1.一种基于可分离感知哈希增强的深度伪造主动取证方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、构建深度伪造主动取证模型,获得载密网络、解码器De、内容保持操作模块以及判别器;其中载密网络包括水印生成器GH、编码器;
步骤2、对步骤1中的编码器、解码器以及判别器进行训练,获得训练后的编码器、解码器De以及判别器;
步骤3、通过步骤2中训练后的编码器将身份信息嵌入到原始人脸图像I中,生成人脸图像I1;
步骤4、对原始人脸图像I进行背景和前景标注,并将原始人脸图像I输入到步骤1中的水印生成器GH,提取原始人脸图像I中的人脸特征,生成原始人脸图像I对应的人脸感知哈希码;
步骤5、将步骤4中的人脸感知哈希码转化为二进制,获得第一水印HFA;
步骤6、通过步骤2中训练后的编码器将步骤5中的第一水印HFA嵌入到步骤3中的人脸图像I1,获得载密图像IEn;
步骤7、将步骤6中的载密图像IEn输入到步骤1中的内容保持操作模块模拟图像在网络中传输的环境,并通过步骤2中训练后的判别器获得哈希互相关的相似度;
步骤6包括:
步骤61、通过训练后的编码器,将人脸图像I1的RGB图像转换为YUV图像,其中,Y表示亮度信息,U和V表示色度信息;
步骤62、对步骤61中YUV图像的每个块空间,采用离散余弦变换DCT变换,DCT将图像从空间域转换为频域,以提取频域信息;
步骤63、根据水印生成器共享的信息,将步骤62中从DCT变换后的YUV图像中提取背景区域低频分量;
步骤64、将第一水印HFA调整为与步骤63中提取的背景区域低频分量相匹配的大小,并将第一水印HFA嵌入到低频分量中;
步骤65、对步骤64中嵌入第一水印HFA的DCT系数,应用逆离散余弦变换IDCT,将频域信息转换回YUV空间,以得到时域图像,即YUV图像;
步骤66、将步骤65中YUV图像转换回RGB图像,生成载密图像IEn。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤5中转化二进制的公式为:;
其中, 表示哈希序列中的第i位二进制数; ;m表示特征编码序列长度, 表示输出的第i位实数特征编码。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:载密图像IEn在视觉上与原始人脸图像I相似,损失函数为 ,其表达式为:;
其中,表示训练参数,HFA为原始人脸图像I的第一水印;
为确保载密图像IEn在感知质量上与原始人脸图像I相似,通过设计感知损失来衡量载密图像IEn与原始人脸图像I,其损失函数的表达式为:;
其中, 表示图像在第l层的特征图; 表示在特征图位置(h,w)处特征图之间的欧氏距离;h表示特征图的高度索引;w表示特征图的宽度索引;
表示第l层特征图的高度; 表示第l层特征图的宽度;
总变差损失用于对载密图像IEn进行正则化,其总变差损失函数的表达式为:;
其中,i表示图像在垂直方向上的像素索引,j表示图像在水平方向上的像素索引;
表示载密图像; 表示载密图像在位置(i+1,j)的像素值;
表示载密图像在位置(i,j)的像素值; 表示载密图像在位置(i,j+1)的像素值;
总损失函数 的表达式为:
;
其中, 、 和 分别为对应损失的权重。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤7包括:步骤71、将载密图像IEn输入到内容保持操作模块模拟图像在网络中传输的环境,获得模拟后的载密图像ICO;
步骤72、将步骤71中模拟后的载密图像ICO输入到水印生成器GH,提取模拟后的载密图像ICO中的人脸特征,生成模拟后的载密图像ICO对应的人脸感知哈希码,将其转为二进制,获取对应的第二水印 ;
步骤73、通过训练后的解码器De,提取模拟后的载密图像ICO中的第一水印HFA;并通过训练后的判别器将第一水印HFA和第二水印 进行对比,获得第一哈希互相关的相似度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤7包括:步骤74、将载密图像IEn输入到内容保持操作模块模拟图像在网络中传输的环境,获得篡改后的图像IMD;
步骤75、将步骤74中篡改后的图像IMD输入到水印生成器GH,提取篡改后的图像IMD中的人脸特征,生成篡改后的图像IMD对应的人脸感知哈希码,将其转为二进制,获取对应的第三水印 ;
步骤76、通过训练后的解码器De,提取篡改后的图像IMD中的第一水印HFA;并通过训练后的判别器将第一水印HFA和第三水印 进行对比,获得第二哈希互相关的相似度。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,第一哈希互相关的相似度 表达式为:;
其中, 表示第一水印HFA与第二水印 的协方差; 表示第一水印HFA中每个序列的标准差; 表示第二水印 中每个序列的标准差。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,第二哈希互相关的相似度 表达式为:;
其中, 表示第一水印HFA与第三水印 的协方差; 表示第一水印HFA中每个序列的标准差;
表示第三水印 中每个序列的标准差。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在电子设备执行权利要求1至7中任一项所述的基于可分离感知哈希增强的深度伪造主动取证方法。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述电子设备执行时,使得所述设备执行权利要求1至7中任一项所述的基于可分离感知哈希增强的深度伪造主动取证方法。