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数字图像篡改盲取证技术研究

作　者: 王威
导　师: 王让定
学　校: 宁波大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 图像篡改 被动盲取证 JPEG2000标准 直方图填充特性 极大值领域
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


数字图像的恶意篡改给人们的社会生活造成了负面影响。可能损坏个人荣誉以及生命财产安全、危害正常的司法程序，甚至危及国家安全。数字图像篡改的被动盲取证技术是遏制图像篡改行为的有效手段。是信息安全领域的重要分支。相对于数字图像篡改的主动取证技术，数字图像篡改的被动盲取证技术不需要在原始图像中嵌入水印信息。直接通过分析待检测图像的获取设备属性或者图像本身的统计特征来判断图像是否经过篡改。本文系统的分析了数字图像篡改的种类以及对应的各种被动盲取证技术。以新的数字图像压缩标准JPEG2000为研究载体，分别对JPEG2000编解码和JPEG编解码进行了分析。并对两者的异同点进行了比较研究。通过对JPEG2000压缩标准中离散小波变换（DWT）系数在一次压缩和二次压缩情况下的频数统计、直方图分析，以及对JPEG2000双压缩特征的分析，取得了以下研究成果和创新。首先，从篡改者的角度对目前流行的篡改手段做了新的分类。并系统的总结和概括了整个数字图像被动盲取证的技术框架。详细分析了各种篡改取证技术的优缺点。阐述了实际应用的要求下篡改取证系统开发的重点和难点。并对用于篡改取证的标准数字图像测试样本数据库的建库准则进行了探讨和总结。其次，对新的数字图像压缩标准JPEG2000的编解码进行了深入的分析，针对JPEG标准的不足和缺陷，着重总结了JPEG2000标准在编码上的改进和提高。并对JPEG2000标准和JPEG标准进行了异同点的比较性分析，从这种比较分析中概括了在新的图像压缩标准JPEG2000下可以用于篡改盲取证的图像统计特征。第三，对JPEG2000标准中离散小波变换（DWT）系数进行了研究和分析。分别在图像一次压缩和二次压缩的情况下，对小波变换子带系数的频数值进行了系统的统计和比较。发现了区别于JPEG图像压缩标准在一次压缩和二次压缩情况下离散余弦变换系数(DCT)频数直方图的统计特征。通过对JPEG2000标准中这种二次压缩情况下“填充”特性的定量分析，提出了利用“极大值领域比较”的方法检测JPEG2000格式图像的双压缩篡改。第四，通过分析不同图像间的复制粘贴篡改块与非篡改区域表现出来的不同的压缩特征，提出了利用JPEG2000格式图像在二次压缩下的这种“填充”特性以及“极大值领域比较”算法来检测不同图像间复制粘贴篡改的盲取证方法。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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