数字图像的真实性鉴定技术

前言

第1 章绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 数字图像真实性鉴定的研究意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 数字图像真实性鉴定研究现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2.1 传统数字图像保护方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.2 盲环境下的数字图像鉴定方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

第2 章数字图像. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1 照片的发展. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.2 数码照片基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.1 数码照片与胶片照片的区别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2 数码照片的成像过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

2.2.3 数码照片生成的基本步骤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

2.3 数码照相机与数码照片. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.3.1 数码照相机的“色彩”合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.3.2 CFA 插值算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

第3 章数字图像真实性鉴定基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

3.1 数字图像篡改行为分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.2 针对颠覆类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

3.2.1 计算机生成图像鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

3.2.2 相机翻拍图像认证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

3.2.3 相机来源认证技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3 针对严重类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

3.3.1 针对同幅图像copy-move 篡改的检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.3.2 基于统计特征的图像篡改检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.3.3 基于局部特征的图像篡改检测技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.4 针对一般类篡改的鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

3.5 图像篡改鉴定技术的发展阶段. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

第4 章多重JPEG 压缩的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1 JPEG 压缩简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1.1 JPEG 编/解码过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

? vi ? 目录

4.1.2 篡改引起的JPEG 图像变化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

4.2 基于分块思想的多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.2.1 JPEG 压缩误差分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

4.2.2 分块的方法加速检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

4.2.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.3 基于滑窗思想的多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.3.1 恶意JPEG 压缩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.3.2 针对恶意JPEG 压缩的滑窗检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

4.3.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.4 基于量化误差一致性的多重JPEG 压缩篡改取证技术. . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.4.1 量化误差一致性检测算法的理论基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.4.2 利用量化误差一致性进行多重JPEG 压缩检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.4.3 实例检测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

第5 章基于计算机视觉的篡改鉴定技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.1 计算机视觉基础. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74

5.1.1 计算机视觉的应用领域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

5.1.2 计算机视觉应用于数字图像篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.2 盲环境下单幅图的篡改鉴定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

《数字图像的真实性鉴定技术》内容紧密结合当前数字图像真实性鉴定的实际需求，首先介绍数字图像篡改鉴定的研究意义和国内研究现状，接着讲述数字图像真实性鉴定的基础知识，重点总结作者所在的课题组在数字图像真实性鉴定的方面取得的研究成果？主要内容有数字图像篡改鉴定基础?多重JPEG 压缩的篡改鉴定技术?基于计算机视觉的篡改鉴定技术?图像中文字的篡改鉴定技术?基于光源信息的篡改鉴定技术以及数字图像真实性评价模型等?