技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種網格非對齊雙重JPEG壓縮的檢測方法和裝置。

背景技術

聯合圖像專家組（Joint?Photographic?Expert?Group，JPEG）標準是由JPEG制定的一種靜態圖像壓縮標準，按照這個標準對圖像進行的壓縮被稱為JPEG壓縮，由JPEG壓縮得到的圖像稱為JPEG圖像。JPEG壓縮能夠在不過多損失圖像感知質量的情況下，獲得較高的壓縮率，因此被廣泛應用于圖片的傳輸、分享和存儲。

JPEG壓縮過程包括以下步驟：給定一幅待壓縮圖像，首先將圖像的像素矩陣分割成互不重疊的8×8像素塊；然后對每個像素塊進行離散余弦變換（Discrete?Cosine?Transform，DCT）變換，得到DCT系數矩陣；接著根據預先設定的量化表（對應一個質量因子），對DCT系數矩陣中的每個系數進行量化；最后對量化DCT系數矩陣進行熵編碼，并生成JPEG文件。JPEG解壓縮過程是JPEG壓縮的逆過程，即：給定一個JPEG文件，首先讀取其文件頭的量化表，并對文件內的碼流進行熵解碼，得到量化DCT系數矩陣；然后根據量化表，對量化DCT系數矩陣進行反量化，得到反量化DCT系數矩陣；接著對反量化DCT系數矩陣進行分塊DCT反變換，得到浮點型的像素矩陣；最后對所得的浮點型像素矩陣進行截斷取整操作，輸出整型像素矩陣。

JPEG標準是目前應用最為廣泛的圖像壓縮標準，例如，個人數碼相機基本都支持JPEG格式，且大多默認以JPEG格式保存拍攝到的圖像。換言之，由相機輸出的圖像往往就已經經歷了一次JPEG壓縮。人們在對拍攝到的JPEG圖像進行編輯時，可能僅對圖像的某一區域感興趣，并將感興趣區域裁剪出來，再一次保存為JPEG格式以便網絡傳輸和分享。由于裁剪時人們往往不會刻意保持JPEG的分塊網格結構，因此第一次JPEG壓縮（相機內部進行）與第二次JPEG壓縮（裁剪后保存時進行）的分塊網格有63/64的概率是非對齊的，也就是說，通過上述裁剪后再壓縮得到的JPEG圖像在很大概率上是一幅網格非對齊的雙重壓縮圖像。此外，人們可能會將一幅JPEG圖像中的某目標分割出來，粘貼到另外一幅載體圖像上以產生一個拼接場景，或者用一幅JPEG圖像的某區域覆蓋其另外一個區域來以抹除特定物體，這些操作也很可能產生網格非對齊雙重JPEG壓縮圖像。

從上述描述可知，隨著多媒體處理技術的發展，無論是圖像處理終端（例如，個人相機）還是圖像編輯軟件，其功能日益強大，且易學易用，從而使人們對圖像的編輯和修改等操作變得輕而易舉。一旦重要的、經過篡改的圖像在網絡上廣泛地流傳，這將可能會造成惡劣的社會影響和重大的經濟損失。因此，如何鑒別一幅JPEG圖像的真實性越來越受到重視，而檢測JPEG圖像是否經過網格非對齊雙重壓縮則是鑒別JPEG圖像真實性的一種重要手段。

現有技術提供的一種基于整數周期圖（Integer?Periodicity?Map，IPM）的用于檢測JPEG圖像是否經歷過網格非對齊的雙重JPEG壓縮的方法。該檢測方法基于這樣一種事實：如果待檢測圖像曾經過網格非對齊雙重壓縮，那么在一個8×8像素塊中，必有一個像素位置是第一次JPEG壓縮時8×8分塊的起始位置。因此，若自該起始位置起依次截取8×8像素塊，然后對每個像素塊進行DCT變換，計算DCT系數直流分量的直方圖，所得直方圖將呈現出周期性峰值。遍歷整個8×8分塊的每個像素，計算以每個像素位置作為起始位置時所得到的DCT系數直方圖的周期性度量，形成一個8×8的周期性度量矩陣，即IPM。通過計算63個IPM值的均勻性測度進行判決：若均勻性測度小于預先設定的閾值，則判定待檢測圖像未經過網格非對齊雙重壓縮，否則，判定其經過網格非對齊雙重壓縮。

上述現有技術提供的檢測方法需要對每幅待檢測的圖像進行64次分塊DCT變換后，才能度量DCT系數分布的周期性，因此計算復雜度高，實時性較差；周期性度量對噪聲敏感，因此在噪聲較大的情況下，檢測準確率較低。

發明內容

本發明實施例提供一種網格非對齊雙重JPEG壓縮的檢測方法，以較低的計算復雜度實現對網格非對齊雙重JPEG壓縮的檢測。