[發明專利]視頻指紋提取方法

有效

• 申請號: 200910091095.1
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN101635851A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 丁貴廣;聶榮顯;夏超
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;G06K9/46
• 代理公司: 北京市立方律師事務所
• 代理人: 張 磊

技術領域

本發明屬于計算機多媒體技術領域，尤其涉及視頻指紋提取技術。

背景技術

隨著信息技術的飛速發展，尤其是網絡通信技術和多媒體技術的應用，視頻點播、網絡播客、流媒體、P2P系統等大量網絡多媒體資源急劇增加。方便快捷的共享和傳播使得網絡多媒體盜版事件日益增多，為了有效防止網絡多媒體盜版事件的發生，出現了多種版權保護技術，主要有數字版權管理(Digital?Rights?Management，DRM)技術，數字水印(Digital?Watermarking，DWM)技術和數字指紋(Digital?Fingerprinting，DF)技術等。

其中DF技術可以利用多媒體內容本身的信息，提取出其特有的內容身份信息，稱為“內容指紋”或“數字DNA”，利用其特有的內容身份信息來檢測網絡多媒體內容是否被復制，該方法又被稱為基于內容的復制檢測(Content-based?Copy?Detection，CBCD)技術。在CBCD技術中，目前研究相對成熟的指紋技術是序數度量(Ordinal?Measurement)，具體技術例如可參考文獻“Dinkar?N.Bhat?and?Shree?K.Nayar，“Ordinal?Measures?for?Visual?Correspondence”.in?Proc.1996IEEE?Computer?Society?Conference.June?1996.pp：351-357”等。

在視頻復制盜版事件中，復制視頻通常會對原始視頻進行一定的變換處理，例如剪切、模糊、寬屏、插入、縮放、拉伸以及混合使用以上變換處理。經過變換處理后的復制視頻在視覺上可能變的和原始視頻不太相似，但要求提取的內容指紋仍然能夠檢測出他們之間的盜版關系，即內容指紋具有魯棒性。同時對于非復制視頻即使在視覺上和原始視頻非常相似，提取的內容指紋要能夠檢測出他們之間的非盜版關系，即內容指紋具有唯一性。魯棒性和唯一性是視頻復制檢測技術中的兩個技術難點。

然而，傳統的序數度量并不能很好的解決內容指紋的魯棒性和唯一性問題。序數度量是一種典型的全局描述子，對于視頻的全局變換具有一定的魯棒性而唯一性比較差，對于視頻的局部變換具有一定的唯一性而魯棒性比較差。序數度量方法的基礎是對視頻幀進行分塊，塊數的多少對魯棒性和唯一性影響較大。例如視頻變換處理中最常見的寬屏幕情形，如果序數度量把視頻幀劃分為2×2的4塊，由于寬屏幕對于4塊灰度值的影響相同，所以對應的序數度量矢量不變；如果把視頻幀劃分為3×3的9塊，則對應的序數度量矢量會發生變化。所以序數度量中塊數取值越小，指紋的魯棒性越高，而唯一性越低；塊數取值越大，指紋的唯一性越高，而魯棒性越低。對于復制視頻檢測，序數度量的塊數取值并不能很好的平衡魯棒性和唯一性之間的關系。因此，現有視頻復制檢測技術的指紋提取存在指紋檢查全面性和準確性矛盾，從而提取精度不高的問題。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決現有技術中的上述問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種高精度的視頻指紋提取方法。

根據本發明的一個方面，本發明實施例提出了一種視頻指紋提取方法，所述檢測方法包括以下步驟：a)提取視頻的關鍵幀以及每個關鍵幀的所有興趣點；b)根據每個關鍵幀對應的邊界和提取的興趣點，將每個關鍵幀劃分成多個具有相等面積的同心圓環；c)將每個同心圓環劃分成多個具有相等面積的扇環；d)根據每個同心圓環中扇環的灰度平均值t計算對應同心圓環的序數度量矢量，以獲得每個關鍵幀的環形特征及其對應視頻的環形指紋。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟b包括：根據所述興趣點計算所述同心圓環的中心點；選擇所述中心點到所述邊界和最遠興趣點的最小值為所述同心圓環的半徑；以及利用所述中心點和所述半徑劃分得到所述多個同心圓環。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟d包括：根據模板圓環和每個同心圓環中每個扇環的灰度平均值t計算對應同心圓環的圓形值，其中所述模板圓環包括與同心圓環對應的多個劃分扇環；根據所述圓形值確定對應同心圓環中扇環的起始位置；對每個同心圓環中對應所述起始位置排列的每個扇環的灰度平均值t’進行大小排序；以及利用每個扇環的灰度平均值t’及其對應的排序灰度平均值計算對應同心圓環的序數度量矢量。

根據本發明再一步的實施例，所述確定對應同心圓環中扇環的起始位置包括：依次旋轉所述模板圓環轉過一個扇環的角度；利用旋轉后模板圓環分別計算所述同心圓環的圓形值；以及選擇最小的圓形值對應的扇環作為所述起始位置。