[发明专利]一种针对自然图像和基于DWT压缩篡改图像的图像的取证方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像取证的技术领域，具体涉及一种针对自然图像和基于DWT压缩篡改图像的图像的取证方法。

背景技术

随着现代多媒体技术以及网络技术的快速发展，使得传输和共享多媒体变得更加便利，人们可以通过网络和多媒体技术对于相应的多媒体（例如图片、视频、音频等）进行快速的获取，毋容置疑，我们生活在一个视觉意向的世界中，眼见为实是我们传统的观念认知。但是现阶段的数字技术在带给我们巨大便利的同时，也伴随着对于多媒体的篡改，其中最主要的是对于图像的篡改。图像内容的虚假性很可能会对人们的生活带来一定的危害，例如华南虎事件，对整个社会造成了巨大的影响。

传统的图像内容保护都是按照外在的方式进行设计，例如在图像中加入水印或者指纹。但是在很多情况下，外在的保护方案并不能很好的得到实施，因此需要对于图像本身固有的指纹特性进行研究，从而促进取证工作的有效进行。但是，科学总是存在双面性，在有些研究者们讨论出对于一种图像篡改的取证检测后，会有研究者针对这种检测进行相应的掩盖攻击处理，使得现有的取证检测方法失效。例如，在针对图像的压缩取证中，有研究者根据压缩之后的图像特征进行压缩和非压缩分类，从而确保图像的真实性。与此同时，就存在了研究者针对这些方法的压缩反取证，使得现有的压缩取证方法失效。因此，寻求自然图像中固有的指纹特性就变得尤为重要。

在数字取证中，针对图像的压缩取证和压缩反取证主要集中于JPEG图像。因为在当今社会中，人们使用最多的照相机的编码方式都是JPEG格式。在对于JPEG图像压缩算法的检测中，如Farid等（参见H.Farid.Digital ballistics from jpeg quantization:A follow up study.Dept.Comp.Sci..Dartmouth College,Tech.Rep.TR2008-638,2008.）根据不同的照相机镜头采用不同的JPEG量化表，使得待检测图像量化与已经存在的数据库中的不同镜头的量化表进行对比，从而检测出该图像是由何种摄像头拍摄而成的信息。Fan等（参见Z.Fan and R.deQueiroz.Identification of bitmap compression history:JPEG detection and quantizer estimation.IEEE Trans.Image Process.vol.12,no.2,pp.230–235,Feb.2003.）采用原始图像DCT的系数直方图的连续性和压缩之后的图像的DCT系数直方图存在间隔的性质来进行压缩取证。对于压缩的反取证技术，Stamm等（参见Matthew C.Stamm,K.J.Ray Liu.Anti-Forensics of Digital Image Compression.IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION FORENSICS ANDSECURITY.VOL.6,NO.3,2011.）针对JPEG压缩之后的DCT系数直方图之间的间隔问题，使用拉普拉斯模型对于直方图进行模型模拟，然后对于间隔部分进行抖动添加，从而填补系数直方图之间的间隔，使得Lin等（参见W.S.Lin,S.K.Tjoa,H.V.Zhao,and K.J.R.Liu.Digital image source coder forensics via intrinsic fingerprints.IEEE Trans.Inf.Forensics Security.vol.4,no.3,pp.460–475,Sep.2009.）等提出的取证算法失效。