一种基于 JPEG 虚影的图像取证技术

照片编辑工具极易获取所带来的空前增长已危及数字图像的可信力。图像本应胜过千言万语，但如今仅当其可被认证或图像完整性可被证明完好时方能如此。本文提出一种面向 JPEG 图像的数字图像取证技术。若被伪造部分（称为虚影图像）的压缩质量与载体图像不同，该技术可检测图像中的任何伪造。它基于对 JPEG 图像以不同 JPEG 质量重新保存，且当以与载体图像相同的 JPEG 质量保存时，伪造部分的检测最为显著。此外，我们可以通过使用结构相似性指数测度（SSIM）或图像能量分析相似性，精确预测载体图像的 JPEG 质量。SSIM 的第一个极大值或能量的第一个极小值对应于载体图像的 JPEG 质量。我们创建了虚影与载体图像 JPEG 压缩质量各异的数据集，并验证了实验结果的可扩展性。我们还实验了多种攻击场景，例如高质量虚影图像嵌入低质量载体图像、低质量虚影图像嵌入高质量载体图像，以及虚影与载体图像质量相同。所提方法即便对于小至 10x10 像素块的伪造，也能准确定位篡改区域。我们的技术亦对其他攻击场景具有鲁棒性，如复制-移动伪造、向图像插入文本、对虚影图像重缩放（缩小/放大）后粘贴至载体图像。