[發明專利]一種基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法

有效

• 申請號: 201410129627.7
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103905816A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 胡永健;王宇飛;劉琲貝;韋崗
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N19/80;H04N19/89
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、用戶選擇待檢測的可疑監控視頻，根據視頻的信息確定視頻幀率f_s、視頻幀數N以及拍攝地區確定電網頻率f₀；

步驟2、將視頻的各個幀均劃分為4×4的子塊b_i,j，其中，i=1,2,...,N，為幀序號，j=1,2,...,M，為幀內塊序號，M為各幀可劃分子塊的數量；對各子塊計算其像素亮度分量的平均值y_i,j，對處于各幀相同位置的子塊，找出亮度均值的最大值和最小值計算最大值與最小值的差值若d_j小于設定的閾值T_s，則認為該位置的子塊是靜止子塊；所有所述靜止子塊組成靜止區域，計算各個幀的靜止區域的像素亮度平均值得到一個含有N個元素的亮度均值向量

步驟3、設計數字帶通濾波器，所述數字帶通濾波器的中心頻率f′₀由f_s和f₀確定，所述數字帶通濾波器的濾波通帶帶寬W根據實際需要設定，利用所述數字帶通濾波器的對靜止區域的亮度均值向量ystill進行帶通濾波，得到待測視頻的ENF信號；

步驟4、對ENF信號進行三次樣條插值，在相鄰兩個數據點之間插入m個數據點，使ENF信號長度由N增加為(N-1)×(m+1)+1，并根據f_s、f′₀和m計算插值后每個ENF周期中的數據點數目

步驟5、用長度為2n的窗口在插值后的ENF信號上滑動，每次滑動n個數據點，計算窗口內相鄰兩個周期ENF信號的相關系數，隨著窗口的滑動，計算每兩個相鄰周期ENF信號的相關系數，得到相關系數向量C；

步驟6、用1減去相關系數向量C的各元素，得到檢測向量C'，使得原相關系數向量中值越小的元素在檢測向量中值越大，而原相關系數向量中值為1的元素在檢測向量中的值變為0；

步驟7、計算檢測向量的均值u，設定幅度閾值T₀，令幅度閾值為均值的倍數，即T₀=ku，k為大于1的正整數，同時設定時間閾值T₁，忽略檢測向量開頭及末尾各T₁個元素，在其余元素中選擇數值大于幅度閾值T₀的作為可疑點；

步驟8、以檢測向量中的可疑點為中心，選擇所述中心的前后各T₂個數據點作為精確檢測區間，計算該區間內元素值的均值u'，確定區間內的幅度閾值T′₀=k'u'，若可疑點之值大于T′₀，則判定該可疑點為篡改發生點，進而根據篡改發生點在檢測向量中的位置，確定原視頻當中篡改的位置。

2.根據權利要求1所述的基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于：步驟1中，若無法得知可疑監控視頻拍攝地區的電網頻率時，則先假定電網頻率為50Hz與60Hz分別進行濾波，得到50Hz的濾波結果與60Hz的濾波結果，再選擇50Hz的濾波結果和60Hz的濾波結果中較好的結果來進行后續計算。

3.根據權利要求1所述的基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于：步驟2中，采用視頻運動檢測算法，將視頻中的靜止背景與運動前景分割開；排除運動前景所經過的區域，把視頻中余下的區域作為靜止區域，然后計算各幀靜止區域內像素亮度分量的平均值，得到一個含有N個元素的亮度均值向量。

4.根據權利要求1或3任意一項所述的基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于：步驟2中，檢測得到靜止區域之后，將亮度值接近0和接近255的像素點先排除；在排除了靜止區域中亮度值接近0和接近255的像素點后，計算區域之內其余像素亮度分量的平均值，得到一個含有N個元素的亮度均值向量。

5.根據權利要求1所述的基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于：步驟4中，采用線性插值的方法在相鄰兩個數據點之間插入m個數據點。

6.根據權利要求1所述的基于ENF相關系數的監控視頻篡改盲檢測方法，其特征在于：步驟4中，采用最近鄰插值的方法在相鄰兩個數據點之間插入m個數據點。