《中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào)》數(shù)字媒體深度偽造與對(duì)抗專欄簡(jiǎn)介

盧偉，錢振興，羅向陽(yáng)，趙險(xiǎn)峰，李曉龍，張衛(wèi)明，李斌，王員根，王金偉，秦川0，陳秀妍*

1.中山大學(xué)，廣州 510006；2.復(fù)旦大學(xué)，上海 200433；3.中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)，鄭州 450001；4.中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所，北京 100195；5.北京交通大學(xué)，北京 100044；6.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，合肥 230026；7.深圳大學(xué)，深圳 518060；8.廣州大學(xué)，廣州 510006；9.南京信息工程大學(xué)，南京 210044；10.上海理工大學(xué)，上海 200093；11.《中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào)》編輯部，北京 100190

當(dāng)前，以Deepfake 為代表的媒體生成模型和以ChatGPT 為代表的大語言生成模型導(dǎo)致以深度生成數(shù)字圖像、視頻、音頻和文本普及化。以自媒體傳播為枝蔓、緊密圍繞新型互聯(lián)網(wǎng)傳播方式，加劇了深度偽造在網(wǎng)絡(luò)空間中的滋生濫用。國(guó)際上基于深度偽造各類虛假消息充斥在包括傳統(tǒng)主流媒體和活躍的自媒體的現(xiàn)代媒體傳播網(wǎng)絡(luò)中，全方位多角度地展示了偽造媒體信息對(duì)隱私、國(guó)家安全的威脅。在當(dāng)前與未來的信息對(duì)抗中，網(wǎng)絡(luò)空間開源情報(bào)與內(nèi)容安全成為信息對(duì)抗的新陣地，對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間的分析和利用是取得信息對(duì)抗主動(dòng)權(quán)的重要環(huán)節(jié)。

為了增強(qiáng)輿論和開源情報(bào)攻防能力，有必要加強(qiáng)數(shù)字媒體深度偽造和對(duì)抗的研究?！吨袊?guó)圖象圖形學(xué)報(bào)》邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家共同策劃推出“數(shù)字媒體深度偽造與對(duì)抗”專欄，主要收錄國(guó)內(nèi)學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域具有創(chuàng)新性、突破性的研究成果。以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供參考。

經(jīng)過嚴(yán)格評(píng)審，“數(shù)字媒體深度偽造與對(duì)抗”專欄共收錄12篇論文，包括：2篇綜述、1篇數(shù)據(jù)集論文和9篇研究論文：

《深度偽造及其取證技術(shù)綜述》（作者：丁峰，匡仁盛，周越，孫瓏，朱小剛，朱國(guó)普*）描述了各種針對(duì)解決Deepfake相關(guān)問題的處理方法。主要參考了谷歌學(xué)術(shù)檢索近5 年的深度偽造論文，分為不同類別進(jìn)行分析比較，并且詳細(xì)介紹了深度偽造數(shù)據(jù)集的特點(diǎn)以及偽造方法，簡(jiǎn)述了深度偽造技術(shù)及其基本原理，介紹了近幾年檢測(cè)器在深度偽造技術(shù)數(shù)據(jù)集上的性能效果，分別從輸入維度、淺層特征和深層特征對(duì)深度偽造檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分類，并對(duì)它們的未來發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

《人臉深度偽造主動(dòng)防御技術(shù)綜述》（作者：瞿左珉，殷琪林，盛紫琦，吳俊彥，張博林，余尚戎，盧偉*）對(duì)當(dāng)前學(xué)術(shù)界提出的人臉深度偽造主動(dòng)防御技術(shù)進(jìn)行梳理、總結(jié)和討論。首先闡述了深度偽造主動(dòng)防御的提出背景和主要思想，并對(duì)現(xiàn)有的人臉深度偽造主動(dòng)防御算法進(jìn)行匯總和歸類，然后對(duì)各類主動(dòng)防御算法的技術(shù)原理、性能、優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)，同時(shí)介紹了研究常用的數(shù)據(jù)集和評(píng)估方法，最后對(duì)深度偽造主動(dòng)防御所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，對(duì)其未來的發(fā)展方向展開了思考和討論。

《面向感知哈希的圖像數(shù)據(jù)集 》（作者：周元鼎，房耀東，秦川*）針對(duì)感知圖像哈希任務(wù)，面向?qū)嶋H圖像內(nèi)容認(rèn)證場(chǎng)景構(gòu)建了一個(gè)新的包含116 400 幅圖像的數(shù)據(jù)集。通過大量實(shí)驗(yàn)表明，在該數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練得到的模型較為穩(wěn)定且具有一定的泛化能力，能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜多樣的實(shí)際環(huán)境。

《聯(lián)合多重對(duì)抗與通道注意力的高安全性圖像隱寫》（作者：馬賓，李坤，徐健*，王春鵬，李健，張立偉）針對(duì)現(xiàn)有隱寫方法很難抵御基于深度學(xué)習(xí)的隱寫分析器的檢測(cè)的問題，提出一種基于生成對(duì)抗圖像的提升圖像隱寫術(shù)安全性的新方法。

《利用跨模態(tài)信息檢索的魯棒隱蔽通信》（作者：張晏銘，陳可江*，丁錦揚(yáng)，張衛(wèi)明，俞能海）研究了現(xiàn)有多媒體數(shù)據(jù)流隱蔽通信方法的不足，并提出了一種名為RoCC 的隱蔽通信方法，具備高隱蔽性、高安全性和強(qiáng)魯棒性。

《具有超分辨率行為偽裝效果的可逆圖像隱藏》（作者：賈孟霖，楊楊*，孫冬）從行為安全的角度出發(fā)，提出了一種新的基于超分辨率行為偽裝的可逆圖像隱藏方法，即在隱藏秘密圖像的過程中，同時(shí)進(jìn)行超分辨率行為偽裝處理，獲得具有秘密信息的超分辨率圖像，從而轉(zhuǎn)移未授權(quán)方的注意力，實(shí)現(xiàn)對(duì)秘密圖像的保護(hù)，增強(qiáng)秘密圖像的安全性。

《結(jié)合Kd-樹和熵編碼的密文圖像可逆數(shù)據(jù)隱藏》（作者：金丹，徐達(dá)文*）提出了一種高容量密文圖像可逆數(shù)據(jù)隱藏算法，該算法在圖像加密前騰出空間，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的嵌入容量以及對(duì)原始圖像的無損恢復(fù)。

《最小依賴隱藏的屏攝魯棒水印方法》（作者：宋佳維，劉春曉*，張心怡）在重新設(shè)計(jì)噪聲層的基礎(chǔ)上，提出了一種最小依賴載體圖像隱藏水印信息的屏攝魯棒水印，將屏攝水印對(duì)于載體圖像的依賴控制在最小。

《面向圖像拼接檢測(cè)的自適應(yīng)殘差算法》（作者：張玲，穆文鵬，陳北京*）以在圖像分類領(lǐng)域獲得卓越性能的EfficientNet為骨干網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了ARM模塊將輸入的拼接圖像在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行預(yù)處理以凸顯未篡改區(qū)域和篡改區(qū)域圖像的本質(zhì)屬性差異。論文設(shè)計(jì)的ARM是一個(gè)即插即用的輕量級(jí)自適應(yīng)特征提取模塊，可以在其他模型上進(jìn)行遷移，例如Xception，ResNet等。

《邊緣引導(dǎo)的雙注意力圖像拼接檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)》（作者：吳晶輝，嚴(yán)彩萍*，李紅，劉仁海）提出了一個(gè)邊緣引導(dǎo)的雙注意力圖像拼接檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型（BDA-Net），該方法可以對(duì)拼接圖像的篡改區(qū)域?qū)崿F(xiàn)像素級(jí)的定位。

《結(jié)合金字塔Transformer 與淺層CNN 的變電站圖像篡改檢測(cè)》（作者：邢建好，田秀霞*，韓奕）所提的雙通道拼接篡改檢測(cè)模型結(jié)合了Transformer 和CNN 在圖像篡改檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)，提高了模型的檢測(cè)精度，適用于復(fù)雜變電站場(chǎng)景下的篡改目標(biāo)檢測(cè)。

《結(jié)合圖像塊比較與殘差圖估計(jì)的人臉偽造檢測(cè)》（作者：馮才博，劉春曉*，王昱燁，周其當(dāng)）引入“圖像塊歸屬純凈性”和“殘差圖估計(jì)可靠性”的概念，提出了基于圖像塊比較和殘差圖估計(jì)的人臉偽造檢測(cè)方法。

我們期待廣大讀者和科技人員通過“數(shù)字媒體深度偽造與對(duì)抗”專欄，能夠更深入、更全面地了解該領(lǐng)域的最新方法和應(yīng)用，吸引更多學(xué)者從事相關(guān)研究并產(chǎn)生具有國(guó)際影響力的優(yōu)秀成果，為本領(lǐng)域的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。