鄂　姝郭永俊郭躍華崔健輝

（1.廣州市公安局科技通信處，廣東 廣州510000；2.東莞市公安局，廣東 東莞523000）

監(jiān)控視頻中替換幀之間痕跡的檢驗

鄂姝1郭永俊2郭躍華2崔健輝2

（1.廣州市公安局科技通信處，廣東 廣州510000；2.東莞市公安局，廣東 東莞523000）

監(jiān)控視頻作為法庭視聽證據(jù)的一種重要表現(xiàn)形式，其真實性的檢驗鑒定是司法檢驗中不可缺少的一項內(nèi)容。特別是近年來在哈爾濱“林松嶺被打致死”和昆明“邢鯤派出所候問室死亡”等多起案件中，案件的當(dāng)事人親屬都通過各種方式對視頻監(jiān)控資料的真實性提出質(zhì)疑。針對實際工作的需要，本論文通過對監(jiān)控視頻圖像的研究，用相鄰幀幀差法對監(jiān)控視頻中進(jìn)行檢驗。

視聽證據(jù)幀直方圖色相飽和度

引言

視頻的真實性是作為證據(jù)使用的前提。造成視頻資料失實的原因多種多樣。首先是人為因素。偽造視頻資料方便，視頻是以聲、電、光、磁材料為載體，同時制作出來的視頻資料很容易被剪接、消磁、克隆、替換、刪減，從而造成失實。偽造過后的視頻資料僅僅憑人的感官很難被辨別發(fā)現(xiàn)，同時，過分依賴自動化的技術(shù)和設(shè)備，一旦設(shè)備工作異常，遇到技術(shù)故障，就對視頻資料的原始性帶來損害，一些不該出現(xiàn)的雜音可能出現(xiàn)，例如因為屏幕的閃動遺漏重要細(xì)節(jié)等，都會破壞視頻聲像資料的真實性。其次是技術(shù)和設(shè)備引發(fā)的失真。如監(jiān)控錄像機(jī)性能低下，錄制時或者丟失應(yīng)錄制的信號；使用的存儲設(shè)備或播放設(shè)備不好或過于陳舊，使本底噪音過大，使信噪比變小。第三是作為證據(jù)的視聽資料還不為廣大一線民警所了解，以為把聲音、圖像錄下來就可以成為證據(jù)，對錄制條件、設(shè)備和磁帶的質(zhì)量、語音和圖像的內(nèi)容、檢材和樣本的呼應(yīng)等都不夠注意，錄制的資料往往不為檢察院和法院所接受。所以，視頻資料的真實性檢驗、鑒別，勢在必行。

1　圖像真實性檢驗

1.1圖像真實性檢驗的概念

監(jiān)控視頻的真實性是指未對監(jiān)控視頻內(nèi)容進(jìn)行增刪、剪接或內(nèi)容變化，視頻圖像所表現(xiàn)的內(nèi)容與實際狀況具有一致性。如果在視頻資料原始狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對視頻資料進(jìn)行了一定調(diào)整而改變了拍攝時的一些參數(shù)指標(biāo)，如對比度、亮度、影調(diào)及色調(diào)等，使得視頻資料的整體質(zhì)量有所提高但不涉及對其結(jié)構(gòu)和布局等內(nèi)容的改變，也不會改變視頻資料的真實性。在考慮視頻內(nèi)容的真實性問題時，要區(qū)分視頻內(nèi)容真實性的三個問題。視頻真實性的第一個問題是視頻所記載的事實必須是客觀存在的，不是隨意杜撰的；第二個問題是視頻必須符合客觀事實，包括地點、時間、情節(jié)、人物、原因、結(jié)果等；第三個問題是視頻在反映事物整體和本質(zhì)上必須符合實際。對于視頻來說，第一、二個問題的真實性僅僅為視頻真實，是聲音和圖像的真實，是保證視頻監(jiān)控設(shè)備客觀記錄現(xiàn)場；而第三個問題的真實則是指送檢的視頻資料在符合客觀事實之外，在整體上展現(xiàn)出事件狀況真實原貌，揭示出其中所包含的事實真相和意義。第三個問題的真實必須要摒棄斷章取義和片面性，部分的真實不是真實，局部的真實也不是真實，一份真實的視頻必須能夠反映事件的全過程。

1.2視頻真實性檢驗方法

替換幀是為了在刪剪掉關(guān)鍵幀之后為了補(bǔ)償?shù)陀跇?biāo)準(zhǔn)格式錄制的視頻以按正常播放時速度變快問題而進(jìn)行的后期修改，在兩幀畫面之間加入中間幀。經(jīng)過替換幀操作之后一定會留下相應(yīng)的痕跡，通常用的檢驗方法時利用影像特征比較法和差幀運算法檢驗。如果是一段未修改的視頻，其某幀圖像與之前和之后的幀圖像的亮度、對比度、直方圖等肯定具有一致性，因此可以對某關(guān)鍵畫面某時間點或片段的某幀圖像與之前、之后的幀圖像的亮度、對比度、直方圖、色相飽和度等特性進(jìn)行比較，根據(jù)差異的情況，判別相鄰幀關(guān)聯(lián)性、目標(biāo)運動行為的連貫性，來檢驗影像有無替換幀痕跡。

2　視頻真實性檢驗實驗

（1）利用視頻監(jiān)控設(shè)備拍攝人物行走1號視頻，如圖1所示。

圖1　人物行走的1號原始視頻

（2）在不同亮度條件下，更改監(jiān)控系統(tǒng)時間，利用視頻監(jiān)控拍攝無人行走2號視頻，如圖2所示。

圖2　不同亮度下的無人行走的2號原始視頻

（3）使用會聲會影X4軟件，利用2號視頻替換掉1號視頻中人物行走內(nèi)容，即用2號視頻2013年05月10日09∶31∶23以后的幀替換1號視頻2013年05月10日09∶31∶23以后的幀，其中1號與2號視頻連接處的幾幀連續(xù)圖像的實際情況如圖3～8所示。

圖3　替換幀后的視頻圖像

圖4　替換幀后的視頻圖像

圖5　替換幀后的視頻圖像

圖6　替換幀后的視頻圖像

圖7　替換幀后的視頻圖像

圖8　替換幀后的視頻圖像

（4）使用Photoshop軟件，對圖3到圖8，用后一幀與前一幀視頻圖像進(jìn)行差值運算，得出的圖像和直方圖如圖9～11所示。

圖9　幀差處理圖及其直方圖

圖10　幀差處理圖及其直方圖

圖11　幀差處理圖及其直方圖

圖12　幀差處理圖及其直方圖

圖13　幀差處理圖及其直方圖

（5）根據(jù)圖9到圖11，很明顯，經(jīng)過幀差處理后，圖11與其他幀差處理圖及直方圖明顯不一致，可以判斷該視頻存在修改痕跡。

（6）如果偽造者通過替換幀的方式偽造視頻，可能留下替換幀痕跡，那么某關(guān)鍵畫面某時間點或片段的某幀圖像與之前、之后的幀圖像的亮度、對比度、直方圖、色相飽和度等特性肯定存在差異情況，比如連續(xù)幀亮度差異明顯，對比度明顯不一致，直方圖過渡不連續(xù)等，如果視頻被修改過，則使用幀差處理后的連續(xù)圖像之間的亮度等參數(shù)可能有明顯差異；因此，如果發(fā)現(xiàn)幀差處理后的圖像亮度等參數(shù)出現(xiàn)明顯不一致，則認(rèn)定視頻存在修改痕跡。

3　結(jié)論

替換幀偽造監(jiān)控視頻是圖像真實性檢驗中經(jīng)常遇到一種情況，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷深入，監(jiān)控視頻的偽造手段不斷增多，犯罪分子的偽造水平也不斷提高，這給數(shù)字視頻真實性檢驗工作帶來了新的挑戰(zhàn)，也給司法工作提出了更高的要求。我們應(yīng)該分析總結(jié)監(jiān)控視頻的偽造手法，并對各種手法進(jìn)行模擬實驗，在鑒定的過程中可以提高鑒定能力，同時在司法實踐中有利于提高訴訟的準(zhǔn)確率，促進(jìn)司法的發(fā)展。

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