LA VALIDITÀ PROBATORIA DELLE IMMAGINI E DEI VIDEO

30/06/2013

di Sebastiano Battiato e Fausto Galvan

[vc_row] [vc_column width=”5/6″]

Il numero di immagini in circolazione sul web, e non solo, è in costante aumento. Questo scenario ha un inevitabile riscontro in ambito forense: è sempre più improbabile che un evento delittuoso possa consumarsi senza che la scena del crimine o parte di essa, oppure l’autore del fatto, non vengano ripresi da un sistema di videosorveglianza. La relativa facilità con cui al giorno d’oggi l’uso di software di fotoritocco o di editing video, anche di facile reperimento, permette di “comporre” una immagine o “montare” una scena alterandone i contenuti originari impone che l’acquisizione ed il trattamento di immagini e video digitali sia regolato da “best practice” di riferimento.

[/vc_column][vc_column width=”1/6″]

[/vc_column] [/vc_row]

1. Introduzione
Il numero di immagini in circolazione sul web, e non solo, è in costante aumento. Nel 2008 il numero di telecamere installate nel mondo ammontava a circa 11 milioni; per il 2013 ci si attende che il loro numero raggiunga i 30 milioni. Nel 2012 sono state caricate su YouTube circa 2,5 milioni di ore di filmati riguardanti accadimenti ripresi dagli utenti in ogni parte del mondo, e su Facebook sono state inserite circa 300 milioni di fotografie digitali [1]. Questo scenario ha un inevitabile riscontro in ambito forense: è sempre più improbabile che un evento delittuoso possa consumarsi senza che la scena del crimine o parte di essa, oppure l’autore del fatto, non vengano ripresi da un sistema di videosorveglianza. La relativa facilità con cui al giorno d’oggi l’uso di software di fotoritocco o di editing video, anche di facile reperimento, permette di “comporre” una immagine o “montare” una scena alterandone i contenuti originari impone, come in parte accennato in [2], che l’acquisizione ed il trattamento di immagini e video digitali sia regolato da “best practice” di riferimento.

2. Pellicola vs Sensore: due epoche a confronto
Prima dell’avvento della fotografia digitale, molto raramente veniva messa in dubbio l’autenticità di una immagine presentata come fonte di prova in un procedimento giudiziario. Nel caso in cui fosse stato necessario corredare un fascicolo di indagine delle relative fotografie, era comunque prassi depositare anche la pellicola da cui queste provenivano, i cosiddetti negativi. In realtà anche questi ultimi potevano essere alterati, sia agendo fisicamente sulla pellicola asportando od aggiungendo alcune parti e poi sviluppando l’immagine dal negativo modificato (Fig.1), oppure duplicando il negativo con una apposita strumentazione dopo avere applicato opportune maschere atte a nascondere od inserire i particolari voluti. In entrambi i metodi però, le modifiche erano rilevabili da un occhio esperto: nel primo caso era sufficiente esaminare il negativo modificato per notare i ritocchi, nel secondo si sfruttavano le diverse caratteristiche (grana, spessore) del negativo-copia, che per motivi tecnici non erano mai uguali a quelli dei rullini delle fotocamere.

Rispetto al contesto analogico, in cui l’immagine “si forma stabilmente” sulla pellicola, nelle odierne fotocamere l’informazione sulla scena “transita” nel sensore (l’analogo funzionale della pellicola) prima di essere salvata nella memoria di massa decisa dall’utente [2]. Negli apparati digitali nulla vieta all’operatore di cancellare in tempo reale l’immagine appena scattata, se questa non lo soddisfa, dopo averla preliminarmente visionata sul display o addirittura agire sulla memoria di massa successivamente allo scatto per alterare o sostituire il contenuto originario. Per un confronto approfondito tra vecchi e nuovi metodi di “forgery” si veda [4,5].

3. L’approccio scientifico nel definire l’autenticità di una immagine o di un video digitale
Accertare l’integrità di una immagine o di un video rappresenta un compito notevolmente più difficile di un tempo: non vi sono segni su un negativo o spessori di pellicole da controllare, ma una quantità enorme di dati, che vanno interpretati valutandone anche il grado di attendibilità. Bisogna innanzitutto ricostruire la cosiddetta catena di custodia (chain of custody) al fine di garantire la non alterabilità dei dati come pre-requisito indispensabile alla accettazione di qualsiasi fonte di prova. Inoltre, è fondamentale l’analisi dei metadati: informazioni contenute nello stream del file in cui sono riportati, tra gli altri, la data di creazione, le impostazioni della macchina al momento di riprendere la scena, eventuali miniature delle immagini (thumbnail) ed in taluni casi le coordinate GPS della posizione della camera al momento dello scatto. I metadati (es. EXIF, XMP, ecc.), possono essere utilizzati per isolare evidenze investigative, per verificare eventuali inconsistenze con le informazioni visive nelle immagini (es, una scena notturna associata ad un’orario di ripresa diurno) e per evidenziare alcune manipolazioni, anche se un utente esperto potrebbe modificarli/alterarli mediante appositi software.

Infine, nel caso in cui si utilizzi apparati di fascia medio/alta, è possibile che questi forniscano la possibilità di imprimere sulle immagini i cosiddetti watermark: piccoli “timbri” digitali la cui presenza (o assenza) può essere utile per validare una immagine.
È possibile infine sfruttare metodi di Image/Video Forensics che derivano direttamente dalla teoria dell’elaborazione della immagini. È il caso ad esempio della ricerca delle tracce lasciate dalla doppia quantizzazione, uno dei metodi “format based” descritti in dettaglio in [9]. Nel caso del formato compresso JPEG, che copre più del 90% delle immagini in circolazione, l’immagine prima di essere memorizzata subisce una compressione, in parte dovuta al processo di “quantizzazione” a cui è sottoposta.

In occasione di una eventuale modifica, essa dovrà essere decompressa per poter essere visualizzata, e nuovamente compressa in occasione del definitivo salvataggio. Per ragioni legate alla non reversibilità (il formato JPEG è infatti detto “lossy”, cioè “con perdita di informazione”) della procedura, questo doppio salvataggio lascerà alcune “tracce caratteristiche”, diverse da quelle che si evidenziano in caso di singola compressione. La figura 2 mostra queste differenze, ben visibili anche ad occhio nudo [6,8]. Sebbene un doppio salvataggio dell’immagine non implichi di per sé un’avvenuta manipolazione (si potrebbe visualizzare l’immagine, non inserire alcuna modifica e poi risalvarla ) sicuramente dopo questo procedimento l’immagine non è più quella originale. L’utilizzabilità in termini legali di questo risultato è evidente.

4. L’utilizzo della Image/Video Forensics nei casi reali
Tra i molti episodi in cui i metodi di Image Forensics sono state utilizzati come strumenti di indagine, appare sicuramente degno di nota il caso della “mozzarella blu”: nel 2010 alcune mozzarelle in vendita presso la grande distribuzione, all’apertura della confezione presentavano una colorazione bluastra a chiazze, causata da alcune anomalie nel processo di produzione e dalla presenza di un batterio. Il sequestro del prodotto in tutti i punti vendita italiani ha dato al caso una risonanza mediatica oltremodo rilevante. Come conseguenza dell’episodio, si è assistito in rete al proliferare di immagini riproducenti mozzarelle colorate con le più svariate tonalità. Come ancora oggi è possibile verificare effettuando una ricerca sul web con le parole chiave “mozzarella blu”, numerose immagini provengono da alterazioni artificiose delle componenti “cromatiche” della medesima foto, con il chiaro intento di enfatizzare il messaggio codificato nell’immagine.

Mediante l’ispezione di alcune caratteristiche di base delle immagini, ad esempio il loro istogramma, gli esperti di Image Forensics hanno potuto mettere in evidenza numerose manipolazioni e, tramite l’acquisizione “forense” dei dati nei siti in cui erano presenti le immagini, risalire anche alla presunta fonte di prova inquinata iniziale [7]. Bisogna quindi riflettere anche sull’interpretazione semantica del termine “alterazione”: non si tratta solo di “togliere” o “aggiungere” particolari all’immagine (o al video), ma anche di modificarne i valori di luminosità o di colore, allo scopo di alterarne l’aspetto e quindi il messaggio associato alla fruizione
della stessa. Citiamo a tal proposito un recente caso [10] riguardante le “alterazioni” che avrebbe subito l’immagine vincitrice del premio “World Photo Press 2012”. In merito all’ammissibilità, ed in genere all’utilizzo in dibattimento di fonti di prova costituite da immagini e video, è sicuramente interessante quanto riportato a proposito dell’ ”ammissibilità e regole di valutazione per immagini” relative ai fatti del G8 svoltosi a Genova nel 2001 [11]. In primo luogo perchè si ricorda che “l’art. 189 c.p.p. prevede espressamente prove non disciplinate dalla legge e la giurisprudenza costante del S.C. riconosce alle immagini fotografiche e filmate valenza di documento figurativo, del tipo testimoniale e diretto.” Inoltre, si fa rilevare come “la stessa giurisprudenza ammette, poi, in materia di prove filmiche l’utilizzo, anziché dell’originale, della copia del documento, quando emessa sia idonea ad assicurare l’accertamento dei fatti”. Infine, il collegio replica alle obiezioni sull’utilizzo di fonti di prova, costituite da filmati che a dire della difesa non sarebbero ammissibili in quanto “formati dalla giustapposizione di materiale vario, selezionato e montato […]” sottolineando come questo non basti a determinare la loro non utilizzabilità, “fatte salve la possibilità per le altre parti di addurre elementi idonei a dimostrare eventuali difetti di genuinità e manipolazioni arbitrarie delle immagini stesse.”

5. Conclusioni
La tecnologia sviluppata negli ultimi decenni fornisce strumenti sempre più potenti sia a chi intende manipolare un’immagine, che a colui che necessita di provarne l’autenticità. Alcuni accorgimenti e metodologie operative, più o meno sofisticate, qualora messe in pratica correttamente possono evitare errori che pregiudicano l’accettabilità in giudizio di documenti visivi. Altre procedure, dedicate all’analisi dei reperti, fanno uso di concetti e risultati provenienti direttamente dal mondo della ricerca e necessitano di un uso accorto e di una interpretazione dei risultati effettuata da utenti esperti. Le esperienze “sul campo”, dimostrano una volta di più che la strada da percorrere è quella di una standardizzazione delle procedure di analisi. ©

RIFERIMENTI

http://royal.pingdom.com/2013/01/16/internet-2012-in-numbers/ (2013).
S. Battiato, F. Galvan – “Introduzione alla Image/Video Forensics”- Sicurezza e Giustizia n. I /MMXIII – pp 42-43.
http://www.cs.dartmouth.edu/farid/research/digitaltampering/ (2013)
http://petapixel.com/2013/05/08/how-photographers-photoshopped-their-pictures-back-in-1946/ (2013)
Cynthia Baron Adobe PhotoShop Forensics: Sleuths, Truths, and Fauxtography (2007) ISBN-13:978-1598634051
J.A. Redi et al: Digital image forensics: a booklet for beginners. Multimed Tools Appl (2011) 51:133 – 162
S. Battiato, G.M. Farinella, G. Puglisi – “Image/Video Forensics: Casi di Studio” Chapter in IISFA Memberbook (2011)
S. Battiato, G. Messina: Digital Forgery Estimation into DCT Domain – A Critical Analysis. ACM Multimedia 2009 Workshop Multimedia in Forensics (2009)
S. Battiato, G. Messina, R. Rizzo – “Image Forensics. Contraffazione Digitale e Identificazione della Camera di Acquisizione: Status e Prospettive” Chapter in IISFA Memberbook (2009).
http://daily.wired.it/news/cultura/2013/05/17/world-press-photo-34648.html (2013)
http://www.processig8.org/Udienze%2025/Ud.%20143/143_motivazioni-03_25.html (2013).◊

Altri articoli di Sebastiano Battiato

Image/video forensics: theoretical background, methods and best practices. Part three – Tools for operational scenarios -
by Fausto Galvan and Sebastiano Battiato (N. III_MMXIX)
From the beginning of this century, Image/Video Forensics experts faced the need to extract the largest number of information from a digital visual content, developing a plethora of methods and algorithms. These approaches, which may concern the authentication of images or videos, the identification of the device in which the visual data was originated, or the alterations to which the document has been subjected, find applications both in the civil and criminal context. In a series of three papers, we provide first an introductory part about the powerful impact of images and videos in today’s reality, followed by a section where we highlight the differences between the analog and digital age in the formation of an image. Then we will define what is a digital evidence, and we will introduce Image/Video Forensics as a branch of the forensic sciences, highlighting its potential and limits. In the following, we will examine in detail some methods allowing to retrieve information from images when they are not readily available, and finally will provided a list of free and non-free software to face the daily challenges coming from processing images and videos for forensic purposes. The work ends with a list of publications containing the Best Practices in the field.

Image/video forensics: theoretical background, methods and best practices – Part two: From analog to digital world -
by Fausto Galvan and Sebastiano Battiato (N. I_MMXIX)
From the beginning of this century, Image/Video Forensics experts faced the need to extract the largest number of information from a digital visual content, developing a plethora of methods and algorithms. These approaches, which may concern the authentication of images or videos, the identification of the device in which the visual data was originated, or the alterations to which the document has been subjected, find applications both in the civil and criminal context. In a series of three papers, we provide first an introductory part about the powerful impact of images and videos in today’s reality, followed by a section where we highlight the differences between the analog and digital age in the formation of an image. Then we will define what is a digital evidence, and we will introduce Image/Video Forensics as a branch of the forensic sciences, highlighting its potential and limits. In the following, we will examine in detail some methods allowing to retrieve information from images when they are not readily available, and finally will provided a list of free and non-free software to face the daily challenges coming from processing images and videos for forensic purposes. The work ends with a list of publications containing the Best Practices in the field.

Image/video forensics: theoretical background, methods and best practices – Part one: Can we trust Images and Videos? -
by Fausto Galvan and Sebastiano Battiato (N. IV_MMXVIII)
From the beginning of this century, Image/Video Forensics experts faced the need to extract the largest number of information from a digital visual content, developing a plethora of methods and algorithms. These approaches, which may concern the authentication of images or videos, the identification of the device in which the visual data was originated, or the alterations to which the document has been subjected, find applications both in the civil and criminal context. In a series of three papers, we provide first an introductory part about the powerful impact of images and videos in today’s reality, followed by a section where we highlight the differences between the analog and digital age in the formation of an image. Then we will define what is a digital evidence, and we will introduce Image/Video Forensics as a branch of the forensic sciences, highlighting its potential and limits. In the following, we will examine in detail some methods allowing to retrieve information from images when they are not readily available, and finally will provided a list of free and non-free software to face the daily challenges coming from processing images and videos for forensic purposes. The work ends with a list of publications containing the Best Practices in the field.

RICOSTRUZIONE DI EVENTI E DI DINAMICHE ATTRAVERSO S.U.M.O., UN AVANZATO TOOL DI SIMULAZIONE DEL TRAFFICO URBANO -
di Sebastiano Battiato, Oliver Giudice, Antonino Barbaro Paratore (N. III_MMXVIII)
L’ausilio di strumenti di simulazione informatica permette una più completa e per quanto possibile esaustiva valutazione degli eventi grazie alla capacità intrinseca di tali strumenti di generare automaticamente centinaia di migliaia di eventi, al variare di tutte le combinazioni di variabili e situazioni incognite. A tale scopo in questo articolo si presenta il software opensource “Simulation of Urban Mobility” (SUMO).

Analisi vibrazionale avanzata (AVA): un algoritmo innovativo per l’esecuzione di intercettazioni ambientali -
di Francesco Rundo, Sebastiano Battiato, Sabrina Conoci e A. Luigi Di Stallo (N. I_MMXVIII)
Decreto legislativo 29 dicembre 2017, n. 216. Con decorrenza Gennaio 2018, entra in vigore la riforma della disciplina delle intercettazioni attuata con il decreto legislativo 29 dicembre 2017, n. 216: “Disposizioni in materia di intercettazioni di conversazioni o comunicazioni, in attuazione della delega di cui all’articolo 1, commi 82, 83 e 84, lettere a), b), c), d) ed e), della legge 23 giugno 2017, n. 103”. La riforma rafforza il ruolo delle intercettazioni come indispensabile strumento di indagine ed investigazione forense. Nell’ambito di questa riforma, gli autori intendono illustrare nel presente articolo, una innovativa pipeline di elaborazione dati che consente, sotto opportune ipotesi, la ricostruzione delle conversazioni tra due o piu’ soggetti, dal solo filmato video (a risoluzione e frame-rate tipici di uno dispositivo di acquisizione video di ultima generazione) senza avere accesso alla relativa traccia audio associata.

Sistemi “point of care” per le indagini genetiche in ambito forense -
di Sabrina Conoci, Salvatore Petralia, Francesco Rundo, Sebastiano Battiato (N. I_MMXVII)
Un’attenta disamina dei processi penali più recenti (alcuni dei quali divenuti “mediatici”) ha evidenziato il ruolo dirompente dell’analisi genetica e bio-molecolare nelle indagini investigative eseguite dagli inquirenti. Quando viene richiesta la repertazione di campioni biologici, le procedure adottate per il campionamento e successiva analisi delle tracce, devono rispettare standard di altissimo rigore scientifico grazie ai quali è poi possibile garantire l’accuratezza, la ripetibilità e l’assenza di contaminazione dovuta ad una non conforme procedura di repertazione o ad una errata catena di custodia del reperto. Nell’articolo che segue, gli autori illustreranno le potenzialità dei sistemi c.d. “Point of Care”(PoC) genetici” sia in riferimento all’indagine genetica in ambito forense che, in generale, come strumento per l’analisi in loco di reperti biologici rinvenuti nella scena di un crimine. Il “PoC genetico” può essere definito come sistema in grado di eseguire il processo diagnostico sample-in-answer-out senza intervento di un complesso laboratorio analitico. Esso è costituito in concreto dalla combinazione tra un sistema di detezione per il riconoscimento della composizione genetica e bio-molecolare del campione, da un sistema di trasduzione ottica od elettrica del segnale e da un sistema di post-processing dei dati, che si avvale di algortimi di interpretazione “immediata” delle rilevazioni acquisite, le quali produrrano in concreto report sulla profilazione del DNA campionato.

La stima dell’errore nella determinazione dell’altezza di un soggetto ripreso da un sistema di videosorveglianza -
di Sebastiano Battiato e Giovanni Tessitore (N. IV_MMXVI)
La diffusione dei sistemi di video-sorveglianza pubblici e privati rende frequente oggigiorno il caso in cui gli autori di un reato siano ripresi dalle telecamere di tali sistemi. La misura dell’altezza può essere un valido strumento per restringere la cerchia dei sospettati ed aiutare ad identificare i soggetti coinvolti. La stima dell’errore di misura deve sempre accompagnare le misure effettuate.

Medical image enhancement nei procedimenti giudiziari medico-legali in ambito oncologico -
di Francesco Rundo, Edoardo Tusa, Sebastiano Battiato (N. I_MMXVI)
La professione medica e sanitaria riveste un ruolo cruciale nel tessuto sociale ed economico del nostro Paese, attese peraltro le numerose vicende giudiziarie che hanno costretto, non da ultimo, il legislatore ad innovare nuovamente il quadro normativo che regolamenta e disciplina le azioni giudiziarie per errore medico. In questo quadro piuttosto complesso in cui si contrappongono gli interessi dei pazienti a quelli della professione medico-sanitaria è certamente attuale la figura del consulente tecnico (sia di parte che d’ufficio) che nei contenziosi medico-legali ha l’arduo compito di valutare con giudizio e rigore scientifico l’operato del professionista medico chiamato a rispondere del proprio operato. L’obiettivo del consulente tecnico è, dunque, quello di indirizzare opportunamente l’adito giudicante al fine di discriminare con ragionevole certezza l’errore volontario, doloso o colposo commesso dal professionista per imperizia, negligenza, superficialità ovvero per mancata adesione alle linee guida adottate dalla comunita scientifica, dagli scenari in cui nonostante il risultato avverso per il paziente questo non sia imputabile al professionista medico che ha , dunque, esercitato la sua professione al meglio delle proprie possibilità difettando, in concreto, il c.d. nesso eziologico. Nell’articolo proposto si mostreranno, attraverso la presentazione di un caso-studio in ambito oncologico, gli enormi vantaggi che la costituzione di un team di consulenza multi-disciplinare composto oltre che da medici, anche da ingegneri e matematici, può apportare nei contenziosi medico-legali sia in ambito civile che penale. Nello specifico, il team multi-disciplinare costituito dagli autori (medico-legale, ingegnere, informatico, matematico) attraverso un’analisi rigorosa delle immagini mediche riferite al caso presentato, messe peraltro in relazione con le linee guida adottate dalla comunita medica, ha sensibilmente elevato il livello di accuratezza scientifica della valutazione medico-legale del caso esaminato con l’ovvia conseguenza in relazione al peso probatorio che una tale analisi avrà in sede giudiziaria qualora il paziente decida di adire le vie legali.

VERIFICA DELL’ATTENDIBILITÀ DI UN ALIBI COSTITUITO DA IMMAGINI O VIDEO -
di Sebastiano Battiato e Fausto Galvan (N. II_MMXIV)
Tra le conseguenze che l’informatizzazione globale ha sul mondo delle investigazioni, vi è il sempre maggior utilizzo di strumenti digitali per la creazione di alibi. In questo contesto, le immagini e/o i video opportunamente modificati sono molto sfruttati. Al fine di rivelare le manipolazioni dei documenti visivi, oltre ai metodi forniti dalla Image Forensics “classica” vengono qui considerati, in una visione più globale del fenomeno falsificatorio, gli approcci che analizzano la possibile presenza di falsi originali. Alcuni esempi tratti da casi reali completano la trattazione.

RICOSTRUZIONE DI INFORMAZIONI 3D A PARTIRE DA IMMAGINI BIDIMENSIONALI -
di Sebastiano Battiato e Fausto Galvan ( n.IV_MMXIII )
Tra gli strumenti di indagine disponibili oggigiorno, cominciano a farsi strada anche metodi che permettono di estrapolare da una (o più) immagini informazioni relative alle dimensione di oggetti e/o persone fotografate. Alcuni di questi algoritmi rendono possibile ricostruire l’intera scena 3D ripresa dalla camera al momento dello scatto. Dopo una breve introduzione alla teoria matematica di riferimento verranno brevemente elencati alcuni risultati di rilievo già utilizzati ampiamente in ambito investigativo.

Altri articoli di Fausto Galvan