---本文为Redi 在2011年所发文章 Digital image forensics: a booklet for beginners 的学习笔记与翻译
摘要
数字视觉能体现出当今通信最核心的意义。但近些年来，由于对数字视觉信息来源和内容篡改太过轻易，导致其可靠性逐渐被公众质疑。数字图像取证是一个全新的研究领域，它的发展目标就是从通过复原图像历史信息的角度，证实图像的合理性。所以，领域主要的研究问题集中于：
- 对摄像设备的认证
- 对篡改痕迹的检测
最近，得力于之前学者的卓越成果和不断增长的应用，数字图像取证吸引了更大批的学者投身其中。这篇综述即是为这些学者或IT专拣准备的，它回顾了现有的工具并对本领域的过去、现在和未来的发展提出了作者的想法。
关键词：Digital image forensics; Multimedia security; Image tampering detection; Image source authentication; Counter-forensics
I. 绪论
在数字时代，图像和视频已经变成了信息的主要载体。他们能被轻松的捕捉、发布和储存，使得这种信息方式能被更大程度，更细致的被利用。这也导致在今日，无论在日常还是司法环节中上，图像和视频可以作为一种通用的证明方式。最简单的视频莫过于电视上的TV节目，他们能证明播报新闻的真实性，而同样的，视频监控录像也逐渐变成法庭上取证的一种基本方式。
但有利必有弊，数字图像的便捷性同样带来了一个致命的弱点。图像处理高手可以轻松的获取并更改一张图像的内容，以及意义，但肉眼却不能辨别。更大的问题在于，廉洁而简单的编辑工具几乎遍地都是，使得非专业人士也能轻松的对图像进行修改。所以，现在对图像的恶意修改比以前更加猖獗了。数字图像取证是多媒体安全的分支，与数字水印一样，意在揭露恶意图片修改的行为。
2010年马来西亚政客授勋于英国女王伊丽莎白二世的照片引起争议，（略去介绍）图片见图一
图一：伪造图例一
类似的照片会增加人们对使用数字图像作为证据的质疑，所以在将使用图像作为证据之前，我们每次都应讨论两个关于图像来源的问题：
- 这张图片是否来自其声明的成像设备？
- 这张图片是否还描述其原有的内容（本意）？
当图片源本身作为一种证据的时候，第一个问题是最重要的。这种情况比如当成像设备的所有人不便透露，或被指控的证据是来自监控的时候，我们就更关心呈现证据的人是否在成像设备的来源问题上撒谎。而另一种情况则有意思，当图像源已知时，图像是否是篡改可以很轻松的被回答，如同上例中，有了图形来源后，一眼就能看出图像是否是篡改的。但是在实际生活中，几乎没有已知的图片来源信息。所以研究者需要“盲源”的找到这些图像的历史。
而这就是Digital image forensics (DIF) 的本意，为这种盲源的研究提供帮助。它其实来源于水印和隐写(Steganography)，这两个学科都能很好的利用图像处理和分析的工具来还原图像的历史信息。在DIF的发展中，有两条主要思路：
- 尝试回答上述第一个问题，通过图像的“弹道”来挖掘成像设备的信息，选择或排除可能或不可能的设备。
- 尝试针对第二个问题作出回答，寻找篡改图像的痕迹，通过与自然图像统计的不一致来进行判断。(Tampering detection tech.)
(接下来说明了这几年本领域的论文数，不赘述了)
所以，我们开始为想要接触本领域的相关学科大牛提供了一些现有的思路和工具，我们尝试回答这些问题：
- 什么是DIF，为什么它如此重要
- 想研究本学科，我应该做好哪些准备，我又应该如何实践？
- DIF的SOTA技术是什么？
- DIF是如何发展，它面临的挑战是什么？
本篇文章即是对这几个问题的诠释，在第二章，将会从其他多媒体安全相关的角度诠释DIF，第三章会具体讲解有关验证成像设备的方法，第四章会总览篡改检测技术，第五章将会带来作者有关领域发展的总览：包括反篡改技术，如何傻瓜鉴定和认证的方法，最后第六章将会指出现有方法的长处与短处，也将阐释将框架点明，以便后续的研究。
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本翻译将略过第二章，直接从第三章开始，第二章主要讲DIF和水印和隐写之间的异同，有兴趣的同学可以自己去看下原文~