JPEG圖像盲取證技術(shù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，高分辨率數(shù)碼相機以及功能強大的圖像編輯軟件的出現(xiàn)，使得圖像修改的現(xiàn)象越來越普遍，雖然它在一定程度上豐富了人們的日常生活，但是，圖像的修改也帶來了許多問題。如果將篡改圖像用在新聞媒體或法律上，對社會將會造成很大的影響。因此，數(shù)字圖像的真?zhèn)舞b別技術(shù)受到普遍關(guān)注，并成為當前研究熱點。 目前，多數(shù)圖像采集設備輸出的數(shù)字圖像及其互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)字圖像大多數(shù)都是用JPEG格式存儲的。因此JPEG圖像的盲取證技術(shù)有著非常

2、重要的實用價值，而現(xiàn)有的針對JPEG圖像的盲取證算法約束條件較多，距離實用尚有不少差距。在此背景下，本文開展了JPEG數(shù)字圖像盲取證技術(shù)研究。而數(shù)字圖像盲取證技術(shù)的關(guān)鍵是解決真?zhèn)螆D像的盲檢測問題。 論文主要研究工作和貢獻如下： (1)提出了基于JPEG壓縮量化相關(guān)性的JPEG圖像真?zhèn)蚊z測的算法。這種方法在基于合成圖像質(zhì)量因子不同的前提與假設下，通過檢測圖像編碼量化過程中質(zhì)量因子是否一致來檢測圖像是否進行過篡改。算法本身

3、原理簡單，易于實現(xiàn)，算法復雜度主要集中在對質(zhì)量因子(q值)的估計上。通過實驗對所提出的盲檢測算法進行驗證，結(jié)果表明本算法能夠有效地檢測圖像的真?zhèn)危硕ù鄹膮^(qū)域。論文利用實驗統(tǒng)計分析，總結(jié)出當原始圖像的q值與修改圖像的q值相差大于5時，檢測正確率在95％以上，而當兩者的q值過于接近(小于5)時，正確率稍有降低。 (2)提出基于塊效應的JPEG合成圖像真?zhèn)蚊z測的算法。該檢測算法是基于JPEG圖像合成時，修改區(qū)域與原始區(qū)域交界處出

4、現(xiàn)8×8子塊的錯位，在頻域中表現(xiàn)為原有波峰的衰減或分裂這一特征而提出的。通過檢測合成過程中造成的塊不匹配，進而確定合成圖像真?zhèn)螀^(qū)域。首先計算出差分圖像每一列的功率譜，并將這些功率譜疊加起來，來消除圖像本身的結(jié)構(gòu)和紋理干擾。對于經(jīng)過JPEG壓縮的圖像，可以發(fā)現(xiàn)其功率譜在特定的頻率上有周期性波峰存在，而未經(jīng)過JPEG壓縮的圖像則沒有這樣的波峰存在。采用中高頻段的平坦度對局部頻域能量譜進行分析，使用32×64的滑動塊對水平塊效應進行檢測，64

5、×32的滑動塊對垂直塊效應進行檢測，并將水平和垂直檢測的結(jié)果相乘來放大拼接區(qū)域與非修改區(qū)域的差異。實驗結(jié)果表明，該方法檢測JPEG合成圖像的真?zhèn)问欠浅Ｓ行У摹?(3)對所提出的上述兩種算法進一步分析，給出與已有算法的性能比較，并判斷其性能優(yōu)劣。通過將本文算法與已有文獻[65]中基于塊效應不一致性圖像盲檢測算法相比較，可以得出文中提出的基于JPEG壓縮量化相關(guān)性的圖像盲檢測算法無論在準確率方面，還是在抗干擾性方面皆優(yōu)于文獻[65]