,鲁棒视频水印是一种通过特定算法在需要被保护的视频对象中嵌入秘密信息——水印来证明版权归属的技术.本文对当前的视频水印技术进行了概述,对视频水印的概念、应用场景、分类方式、设计要求、发展历程和相关经典方法进行了介绍和梳理.本文归纳总结了2016—2021年鲁棒视频水印相关研究工作,包括基于内容的、基于码流的、基于深度学习和其他类型视频水印,并对其中部分工作进行了相应的性能比较和分析.其中,基于内容的视频水印方法将视频看做帧序列,由于在每一帧上应用水印算法,不考虑视频的编解码过程,这类方法实现简单,计算效率高;基于码流的视频水印方法将水印嵌入到编码比特流中,该方案更快速,故可支持实时视频水印应用;基于深度学习的方法取代了依靠手工设计的特征来提高水印的性能.最后分析了鲁棒视频水印的未来发展趋势.

    版权保护信息隐藏数字水印视频水印鲁棒视频水印

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    视觉深度伪造检测技术综述

    王任颖储贝林杨震周琳娜...
    43-62页
    查看更多>>摘要：随着生成式深度学习算法的发展,深度伪造技术发展并应用于各个领域.深度伪造技术的滥用使人们逐渐意识到其带来的威胁,伪造检测技术随之而生.本文基于视觉深度伪造技术研究进行综述.1)简要介绍了视觉深度伪造技术的发展历程及技术原理,包括生成对抗网络在深度伪造制品中的应用;2)对现有的视觉深度伪造数据集进行汇总并归类;3)对目前的视觉深度伪造检测技术进行了分类,将现有的检测方法归纳为基于具体伪影的、基于数据驱动的、基于信息不一致和其他类型视觉深度伪造检测等4种分类.其中,基于伪影的检测方法着重于寻找伪造制品与真实图像之间的像素级差异,通过机器学习识别深度伪造制品中的人工伪影痕迹,基于信息不一致的方法则着重于寻找伪造制品与真实图像或视频之间的信息级差异,这两种方法都具有识别效率高、训练便捷等优点;基于数据驱动的方法通过大量的数据集和机器学习训练,直接使用神经网络本身对深度伪造制品进行训练,并通过改善网络架构增进模型以提高训练效率,因为其模型的多变和高精确率成为目前深度伪造检测的热门方向.同时,本文分析了4种方法的具体优缺点,并进一步给出了未来视觉深度伪造检测研究的重点和难点.

    数字取证深度伪造机器学习深度学习面部篡改

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    人脸活体检测综述

    谢晓华卞锦堂赖剑煌
    63-87页
    查看更多>>摘要：人脸识别系统往往面临着各类人脸欺诈攻击,如打印相片、屏幕播放和3维面具等.如何区分真实人脸与虚假人脸,亦称人脸活体检测,对于人脸识别系统的安全具有十分重要的意义.近年来,已有大量人脸活体检测方法相继提出,部分已经成功获得实际应用.本文对人脸活体检测技术进行了全面的梳理回顾,包括硬件方案、算法、数据集、技术标准以及业界实际应用情况.最后,进行了总结与展望.整体而言,基于多模态数据,采取先验知识启发的深度学习方法目前能获得占优的人脸活体验证精度.随着人脸欺诈攻击方式的不断升级变更,面向未知类型攻击的人脸活体检测研究愈加重要,此外,新型的传感硬件方案也值得鼓励探讨.

    人脸活体验证人脸防伪人脸识别深度学习特征学习

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    面向GAN生成图像的被动取证及反取证技术综述

    何沛松李伟创张婧媛王宏霞...
    88-110页
    查看更多>>摘要：生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)快速发展,并在图像生成和图像编辑技术等多个方面取得成功应用.然而,若将上述技术用于伪造身份或制作虚假新闻,则会造成严重的安全隐患.多媒体取证领域的研究者面向GAN生成图像已提出了多种被动取证与反取证方法,但现阶段缺乏相关系统性综述.针对上述问题,本文首先阐述本领域的研究背景和研究意义,然后分析自然图像采集与GAN图像生成过程的区别.根据上述理论基础,详细介绍了现有GAN生成图像的被动取证技术,包括:GAN生成图像检测算法,GAN模型溯源算法和其他相关取证问题.此外,针对不同应用场景介绍基于GAN的反取证技术.最后,通过实验分析当前GAN生成图像被动取证技术所面临的挑战.本文根据对现有技术从理论和实验两方面的分析得到以下结论:现阶段,GAN生成图像的被动取证技术已在空间域和频率域形成了不同技术路线,较好地解决了简单场景下的相关取证问题.针对常见取证痕迹,基于GAN的反取证技术已能够进行有效隐藏.然而,该领域研究仍存在诸多局限:1)取证与反取证技术的可解释性不足;2)取证技术鲁棒性和泛化性较弱;3)反取证技术缺乏多特征域协同的抗分析能力等.上述问题和挑战还需要研究人员继续深入探索.

    数字图像取证反取证生成对抗网络(GAN)卷积神经网络(CNN)图像生成

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    明文图像可逆信息隐藏综述

    欧博殷赵霞项世军
    111-124页
    查看更多>>摘要：图像可逆信息隐藏作为信息隐藏的重要分支,发展至今已近三十年,因其独有的图像无损恢复能力,一直备受医学、司法、军事等重点领域的青睐.然而现有可逆信息隐藏研究成果繁多,迁移知识广泛,本文简要梳理可逆信息隐藏的发展脉络,在回顾经典算法的基础上,加以简化、注释,总结成功经验,展望潜在应用,以期为研究者提供一个按图索骥的探索路径.本文主要包括3个部分,分别为位图(Bitmap,BMP)图像的可逆信息隐藏(适用于空域嵌入操作)、JPEG(Joint Photographic Experts Group)图像的可逆信息隐藏(适用于频域和编码域嵌入操作)和鲁棒可逆水印(适用于扩展性研究).通过近百篇高影响力文献的梳理可知,可逆研究的受众广泛、基础深厚,其严谨的数学定义和简明的机理论证是深受研究者推崇和坚持的重要原因."干净、简明"的特点也是其能够与现实应用有效结合的强力抓手.增加可逆算法对于载体多样性的普适性研究,引入新的评价指标来导引算法与现实应用的融合,将是未来可开拓的方向.可逆信息隐藏技术能够恢复图像初始状态,其独特之处在于图像本身就是一个复杂语义的信息表达.这既要求可逆嵌入操作所施加的影响不能改变图像所表达的主要语义,又要求该操作是可消除的,保留溯源能力,将内容的信息表达权始终交由图像本身.这一特点不仅为敏感领域信息处理所亟需,也是其他常见领域并不排斥的.严格来说,一定程度上的复原本就是事物发展到一定阶段后的必然追求.据此,本文认为推广可逆研究与多学科融合解决更难、更广泛的问题,实现长远发展,是完全必要且可行的.

    可逆信息隐藏综述空域可逆嵌入频域可逆嵌入鲁样可逆

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    图像空域可逆信息隐藏研究进展

    武晓帅徐明乔通潘彬民...
    125-149页
    查看更多>>摘要：可逆信息隐藏是信息隐藏技术的重要分支,它不仅能从含密载体中提取秘密信息,还能无损地还原原始载体.以图像空域为载体的可逆信息隐藏研究根据图像是否被加密可分为明文域和密文域.早期,该领域研究基本在明文域开展,在保证可逆嵌入的前提下,着重提高嵌入容量与减少嵌入失真.随着人们日益重视隐私保护和数据安全,密文域的信号处理引起广泛关注.密文域可逆信息隐藏结合加密技术和可逆信息隐藏技术,从而达到载体内容保护和秘密信息传递的双重目的.本文梳理现有的相关文献,分别对明文域和密文域的研究进行归纳与分析,按照时间先后顺序帮助理清各类方法的发展脉络及其关联.首先,概括明文域的经典方法,包括差值扩展、直方图平移、预测误差扩展和多直方图修改4种方法及其改进版本.其次,阐述密文域中基于加密后腾出空间、加密前预留空间和通过加密腾出空间3类方法的研究进展.再次,总结指出明文域的研究趋向于减少嵌入失真,而密文域的研究趋向于提高嵌入容量,其在鲁棒性及安全性方面的进展则相对缓慢.最后,结合当前研究面临的实际问题,如载体多元化、有损信道传输和安全性等,进一步展望未来的研究趋势.总之,可逆信息隐藏研究的有效性与实用性仍有待提高,面向不同应用需求时,亟需学者提出新的理论支撑与评价体系.

    内容安全信息隐藏可逆信息隐藏密文域综述

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    3D网格隐写与隐写分析回顾与展望

    周航陈可江张卫明俞能海...
    150-162页
    查看更多>>摘要：在计算机图形学中,3D形状可有多种表示形式,包括网格、体素、多视角图像、点云、参数曲面和隐式曲面等.3D网格是常见的表示形式之一,其构成3D物体的顶点、边缘和面的集合,通常用于表示数字3D物体的曲面和容积特性.在过去的20年中,基于3D网格载体的虚拟现实、实时仿真和交叉3维设计已经在工业,医疗和娱乐等场景得到广泛应用,以3D网格为载体的水印技术、隐写和隐写分析技术也受到研究者的关注.相比于图像与音视频等载体的隐写,3D网格具备嵌入方式灵活与载体形式多变等其自身的优势.本文回顾了3D网格隐写和隐写分析的发展,并对现有研究工作进行了系统的总结和分类.根据嵌入方式和嵌入位置将隐写算法分成4类:两态调制隐写、最低位隐写、置换隐写和变换域隐写;根据特征提取角度将隐写分析算法分为2类:通用型隐写分析和专用型隐写分析.随后,介绍了每个类别的技术,综合安全性、鲁棒性、容量以及运算效率分析了各类算法的优劣性,总结当前的发展水平,并提供了不同嵌入率下两种数据集上隐写分析算法之间的性能比较.最后讨论了3D隐写和隐写分析现有技术的局限性,并探讨了潜在的研究方向,旨在为后续学者进一步推动3D隐写和隐写分析技术提供指导.

    3维模型多边形网格信息隐藏隐写隐写分析综述

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    视频内容安全评价发展探讨

    吴晨思蔡茂滨杨耀淳赵晓莺...
    163-175页
    查看更多>>摘要：随着信息技术的快速发展,以视频为主的新媒体极大改变了信息传播方式.但是视频中不安全内容的传播容易带来潜在风险,可能产生不良社会影响,并造成一定损失.因此,视频内容的安全性研究具有重要的理论价值和重大应用需求,受到了研究人员的广泛关注.视频内容安全评价是描述视频内容安全性的重要方法,能够有效管理视频中不良信息的传播风险,降低影响和损失.本文从建立技术理论体系角度,围绕4个方面的内容监管,梳理了视频内容安全评价体系.围绕5个评价原则,总结了视频内容安全评价方法,阐述了基于PDCA(plan-do-check-act)原理的视频内容安全评价流程;综合考虑不良内容的特点,从5个方面提炼形成了视频内容安全评价指标,包括内容干扰度、内容恶意度、内容敏感度、内容暴露度和内容倾向度.给出视频内容安全风险计算的过程,阐述了基于层次分析的量化方法,从而得到视频内容风险程度,即视频内容安全风险值,结果考虑了决策的主客观特征;从高、中、低3个等级评价视频内容风险严重性的总体水平,更便于优化视频内容风险处理顺序.等级排序不仅提高了检测发现安全风险的效率,也为视频内容分级提供数据支撑.最后分析了视频内容评价面临的挑战机遇,详尽总结了十大待解决问题,展望了未来研究方向与发展趋势.

    网络内容安全视频内容内容安全评价视频分析量化评价

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