一种检测图像压缩痕迹的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，具体地说，涉及一种检测图像压缩痕迹的方法。
【背景技术】
[0002] 对数字照片的篡改操作基本都会改变其特征属性，这使得对图像篡改取证成为可 能，方法也不尽相同。目前针对图像篡改取证主要研宄方向有基于数字照片中的光照方向 与物体投影的不一致性研宄，基于相机参数特性的研宄，基于数字照片中场景不一致特性 的研宄等等。基于双重JPEG(Joint Photographic Experts Group)压缩的图像篡改取证 技术也取得了很大进展，而目前具体针对网络上低质量因子JPEG图像的篡改取证技术仍 需大量的研宄工作，也有着重要的意义。
[0003] 事实上，网络上的很多照片、图片出于方便在网络上传播的需要，一般都会被压缩 成质量因子相对较低的JPEG图像，而与此同时，图像处理软件的广泛使用使得对图像修 饰、篡改等更加简单易行。一些篡改者出于某些非正当的目的将这些图片从网络上获得后， 经过有目的篡改后重新发布到网络上。由于从网络上获取的JPEG格式图像已经经过了压 缩，质量因子一般相对较低，篡改者为了不影响图像视觉效果，在将图像进行局部内容进行 篡改之后常会以相对较高质量因子对其进行压缩保存。总的来看，JPEG图像在整个篡改过 程中经常会引入不确定次数的重压缩。这也使得许多针对篡改图像的双重JPEG压缩特征 来进行更进一步图像篡改检测的方法受到了严重的限制。
[0004] 发明人在大量实验基础上，发现在一定条件下，若是能完整的找到图像依次经历 过的压缩痕迹，便可以对一些经过多重JPEG压缩的图像进行逐步的近似恢复，以还原其相 对原始的状态。因此，如何快速、准确检测经过多重JPEG压缩的图像的压缩痕迹成为问题 的关键。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种检测图像压缩痕迹的方法，以解决无法快速、准确检 测经过多重JPEG压缩的图像的压缩痕迹的技术问题。
[0006] 本发明提供了一种检测图像压缩痕迹的方法，该方法包括：
[0007] 获取第一图像及其当前压缩所用的第一质量因子；
[0008] 利用第二质量因子对第一图像进行压缩处理，得到第二图像，第二质量因子小于 第一质量因子；
[0009] 利用第一质量因子对第二图像进行压缩处理，得到第三图像；
[0010] 判断第三图像和第一图像的相似度是否达到预设相似度，其中，若判断到第三图 像和第一图像的相似度达到预设相似度，则可知第一图像在经过第一质量因子压缩处理之 前，经过了第二质量因子的压缩处理。
[0011] 其中，利用第二质量因子对第一图像进行压缩处理，得到第二图像之前，还包括：
[0012] 获取第一质量因子对应的第一量化矩阵，确定第一量化矩阵的获取规则。
[0013] 其中，利用第二质量因子对第一图像进行压缩处理，得到第二图像包括：
[0014] 根据所确定的第一量化矩阵的获取规则，获取对应第二质量因子的第二量化矩 阵；
[0015] 利用第二量化矩阵，对第一图像进行压缩处理，得到第二图像。
[0016] 其中，利用第二质量因子对第一图像进行压缩处理，得到第二图像包括：
[0017] 利用若干个第二质量因子分别对第一图像进行压缩处理，得到若干个第二图像。
[0018] 其中，判断第三图像和第一图像的相似度是否达到预设相似度包括：
[0019] 计算第一图像和各第二图像之间的离散余弦变换系数的差值矩阵，作为各第一差 值矩阵；
[0020] 计算各第二图像和对应的第三图像之间的离散余弦变换系数的差值矩阵，作为各 第二差值矩阵；
[0021] 计算各第一差值矩阵和对应的第二差值矩阵的误差值，并获取各误差值之和；
[0022] 获取一第一差值矩阵和对应的第二差值矩阵的误差值，判断其与各误差值之和的 比值是否小于预设值。
[0023] 其中，判断第三图像和第一图像的相似度是否达到预设相似度包括：
[0024] 获取第一图像和第三图像的离散余弦变换系数矩阵；
[0025] 判断两个离散余弦变换系数矩阵系数中，非零系数相同的比例是否大于预设比 例。
[0026] 其中，第一图像和第二图像为JPEG格式。
[0027] 其中，所述预设值为0.003至0.01。
[0028] 其中，所述预设比例为95%。
[0029] 本发明带来了以下有益效果：本发明实施例所公开的检测图像压缩痕迹的方法是 基于第一图像和第三图像的量化误差一致性来检测的，能够快速地检测出经历了由小自大 的质量因子压缩的第一图像的压缩痕迹，且操作简单，准确率高。
[0030] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的 附图做简单的介绍：
[0032] 图1是本发明实施例提供的检测图像压缩痕迹的方法的流程示意图；
[0033] 图2是本发明实施例提供的量化误差一致性示意图；
[0034] 图3是本发明实施例提供的13与I ^勺DCT系数匹配程度示意图；
[0035] 图4(a)至（d)是本发明实施例提供的压缩后图像的量化误差一致性检测结果示 意图；
[0036] 图5是本发明实施例提供的原始图像示意图；
[0037] 图6是本发明实施例提供的篡改图像示意图；
[0038] 图7是本发明实施例提供的篡改图像块定位示意图；
[0039] 图8是图7中的篡改图像块的放大示意图；
[0040] 图9是图8中的篡改区域的示意图；
[0041] 图10(a)至（b)是篡改图像的检测结果的示意图；
[0042]图11是定位窗的各图像块与对应的量化矩阵的DCT系数的差值示意图。
【具体实施方式】
[0043] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明 的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0044] 本发明实施例提供了一种检测图像压缩痕迹的方法，如图1所示，该方法包括：
[0045] 步骤S101、获取第一图像及其当前压缩所用的第一质量因子。
[0046] 对于图像的压缩编码来说，压缩的第一步需要将图像分隔成很多小块，并且将每 个小块进行变换，使之由空域信号变换成为时域信号。这种空域到时域的变换多采用8*8 的离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，简称DCT)。经过DCT变换后，8*8的空域像 素矩阵变换成为8*8的频域信号矩阵，即DCT系数矩阵。
[0047] 继而可以根据压缩所需的质量因子，通过不同的获取规则，调取对应的量化矩阵 来对图像的DCT系数矩阵进行运算，得到压缩处理后的图像的DCT系数矩阵。
[0048] 因此，在获取第一图像、当前压缩所用的第一质量因子时，还应获取第一质量因子 对应的第一量化矩阵，以确定第一量化矩阵的获取规则，为接下来的检测步骤做准备。
[0049] 为了便于说明，本发明实施例以压缩处理后的图片为JPEG格式为例进行说明。本 发明实施例中JPEG图像