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彩色图像JPEG重压缩取证综述
1
作者 王昊 王金伟 +4 位作者 程鑫 张家伟 吴昊 罗向阳 马宾 《计算机应用》 北大核心 2025年第11期3609-3620,共12页
JPEG(Joint Photographic Experts Group)压缩是当前应用最为广泛的图像压缩标准之一,它涉及诸如图像操作链取证、图像源取证、隐写与隐写分析和JPEG反取证等多种取证场景和安全模型。研究者针对JPEG图像特性开展了诸多有关JPEG重压缩... JPEG(Joint Photographic Experts Group)压缩是当前应用最为广泛的图像压缩标准之一,它涉及诸如图像操作链取证、图像源取证、隐写与隐写分析和JPEG反取证等多种取证场景和安全模型。研究者针对JPEG图像特性开展了诸多有关JPEG重压缩取证的研究,发现JPEG重压缩取证不仅为图像取证提供先验知识,也可以直接应用到取证场景中。因此,对彩色图像JPEG重压缩取证进行综述。首先,介绍了重压缩取证的研究背景,并将重压缩取证分成了非对齐、对齐异步和对齐同步3种重压缩问题;其次,详细介绍了JPEG压缩的流程、收敛误差、误差图像、算法评价指标等用于重压缩取证的基础知识;再次,对每类问题的现有方法进行了详细的介绍和梳理。此外,由于图像隐写、对抗样本等都涉及关于JPEG重压缩的鲁棒性研究,因此,列举了JPEG重压缩特征特性在上述领域中的应用,并选取了常见的算法进行对比,总结归纳它们的优缺点。最后,展望了JPEG重压缩取证中有待进一步解决的问题和发展趋势。 展开更多
关键词 数字取证 jpeg重压缩取证 jpeg压缩流程 误差图像 收敛误差
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结合残差去噪网络和多尺度深度卷积的JPEG隐写分析
2
作者 宋俊芳 王方馨 +1 位作者 雷善中 冯飞扬 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期132-141,共10页
当前隐写术通过在图像上引入微弱噪声信号,极大地降低了隐写信号的感知性,导致隐写信号难以提取,且现有JPEG域隐写分析方法在构建检测模型上无法精确捕捉局部和全局特性的差异。因此,提出结合残差去噪网络和多尺度深度卷积的JPEG隐写分... 当前隐写术通过在图像上引入微弱噪声信号,极大地降低了隐写信号的感知性,导致隐写信号难以提取,且现有JPEG域隐写分析方法在构建检测模型上无法精确捕捉局部和全局特性的差异。因此,提出结合残差去噪网络和多尺度深度卷积的JPEG隐写分析模型,命名为DMNet。为增强隐写信号并减小图像内容的干扰,基于DnCNN(denoising convolutional neural network)去噪网络深度挖掘噪声信息,改进设计降噪模块,使能够利用不同层次的特征,捕获更加全面的隐写信号。设计多感受野模块,引入多尺度深度卷积扩展感受野,捕获更丰富的局部和全局信息,提高隐写特征的可识别性。此外,为了去除冗余特征,还设计降维模块,并引入平均池化层进行特征降维。结合通道注意力机制,使模型自适应地分配多尺度特征的权重,从而更精准地提取和识别隐写特征。实验结果表明:对于隐写方法J-UNIWARD和UERD,DMNet的检测精度明显优于SRNet、J-XuNet和WangNet,最高提升了36.14%,并且在训练集和测试集失配时也表现出较好的泛化能力。 展开更多
关键词 jpeg隐写分析 DnCNN去噪网络 多尺度特征提取 通道注意力
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一种基于空域和频域的JPEG图像复原方法
3
作者 刘潘梅 吴建源 《厦门理工学院学报》 2025年第3期54-60,共7页
为了使复原的JPEG图像在视觉上更清晰、逼真,设计出一种基于空域和频域的图像复原方法。该方法将JPEG图像复原建模作为一个图像到图像的转换问题,并采用全卷积网络将JPEG压缩图像转换为在视觉效果和统计特性上尽可能逼近原始未压缩图像... 为了使复原的JPEG图像在视觉上更清晰、逼真,设计出一种基于空域和频域的图像复原方法。该方法将JPEG图像复原建模作为一个图像到图像的转换问题,并采用全卷积网络将JPEG压缩图像转换为在视觉效果和统计特性上尽可能逼近原始未压缩图像的重构图像;考虑到JPEG压缩主要原理是通过抑制图像中人眼不敏感的高频成分来减轻存储负担,设计一个基于空域像素级损失和频域离散余弦变换系数高频成分损失的损失函数,用于复原JPEG图像丢失的高频细节成分。实验结果表明,与已有的最佳复原方法相比,所提方法的峰值信噪比、结构相似性、学习感知图像块相似度分别提高0.37%、0.15%、2.68%。 展开更多
关键词 图像复原方法 jpeg图像 全卷积网络 像素级损失 DCT高频损失
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融合残差块和注意力机制的JPEG压缩反取证
4
作者 唐贝贝 陈磊 李若宇 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2025年第3期63-69,共7页
目的针对JPEG压缩反取证方法在生成图像质量与反取证性能之间平衡不足的问题,设计了一种融合多级残差块和通道注意力机制的反取证模型RBAM-JAF,以提高生成图像的质量,促使反取证性能和图像质量之间达到更好的平衡。方法采用基于生成对... 目的针对JPEG压缩反取证方法在生成图像质量与反取证性能之间平衡不足的问题,设计了一种融合多级残差块和通道注意力机制的反取证模型RBAM-JAF,以提高生成图像的质量,促使反取证性能和图像质量之间达到更好的平衡。方法采用基于生成对抗网络的框架,包括生成器和鉴别器两部分,其中,生成器引入多级残差块和通道注意力机制,使模型具有更好的泛化性,增强图像特征表示的能力;添加特征融合模块,以充分利用所有卷积层的特征,提高生成图像的质量。结果实验结果显示,与现有的4种反取证方法M_(1)、M_(2)、M_(3)和M_(4)相比,在Q_(F)=25的情况下,PSNR值分别增长了8.52%、3.31%、1.52%和0.07%,SSIM值分别增长了12.89%、2.46%、1.90%和0.55%;在Q_(F)=50的情况下,PSNR值分别增长了10.22%、2.21%、0.88%和0.19%,SSIM值分别增长了9.71%、1.52%、0.64%和0.21%;在Q_(F)=75的情况下,PSNR值分别增长了18.26%、3.56%、3.80%和2.96%,SSIM值分别增长了10.83%、1.58%、1.16%和0.52%。此外,通过4种取证检测器的检测,Q_(F)=25、50和75时,AUC值均接近或低于0.5。结论实验结果显示:方法M 5与现有的反取证方法相比,提高了生成图像的视觉质量且能够有效地欺骗现有的取证检测器,使反取证性能和生成图像质量之间达到了更好的平衡。 展开更多
关键词 jpeg压缩 jpeg反取证 生成对抗网络 残差块 通道注意力机制
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梯度引导的JPEG压缩图像超分辨率重建
5
作者 曹坪 林树冉 +2 位作者 张淳杰 郑晓龙 赵耀 《自动化学报》 北大核心 2025年第6期1261-1276,共16页
在真实场景中,图像往往同时遭受低分辨率、压缩失真及噪声等多种退化因素影响.现有方法通常聚焦于单一退化类型,难以应对复杂的复合退化情况.为解决真实场景中普遍存在的低分辨率与JPEG压缩伪影复合退化问题,提出一种梯度引导的联合JPE... 在真实场景中,图像往往同时遭受低分辨率、压缩失真及噪声等多种退化因素影响.现有方法通常聚焦于单一退化类型,难以应对复杂的复合退化情况.为解决真实场景中普遍存在的低分辨率与JPEG压缩伪影复合退化问题,提出一种梯度引导的联合JPEG压缩伪影去除和超分辨率重建网络.该网络以超分辨率分支为主导,融合JPEG压缩伪影去除分支与梯度引导分支的非对称特征,实现了高质量图像重建.JPEG压缩伪影去除分支专注于压缩伪影抑制,缓解了主导分支的重建负担.梯度引导分支则精准估计图像梯度,引导主导分支恢复更多细节与纹理.实验结果表明,该方法提升了低分辨率JPEG压缩图像的重建质量. 展开更多
关键词 jpeg压缩 超分辨率 图像重建 梯度先验
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面向JPEG Pleno光场编码失真的盲伪影去除
6
作者 赖嘉隆 蒋志迪 蒋刚毅 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期960-968,共9页
JPEG Pleno压缩会在压缩后的4D光场图像中产生伪影,这不仅会降低其视觉质量,还会影响其他图像处理任务的性能。目前尚缺少对JPEG Pleno光场编码失真修复的研究和可供网络训练的JPEG Pleno编码失真光场数据集。本文提出了一种端到端灵活... JPEG Pleno压缩会在压缩后的4D光场图像中产生伪影,这不仅会降低其视觉质量,还会影响其他图像处理任务的性能。目前尚缺少对JPEG Pleno光场编码失真修复的研究和可供网络训练的JPEG Pleno编码失真光场数据集。本文提出了一种端到端灵活的盲卷积神经网络,即JPLARNet。它充分考虑JPEG Pleno编码特点,且通过预测其编码压缩质量因子,以在伪影去除和细节保留之间进行权衡。具体而言,JPLARNet首先使用空角解耦模块对光场图像进行初步特征提取,再经过多尺度的解耦器得到预测的压缩因子和高级语义特征,然后通过压缩因子融合模块将预测的压缩因子嵌入到随后的重构器模块中,以此引导压缩光场图像伪影去除,生成高质量光场图像。此外,构建了大核下采样模块和混合注意力增强模块,分别用于下采样和将重构的图像进行图像增强。实验结果表明,在所构建的数据集JPL-DATA压缩因子从5000到200000的六个压缩质量上,伪影去除后的光场图像相较于去除前其YUV-PSNR/Y-SSIM平均增益为0.81dB/0.025。由于考虑了JPEG Pleno光场图像编码的特点,相较于2D图像JPEG伪影去除方法,所提出的方法获得了具有更高主客观质量的光场图像。 展开更多
关键词 jpeg Pleno伪影去除 光场图像修复 卷积神经网络 多尺度信息
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深度图像压缩模型盲点:JPEG2000仍在高熵高频区域获胜
7
作者 张荔哲 周诠 +3 位作者 刘睿华 呼延烺 刘娟妮 张怡 《中国体视学与图像分析》 2025年第2期187-197,共11页
近年来,虽然基于深度学习的图像压缩方法在多个基准测试中超越传统算法。但应用于包含日常场景、遥感、无人机和含噪视觉数据等多源数据集时,在部分图像中传统的JPEG2000仍然优于深度学习模型,尤其是在具有高频能量和结构复杂的区域。... 近年来,虽然基于深度学习的图像压缩方法在多个基准测试中超越传统算法。但应用于包含日常场景、遥感、无人机和含噪视觉数据等多源数据集时,在部分图像中传统的JPEG2000仍然优于深度学习模型,尤其是在具有高频能量和结构复杂的区域。本文系统地分析了8万多幅图像,通过统计验证表明,JPEG2000在等效码率下偶尔能够取得优异的峰值信噪比(PSNR),故提出了深度压缩模型的“高熵高频脆弱性”假说。基于率失真理论,量化了脆弱高频区域特征潜在变量的熵分布,为了克服这一局限性,开发了一个自适应频域分类器,用于动态压缩策略选择。实验证明,与深度压缩模型相比,选择器在日常场景、航拍和噪声数据集上分别实现了0.43%、1.19%和5.87%的相对PSNR提升。提升幅度(2.06dB)达到人类视觉可察觉差异阈值(JND)的2.1~4.2倍。 展开更多
关键词 深度学习模型 jpeg2000 图像压缩 高熵高频脆弱性
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JPEG-XS浅压缩码率控制硬件设计与实现
8
作者 刘伟 吴林煌 +1 位作者 郑畅 李雅欣 《电视技术》 2025年第7期14-18,共5页
JPEG-XS是一种轻量级视觉无损编码标准,具有低时延、高质量、低复杂度等特点。阐述JPEG-XS浅压缩码率控制算法原理,提出适合在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台部署的硬件实现方案,根据FPGA并行计算的特... JPEG-XS是一种轻量级视觉无损编码标准,具有低时延、高质量、低复杂度等特点。阐述JPEG-XS浅压缩码率控制算法原理,提出适合在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台部署的硬件实现方案,根据FPGA并行计算的特点优化码率控制的计算并行度和组合逻辑的复杂度,在减少计算时延的同时提高系统运行频率。实验结果表明,在XCZU9EG的FPGA平台,所提硬件设计仅占用26k的查找表资源和15k的寄存器资源,最大主频可达162 MHz,最高可支持4K@60f·s^(-1)的实时编码。 展开更多
关键词 jpeg-XS 浅压缩 现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 码率控制
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基于质量感知引导的盲JPEG图像伪影去除
9
作者 赵钰卿 梁永生 《计算机应用文摘》 2025年第18期73-75,共3页
盲JPEG图像伪影去除能够在未知压缩质量因子的情况下提高图像视觉效果。现有方法通常将先验提取与伪影去除整合为单阶段框架,易导致学习目标冲突,从而限制去伪影性能。同时,这些方法主要依赖粗粒度的质量因子先验,难以捕获局部质量差异... 盲JPEG图像伪影去除能够在未知压缩质量因子的情况下提高图像视觉效果。现有方法通常将先验提取与伪影去除整合为单阶段框架,易导致学习目标冲突,从而限制去伪影性能。同时,这些方法主要依赖粗粒度的质量因子先验,难以捕获局部质量差异,限制了图像细节恢复能力。为解决上述问题,文章提出一种两阶段的质量感知引导网络,将先验提取与伪影去除分离为顺序任务。在先验学习阶段,网络提取粗粒度QF先验及多尺度压缩特征先验,以获取不同区域的质量信息;在引导反馈阶段,引入局部校准模块,利用先验信息指导图像重建,以兼顾细节恢复与全局一致性。实验结果表明,该两阶段框架在去伪影性能上显著优于现有方法。 展开更多
关键词 盲jpeg图像伪影去除 两阶段 先验学习 引导反馈
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一种JPEG-XS编码器的硬件架构优化设计
10
作者 李雅欣 吴林煌 +1 位作者 刘伟 郑畅 《电子与封装》 2025年第2期55-61,共7页
为将JPEG-XS这一主流的浅压缩算法与现场可编程门阵列(FPGA)相结合,设计了一种适用于高分辨率、高帧率应用场景的视频编码器,提出了一种完整的JPEG-XS编码器硬件方案。对整个编码器进行流水线编码设计,实现模块间时间上的复用,对于模块... 为将JPEG-XS这一主流的浅压缩算法与现场可编程门阵列(FPGA)相结合,设计了一种适用于高分辨率、高帧率应用场景的视频编码器,提出了一种完整的JPEG-XS编码器硬件方案。对整个编码器进行流水线编码设计,实现模块间时间上的复用,对于模块内部,提出了4行并行计算的5/3小波变换架构,对于耗时最长的熵编码模块提出了并行编码各子包的硬件方案。实验结果表明,在Xilinx UltraScale+ZCU102的FPGA平台,该硬件架构仅占用38.9×10^(3)个查找表资源和23.8×10^(3)个寄存器资源,最大主频可达182.24 MHz,可支持4K@60帧/s的实时编码。 展开更多
关键词 jpeg-XS 硬件架构 现场可编程门阵列 并行度
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基于FPGA的JPEG-XS高性能解码器硬件架构设计
11
作者 郑畅 吴林煌 +1 位作者 李雅欣 刘伟 《电子与封装》 2025年第2期49-54,共6页
JPEG-XS视频编解码标准具有高质量、低复杂度、低延时等特点。针对JPEG-XS图像编解码压缩标准,对其解码算法进行了简要介绍,提出了一种面向硬件实现的高性能JPEG-XS解码器架构。所设计的解码器硬件架构采用流水线处理,能够在保持高数据... JPEG-XS视频编解码标准具有高质量、低复杂度、低延时等特点。针对JPEG-XS图像编解码压缩标准,对其解码算法进行了简要介绍,提出了一种面向硬件实现的高性能JPEG-XS解码器架构。所设计的解码器硬件架构采用流水线处理,能够在保持高数据吞吐量的同时减少由组合逻辑带来的路径延迟,提高了工作频率,每个时钟周期可解码4个重构像素值。实验结果表明,在Xilinx Zynq FPGA的实验平台上,所设计的高性能JPEG-XS解码器硬件架构仅占用约15×103个查找表和11×103个寄存器资源,最高主频达254 MHz,最高可支持4K、100帧/s的实时视频解码。 展开更多
关键词 jpeg-XS 解码器 FPGA 视觉无损 硬件架构
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基于JPEG编码的云主机监控可扩展性优化方法设计
12
作者 刘欢 《电脑与信息技术》 2025年第4期91-96,共6页
为了解决云主机监控数据量大、传输慢和存储限制导致的可扩展性问题,提出基于联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group,JPEG)编解码的云主机监控可扩展性优化方法设计。通过初始权值设定和动态调整实现监控请求的均衡分配。利... 为了解决云主机监控数据量大、传输慢和存储限制导致的可扩展性问题,提出基于联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group,JPEG)编解码的云主机监控可扩展性优化方法设计。通过初始权值设定和动态调整实现监控请求的均衡分配。利用离散差分进化算法优化虚拟机部署,确保资源均匀分配。引入JPEG编码优化技术,通过分层编码和离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)、量化等处理,高效压缩图像数据,减轻传输和存储负担,提升系统的可扩展性和效率。实验结果表明,调度失败率明显下降,平均失败率为1.63;平均响应时间明显较低,负载性能与调度性能皆较优;随着并发用户数的增加,吞吐量也稳定增加,并且远高于其他方法的吞吐量,说明新方法可以实现云主机监控可扩展性优化。 展开更多
关键词 离散差分进化算法 云主机监控 jpeg编码 负载均衡 资源调度 云计算技术
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使用JPEG XS浅压缩技术进行远程制作的实践和思考
13
作者 金鑫 《现代电视技术》 2025年第1期58-62,共5页
本文基于《武王墩考古新发现》节目制作实践,介绍了基于JPEG XS技术的远程制作系统。分析了JPEG XS技术在多种网络环境下,有效平衡画面质量与传输带宽的能力。通过技术测试,验证了JPEG XS技术在远程制作中的显著优势,为高质量远程节目... 本文基于《武王墩考古新发现》节目制作实践,介绍了基于JPEG XS技术的远程制作系统。分析了JPEG XS技术在多种网络环境下,有效平衡画面质量与传输带宽的能力。通过技术测试,验证了JPEG XS技术在远程制作中的显著优势,为高质量远程节目制作提供了有益参考。 展开更多
关键词 远程制作 jpeg XS SD-WAN
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基于差分卷积和通道注意力的JPEG彩色图像隐写分析
14
作者 王方馨 丁云瑶 +1 位作者 雷善中 王爱鑫 《信息技术与信息化》 2025年第1期70-73,共4页
目前大多数隐写分析方法均针对灰度图像进行设计,无法有效检测彩色图像。为解决这一问题,文章提出了基于差分卷积和通道注意力的JPEG彩色图像隐写分析方法,首先利用高通滤波器获取各个通道的隐写信息,其次设计差分卷积模块,引入中心差... 目前大多数隐写分析方法均针对灰度图像进行设计,无法有效检测彩色图像。为解决这一问题,文章提出了基于差分卷积和通道注意力的JPEG彩色图像隐写分析方法,首先利用高通滤波器获取各个通道的隐写信息,其次设计差分卷积模块,引入中心差分卷积提取纹理复杂区域的特征,并引入通道注意力机制SENet获取各个通道特征的重要程度。实验结果表明,所提方法针对隐写算法J-UNIWARD和UERD的检测精度均有明显提升,相比SRNet最大提升了1.55%,并且通过实验证明所提方法的模型复杂度更低。 展开更多
关键词 jpeg隐写分析 彩色图像 高通滤波器 差分卷积 通道注意力机制
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适应性JPEG图像隐私保护方案 被引量：1
15
作者 文泓鑫 胡飞 俞能海 《网络与信息安全学报》 2024年第1期91-101,共11页
由于JPEG图像格式是一种高压缩率图像格式,JPEG图像中的隐私保护方案不仅需要保护隐私区域的内容,同时要控制文件的大小。另外,JPEG图像中包含隐私信息的区域,即感兴趣区域(ROI),往往只占整个图像的一部分。仅对ROI进行保护有助于控制... 由于JPEG图像格式是一种高压缩率图像格式,JPEG图像中的隐私保护方案不仅需要保护隐私区域的内容,同时要控制文件的大小。另外,JPEG图像中包含隐私信息的区域,即感兴趣区域(ROI),往往只占整个图像的一部分。仅对ROI进行保护有助于控制文件的大小。基于此,提出了一种适应性JPEG图像隐私保护方案。利用人脸检测等方法从JPEG图像中提取隐私区域,使用基于块的适应性可逆修改算法对隐私区域进行保护,用可逆信息隐藏方法将复原所需的信息嵌入图像。上述隐私保护过程采用了可逆的算法,合法的被授权者可以完全恢复经过所提方案隐私保护后的区域。由于引入了可变的参数,可以选择合适的参数以适应不同的实际需求,并达到最优效果。对多个ROI重叠的复杂情形进行了讨论并提出了解决方案。在峰值信噪比(PSNR,peak signal-to-noise ratio)和文件膨胀率等指标下,通过实验探索了不同参数对方案性能的影响并找到了推荐的参数组合。实验结果表明,在合适的参数下,所提方案在隐私保护、文件膨胀率等方面中的表现优于已有方案。 展开更多
关键词 jpeg图像 隐私保护 可逆信息隐藏 人脸识别
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针对BMP格式掩盖的JPEG同步重压缩检测方法
16
作者 王金伟 王伟 +2 位作者 王昊 罗向阳 马宾 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期5653-5670,共18页
检测JPEG(joint photographic experts group)同步重压缩是数字图像取证中一项具有挑战性的任务.已有的研究提出了一些能够有效检测同步JPEG重压缩的方法,但这些方法基本上都是在JPEG解压缩过程中获取的特征,如果以BMP格式保存同步JPEG... 检测JPEG(joint photographic experts group)同步重压缩是数字图像取证中一项具有挑战性的任务.已有的研究提出了一些能够有效检测同步JPEG重压缩的方法,但这些方法基本上都是在JPEG解压缩过程中获取的特征,如果以BMP格式保存同步JPEG重压缩图像,则这些方法将难以直接应用.为了解决该问题,提出一种基于双阈值的量化步长估计方法,从而获取量化表并提取特征.此外,根据质量因子100时JPEG压缩的特殊性定义最小误差,通过去除特征中的最小误差,进一步提高特征的检测性能.最后,基于反量化后JPEG系数的收敛特性提取一阶相对误差特征,进一步提高所提方法在质量因子较低时的检测性能.实验结果表明,所提方法在不同质量因子时的性能均优于当前先进算法. 展开更多
关键词 数字图像取证 jpeg重压缩 量化步长估计 最小误差 收敛特性
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一种新的基于STC编码的JPEG图像隐写方法 被引量：2
17
作者 钟理权 鲁国鹏 +1 位作者 何美霖 叶学义 《仪器与设备》 2024年第1期11-17,共7页
本文结合STC隐写编码,提出了一种新的针对JPEG图像的隐写方法。在采用STC隐写编码提高嵌入效率的同时,通过控制低频部分用于信息嵌入的绝对值为1的DCT系数比例来保持DCT系数直方图统计特性。实验结果表明,本文提出的新方法与Jsteg方法... 本文结合STC隐写编码,提出了一种新的针对JPEG图像的隐写方法。在采用STC隐写编码提高嵌入效率的同时,通过控制低频部分用于信息嵌入的绝对值为1的DCT系数比例来保持DCT系数直方图统计特性。实验结果表明,本文提出的新方法与Jsteg方法、F5方法相比,不仅可以实现更大的信息隐藏容量和更高的嵌入效率,而且隐秘图像具有更好的图像质量和抗直方图统计分析能力。 展开更多
关键词 隐写 jpeg STC编码 嵌入效率
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基于JPEG图像的模块化可逆信息隐藏方法 被引量：4
18
作者 张成 欧博 廖鑫 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期1177-1183,共7页
当前的可逆信息隐藏方法为了寻求更好的嵌入性能,通常会基于给定的图像内容对修改模式和嵌入参数作出自适应的调整。然而,通过细化自适应程度或扩大解空间来寻找更优解时,会造成计算复杂度高、时间成本难以承受等问题。为此,提出了一种... 当前的可逆信息隐藏方法为了寻求更好的嵌入性能,通常会基于给定的图像内容对修改模式和嵌入参数作出自适应的调整。然而,通过细化自适应程度或扩大解空间来寻找更优解时,会造成计算复杂度高、时间成本难以承受等问题。为此,提出了一种适用于JPEG图像的模块化可逆嵌入方法来提高自适应寻优的效率。通过比较不同情况下最优解的嵌入性能,对原有的解空间进行优化、筛选,从而生成一个适用于不同图像的通用修改模式集合。每一个修改模式被定义为在多直方图修改框架下的最优嵌入点集合。在嵌入时,为给定的图像内容自适应地从预设的解集中选定合适的修改模式。实验在USC-SIPI数据集上与五个具有代表性的方法进行了比较。相比于同类算法,所提算法可将峰值信噪比提升0.03~1.81 dB。对于文件大小扩展,所提算法的性能结果可比两个经典方法分别减少12.4%和5.1%。实验结果表明,相比于主流经典方法,该方法在含密图像质量和文件大小扩展方面有更好的性能表现,并能以较低的计算复杂度取得与最近的高效方法相近的自适应嵌入效果。 展开更多
关键词 可逆信息隐藏 jpeg图像 模块式优化 自适应修改 时间复杂度
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JPEG量化步长估计综述
19
作者 程鑫 王金伟 +4 位作者 王昊 罗向阳 李晓龙 朱国普 马宾 《信息安全学报》 CSCD 2024年第4期150-162,共13页
随着JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的图片在网络存储和传输中的广泛应用,基于JPEG格式的篡改、拼接等恶意操作也层出不穷,利用JPEG图像特性的研究受到越来越多的关注。其中,JPEG图像特性与量化步长息息相关。如果,JPEG压... 随着JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的图片在网络存储和传输中的广泛应用,基于JPEG格式的篡改、拼接等恶意操作也层出不穷,利用JPEG图像特性的研究受到越来越多的关注。其中,JPEG图像特性与量化步长息息相关。如果,JPEG压缩后的图像以位图的形式进行保存,研究者无法直接获取到量化步长,从而无法有效地分析JPEG图像特性。因此,对于量化步长的估计在数字图像取证领域越来越受到关注。本文首先介绍了量化步长估计的研究背景,并将量化步长估计问题分成两类问题:单压缩图像的量化步长估计和重压缩图像的首次量化步长估计。其次,在经典的JPEG压缩模型基础上分别了给出了这两类问题的量化步长估计模型,并对每类问题的各种现有方法进行了详细介绍和梳理。随后,在相同实验环境下对经典算法进行了实验,并对经典算法进行了相应的分析与评价。实验结果表明:在单压缩图像的量化步长估计任务中,现有技术相对成熟并且部分算法估计准确率高于90%;但是,在对齐重压缩图像的首次量化步长估计任务中,现有方法仅能估计低频、中频的量化步长,并且当首次与第二次的压缩质量因子相近时,估计准确率较低;在非对齐重压缩图像的首次量化步长估计任务中,由于网格偏移会增加估计量化步长的困难,导致算法在非对齐重压缩上性能较差。最后,指出了量化步长估计中有待进一步解决的问题和发展趋势。 展开更多
关键词 数字取证 jpeg压缩 量化步长估计 DCT系数分析 深度学习取证
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抗JPEG压缩的自适应图像隐写算法 被引量：3
20
作者 张静涵 陈文 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期321-330,共10页
现有的网络通信系统在传输图像时往往会对图像进行JPEG压缩以节约通信开销。然而,传统的图像隐写技术缺乏抗JPEG压缩的能力,系统对含密图像进行有损压缩后,容易导致秘密信息被破坏而无法被正确提取。因此,设计安全、鲁棒的图像隐写技术... 现有的网络通信系统在传输图像时往往会对图像进行JPEG压缩以节约通信开销。然而,传统的图像隐写技术缺乏抗JPEG压缩的能力,系统对含密图像进行有损压缩后,容易导致秘密信息被破坏而无法被正确提取。因此,设计安全、鲁棒的图像隐写技术具有重要的实际应用价值。文中提出了一种抗JPEG压缩的自适应图像鲁棒隐写算法。首先,分析了JPEG压缩对载体图像造成的信息损失,确定了在JPEG压缩前后保持稳定的纹理特征作为秘密信息的鲁棒嵌入域。其次,以此为基础,提出了一种基于图像分块纹理特征自适应调整的秘密信息量化嵌入方法,将秘密信息嵌入到抗压缩变换能力较强的图像块纹理均值特征中。最后,利用错误反馈机制对生成的含密图像进行调整,直到秘密信息提取错误率达到期望值,最终生成抗JPEG压缩的鲁棒含密图像。在BossBase1.01图像库上进行对比实验,结果表明,文中提出的抗JPEG压缩鲁棒隐写方法在经过JPEG压缩后,具有较强的抗压缩性和抗检测性,并保持了较高的图像质量。相比传统最低位(least significant bit,LSB)隐写、基于Catalan变换的图像隐写(Catalan based Steganography,CBS)、基于神经网络的图像隐写FNNS(Fixed Neural NetworkSteganography)和基于自编码器的鲁棒图像隐写RoSteALS(Robust Steganography using Autoencoder Latent Space),所提算法有效地将JPEG压缩后含密图像信息提取的平均错误率分别降低了49.79%,49.73%,37.38%和38.85%,生成的含密图像视觉质量高于基于Catalan变换的图像隐写、FNNS隐写和RoSteALS隐写,并保持了较好的抗StegExpose隐写分析性能。 展开更多
关键词 图像隐写 鲁棒隐写 jpeg压缩
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