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Analisi forense di immagini e filmati: un lavoro da professionisti

10/09/2013

La Redazione

 

Si parla tanto di analisi forense di immagini e filmati, dimenticando quanto complesso possa essere questo lavoro. Un’analisi accurata è infatti ben lontana dalla mera visualizzazione o dal miglioramento di un file multimediale: occorre identificare i dati, decodificarli opportunamente, documentare i procedimenti, confrontarli con altro materiale e saper presentare i risultati in Tribunale. Visto che i dati digitali non sono altro che una sequenza di bit, occorre delineare un processo preciso. A partire dal recupero degli stessi.

 

Recuperare i dati è il primo e più delicato passaggio: può infatti rivelarsi critico per l’integrità della prova. Sfortunatamente, spesso l’estrazione avviene semplicemente esportando i dati dal sistema di sorveglianza su una penna USB e lasciando l’originale sul server - che verrà probabilmente sovrascritto dalle nuove riprese. E anche quando i dati vengono recuperati dagli specialisti in digital forensics, non è sempre certo che il recupero abbia documentato tutti i passaggi: spesso arrivano filmati in DVD o immagini via email. Ma serve anche la documentazione dei passaggi precedenti perché anche una semplice copia deve essere eseguita in maniera scientificamente valida, ad esempio verificando l’hash code dei file.

 

Decodificare i dati

 

Una volta ottenuti i bit, occorre analizzarli. Se abbiamo dei file video in formato standard, non è un problema, se disponiamo dei codec opportuni. Purtroppo però vi sono centinaia di diversi formati proprietari che non possono essere aperti con software standard. Per determinare che approccio adottare, occorre definire bene la situazione. Ad esempio: 1) abbiamo l’immagine di un disco da cui necessitiamo di recuperare immagini e filmati, e che possono essere stati cancellati (tipico per pedopornografia); 2) abbiamo la copia fisica della memoria di un DVR ma non sappiamo come sono codificati i dati (videosorveglianza); 3) abbiamo l’esportazione di un filmato di videosorveglianza in formato proprietario. Spesso il player fornito dal produttore è pieno di bug e incompatibile con versioni moderne di Windows. In questa fase è quindi essenziale capire cosa serve, e in che ordine, per completare il lavoro.

 

Trovare i dati utili

 

Come trovare i bit che ci interessano? Spesso le situazioni sono due: o dobbiamo trovare delle immagini in un database di migliaia di fotografi e oppure dobbiamo identificare un evento di interesse in ore e ore di filmato. Essenziale in questa fase è la comunicazione con la squadra che si occupa del caso, che deve specificare cosa stiamo cercando e in che orario. In alcuni casi anche la tecnologia semplifica il lavoro (es. analisi automatica del filmato o algoritmi di riconoscimento facciale).

 

Trovare la sorgente dei dati

 

Potremmo poi aver bisogno di capire come sono stati generati i file: si chiama image ballistics. Comprendere il tipo di file e il dispositivo con cui esso è stato creato può offrire molti dettagli utili. Alcune analisi possibili: 1) identificazione del tipo di dispositivo che ha generato l’immagine (macchina fotografica digitale, scanner, rende rizzata al computer, etc); 2) identificazione del modello di macchina fotografica utilizzata; 3) identificazione dello specifico esemplare utilizzato.

 

Verificare l’integrità dei dati

 

A questo punto potremmo essere interessati a capire se possiamo davvero fidarci dei dati che abbiamo trovato. C’è una possibilità che qualcuno li abbia alterati o manomessi? La verifica può essere eseguita a vari livelli: 1) verifica che il file non sia stato manipolato, ad esempio alterando i metadata; 2) verifica che l’immagine non sia stata manipolata, ad esempio convertendo il formato, ridimensionando l’immagine o ritagliandola; 3) verifica che il contenuto non sia stato alterato, ad esempio rimuovendo o aggiungendo un soggetto. Da tenere presente che la manipolazione dell’immagine può avvenire anche inavvertitamente (es. ruotando un’immagine in Windows) o consapevolmente, modificando il contenuto dell’immagine con Photoshop o software analoghi. Nell’era del digitale è bene richiedere sempre il dato nella sua versione più originale possibile.

 

Valutare la qualità dei dati

 

A questo punto vediamo qualcosa nell’immagine, ma dobbiamo capire se la qualità è sufficiente per i nostri fini. Ad esempio, se vediamo un’automobile, riusciamo a leggerne la targa? Se abbiamo un volto, abbiamo abbastanza pixel per un riconoscimento affidabile? Gli aspetti da affrontare sono i seguenti: 1) verificare che l’immagine possieda le informazioni di cui abbiamo bisogno; 2) valutare i difetti dell’immagine; 3) verifi care se l’informazione può essere recuperata o migliorata con tecniche di image processing. Una tecnica semplice per valutare la qualità sulle targhe è zoomare e contare i pixel. Se il numero di pixel non è sufficiente a disegnare una lettera, come possiamo aspettarci di recuperarla?

 

Migliorare i dati

 

Una volta identificati i loro problemi, con i giusti strumenti possiamo migliorare e recuperare i dati. Il lavoro è diviso tipicamente in due categorie: 1) tecniche di image enhancement (amplifi care o diminuire alcune caratteristiche di interesse nell’immagine – es. miglioramento del contrasto, equalizzazione dell’istogramma, sharpening, etc); 2) tecniche di image restoration (comprendere il modello matematico di un disturbo noto e tentare di invertire il modello per recuperare l’immagine – es. correzione della sfocatura, filtraggio nel dominio della frequenze, frame integration, etc). Aspetto fondamentale di questa fase è la documentazione del processo di elaborazione.

 

Analizzare e confrontare i dati

 

I miglioramenti posti in essere devono essere atti a comprendere e classificare il dato. Tipiche azioni di questa fase sono: confrontare un volto in due diverse immagini; confrontare un volto con un soggetto noto; leggere la targa di un veicolo; identificare il luogo dove è stata scattata una fotografi a; misurare l’altezza di un soggetto; identificare un’impronta digitale in un database. Se non riusciamo a recuperare i risultati di cui abbiamo bisogno, reiteriamo il procedimento di analisi e miglioramento finché non otteniamo qualcosa.

 

Validazione

 

La validazione non è focalizzata solo sulla qualità del risultato, ma ancor più sulla qualità del procedimento utilizzato per ottenere il risultato. Dobbiamo sempre essere sicuri che le tecniche utilizzate siano valide dal punto di vista scientifico e seguire un procedimento accettato in ambito giudiziario. In Italia, in assenza di una normativa chiara, è essenziale seguire criteri scientifici di ripetibilità della prova.

 

Alcune considerazioni:

  1. le tecniche utilizzate devono essere per quanto possibile validate dalla comunità scientifica con peer review;
  2. i risultati devono avere valore scientifico, oggettivo e ripetibile;
  3. bisogna documentare esaustivamente ogni passo dell’elaborazione e analisi, descrivendo tutti i passaggi per ottenere il risultato finale.

Illustrare i dati

 

Ottenere dei risultati non è sufficiente: bisogna poi saperli illustrare alla Corte e alle parti ...e ingegneri, avvocati e gente comune parlano diverse lingue. La controparte cercherà di mettere in discussione possibilità, probabilità e sicurezza di un’alterazione nel processo. Occorre quindidocumentare esaustivamente il lavoro svolto e fare affidamento sull’aspetto scientifico del lavoro.

 

 

 

 

Migliorare i video in maniera corretta

 

Analizzare un filmato a scopi forensi-investigativi è operazione tutt’altro che semplice e spesso la visualizzazione con i player di videosorveglianza non basta. Come si può migliorare l’immagine senza introdurre disturbi?

 

Risponde Martino Jerian

Esperto Video Forense ed Amministratore Unico di Amped srl.

 

Vi sono tre aspetti critici da considerare: la praticità dell’analisi, la riduzione di qualità che può avvenire in fase di esportazione e l’accettabilità in ambito giudiziario di un’immagine che è stata migliorata. Molto spesso i player forniti con i sistemi di videosorveglianza, specie per i sistemi di fascia bassa, sono inadeguati alle esigenze di un’analisi accurata del materiale. Molto spesso questi sistemi non forniscono nemmeno la possibilità di riprodurre il filmato spostandosi avanti e indietro di un fotogramma per volta. Essi permettono una visualizzazione globale della scena, ma generalmente risultano inadatti per comprendere a fondo gli eventi. I filmati di videosorveglianza sono poi spesso in formati chiusi, per cui devono essere convertiti in un formato standard per poter essere analizzati mediante software di terze parti.

 

Questa operazione, se non effettuata con la dovuta competenza e gli strumenti corretti, comporta un’ulteriore perdita di qualità. Con opportuni programmi, infine, è possibile analizzare in dettaglio l’immagine, migliorarne la qualità ed effettuare misurazioni. Anche questa fase è critica: stiamo a tutti gli effetti lavorando su quella che può diventare fonte di prova nell’ambito di un procedimento giudiziario. E’ quindi utilizzare software destinati specificatamente all’ambito forense, che documentino in maniera esaustiva il procedimento svolto, determinando la scientificità e ripetibilità del nostro lavoro.


Tag:   tvcc,   videosorveglianza,   forense,   sicurezza,  

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