JPEG誤差分析及其在被動(dòng)取證中的應(yīng)用.pdf

1、近年來,數(shù)字圖像的應(yīng)用已經(jīng)遍及到我們社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,如新聞媒體,刑事偵查,科學(xué)研究等等。不同于膠卷圖像,我們可以借助于一些功能強(qiáng)大的圖像編輯軟件,如Adobe Photoshop、GIMP等,能夠很簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字圖像的修改、復(fù)制等操作。如今,視覺上難以被察覺的虛假圖像越來越多地涌現(xiàn)在我們的面前。因此,數(shù)字圖像真?zhèn)涡缘蔫b別正面臨著十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),數(shù)字多媒體取證的研究領(lǐng)域也應(yīng)運(yùn)而生。
　　 傳統(tǒng)的數(shù)字圖像取證技術(shù)需要在媒體數(shù)據(jù)建立

2、的同時(shí),人為地進(jìn)行一些預(yù)處理操作,如數(shù)字水印的嵌入或數(shù)字簽名信息的提取等。而在檢測(cè)端,則需要借助這些人為附加的信息對(duì)被保護(hù)的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行取證。然而,在許多實(shí)際的情況下,待檢測(cè)的圖像本身并不含有這些邊信息。此時(shí),這些基于數(shù)字水印和數(shù)字簽名等主動(dòng)的取證技術(shù)均會(huì)失效。
　　 最近,國際上提出了一種全新的媒體取證技術(shù),它不需要借助任何輔助信息就可實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體數(shù)據(jù)取證的目的。這種新技術(shù)認(rèn)為:成像設(shè)備內(nèi)部操作及各種圖像后處理均會(huì)給自然圖像

3、引入一些固有的統(tǒng)計(jì)特性。通過提取并分析這些圖像的固有特征,我們可以估計(jì)圖像的來源及檢測(cè)圖像經(jīng)過了什么樣的處理操作。因此,這種取證模式是被動(dòng)的、全盲的。
　　 該報(bào)告主要考察了一種應(yīng)用極為廣泛的圖像格式一JPEG圖像。通過理論分析JPEG壓縮過程中所產(chǎn)生的三個(gè)主要誤差(包括量化誤差,舍入誤差及截?cái)嗾`差)及它們與JPEG重壓縮及某些空域隱寫等操作的關(guān)系,提出了一些簡(jiǎn)單而有效的方法去解決以下三個(gè)數(shù)字圖像盲取證問題:
　　 1.

4、基于誤差分析的JPEG壓縮歷史估計(jì)。JPEG圖像在某些情況下會(huì)以bitmap格式進(jìn)行處理或存儲(chǔ)。對(duì)給定的一幅bitmap圖像,我們想估計(jì)它的JPEG壓縮歷史:判別它是否經(jīng)過了JPEG壓縮處理,估計(jì)JPEG壓縮時(shí)所采用的量化步長和檢測(cè)量化表。
　　 2.基于量化效應(yīng)的圖像信源編碼器估計(jì)。除了JPEG壓縮外,還存在許多不同類型的圖像信源編碼器,如JPEG2000及各式各樣的子帶編碼方式等等。給定一幅bitmap圖像,我們通過分析該圖

5、像在各個(gè)候選編碼器對(duì)應(yīng)變換系數(shù)上的量化特征,欲估計(jì)出該bitmap圖像之前信源編碼器所使用的變換方式及一些重要的壓縮參數(shù)。
　　 3.估計(jì)JPEG Stegos的秘密信息長度。某些情況下,JPEG解壓后的圖像會(huì)作為一些空域隱寫算法(如LSB匹配算法等)的原始載體圖像(JPEG cover)。對(duì)給定的隱寫后圖像(JPEG Stegos),我們首先檢測(cè)出該圖像之前JPEG壓縮時(shí)所采用的量化表,然后通過分析由于空域隱寫所產(chǎn)生的像素變化