[发明专利]针对双重JPEG压缩图像的篡改检测及篡改定位方法

说明书

技术领域

本发明属于图像篡改检测技术领域，具体涉及一种针对双重JPEG压缩图像的篡改检测及篡改定位方法。

背景技术

近年来，随着数字采集设备的快速普及以及功能强大的图像编辑软件的广泛使用，对数字图像的编辑和修改变得越来越容易。为了满足某种需要或达到某种目的，人们能够随意地对数字照片进行各种修改和编辑，由此极大地降低了数字照片的可信度，颠覆了“眼见为实”的传统观念。如何检测数字图像的真实性已成为近年来法律界和信息产业界所面临的一个重要的热点问题和迫切需要解决的难点问题。

数字图像内容真实性认证技术分为主动取证[见文献1]和被动取证[见文献2]。现有的主动取证技术包括数字水印[见文献3，4，5]和图像数字签名[见文献6，7，8，9]。主动认证方法的主要缺点是需要图像的先验信息。数字图像被动取证是一种不依赖于任何附加信息或先验知识的取证技术，是基于数字图像固有特征，直接对数字图像本身进行鉴别和取证分析，对其来源进行追踪和认证。由于不依赖任何先验信息，数字图像被动取证技术的应用范围非常广泛，并在近年来受到越来越多的关注，成为图像内容真实性认证的重点研究方向。

由于JPEG格式是目前多数数码相机以及图像处理软件所采用的图像格式，很多篡改或合成图像源自JPEG格式图像，因此对JPEG图像的篡改检测技术有着非常重要的实际意义。JPEG合成图像是指篡改者将一幅图像中的某个区域复制粘贴到本幅或另外一幅JPEG图像中的某个区域，然后再重新保存为JPEG格式的图像。

目前针对JPEG图像的被动检测技术十分有限，主要方法有针对双重JPEG压缩的被动篡改检测技术[见文献10，11，12，13，14]和针对JPEG块效应的被动检测技术[见文献15，16]。前者是通过分析JPEG压缩、解压缩过程以及图像篡改过程所引入的特征来检测篡改，后者是利用块效应的不一致性来检测篡改。

在针对双重JPEG压缩的被动取证方法的研究中，典型算法是Hany Farid提出的方法[见文献12]，该方法利用各种质量因子对JPEG图像进行重压缩，比较重压缩前后的差别，再用K-S（kolmogorov-smirnov）统计工具来确定篡改区域。它可以检测由不同JPEG质量因子的图像合成的篡改图像，但是合成图像的篡改区域与其它部分压缩的质量因子要相差20以上，并且篡改区域的大小至少为100×100的时候，检测准确率才能在90%以上，而且当篡改区域存在分块位置不一致时，还要对64种分块方式下的图像进行再压缩，计算量很大。纵观目前的该类研究，普遍存在如下问题：(1)要求合成图像的两次压缩的质量因子既有一定的大小关系；(2)对于正常图像处理等内容保持操作的鲁棒性较差；(3)篡改检测精度不十分理想；(4)计算效率不高。

参考文献：

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