图像篡改检测——二次JPEG压缩检测

JPEG是第一个国际图像压缩标准，也是使用最广泛的图像压缩标准。JPEG由于优良的品质，被广泛应用于互联网和数码相机领域，网站上大多数的图像都采用了JPEG压缩标准。现实中使用相机或者手机进行拍照时，若不进行其他刻意的设置，默认输出的就是.jpg格式的图像。

若用图像编辑软件打开一幅JPEG图像，对图像中的一部分区域进行复制、粘贴等操作（或者不进行任何操作），之后再以JPEG格式输出该图像，这个过程结束后，表明图像经过了二次JPEG压缩。我们直接观察经过二次JPEG压缩后的图像，并不能得到什么信息。但是经过二次JPEG压缩的图像，会在编解码过程中留下一些痕迹。对于上面所说的操作，由于背景图像受到了两次压缩，篡改区域受到了一次压缩。这样，背景图像和篡改区域会经过不同的压缩，这种不同的压缩会给DCT系数带来不同的特征。

下图分别展示了原始JPEG图像的DCT系数直方图和经过二次JPEG压缩后的DCT系数直方图，可以看到其中“双层”的特性。我们在日常的篡改检测中，可以根据这一特性来分析图像是否进行过二次JPEG压缩，进而判断图像的原始性和真实性。

原始图像的DCT系数直方图

二次JPEG压缩后的图像的DCT系数直方图