[發(fā)明專利]一種基于計(jì)算機(jī)輔助跟蹤的篡改視頻標(biāo)注方法

有效

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• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN107564004B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚曄;吳鋌;史本云;任一支;胡偉通
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發(fā)明公開了一種基于計(jì)算機(jī)輔助跟蹤的篡改視頻標(biāo)注方法。本發(fā)明依次讀入被篡改的視頻序列的每一幀，通過計(jì)算機(jī)輔助跟蹤來更新篡改區(qū)域的標(biāo)記框位置，然后通過人工判定標(biāo)記框的位置。如果計(jì)算機(jī)輔助識(shí)別的標(biāo)記框偏離了篡改區(qū)域所在的位置，則通過鼠標(biāo)修正標(biāo)記框的位置。計(jì)算機(jī)輔助跟蹤依據(jù)前一幀的標(biāo)記框和當(dāng)前幀被篡改區(qū)域的目標(biāo)特征，通過運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的目標(biāo)跟蹤算法，預(yù)測當(dāng)前幀的標(biāo)記框位置。本發(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)對篡改視頻序列中視頻篡改區(qū)域的標(biāo)注，用輸出的標(biāo)記框表示視頻篡改區(qū)域所在的位置。本發(fā)明將計(jì)算機(jī)識(shí)別視頻篡改區(qū)域和人工標(biāo)記相結(jié)合，解決了計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別跟蹤不精確、人工標(biāo)記效率低的問題，能夠顯著提升標(biāo)注效率和準(zhǔn)確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多媒體信息安全領(lǐng)域，涉及視頻標(biāo)注技術(shù)，具體涉及一種基于計(jì)算機(jī)輔助跟蹤的篡改視頻標(biāo)注方法。

背景技術(shù)

深度學(xué)習(xí)理論已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于視頻圖像處理、視頻智能分析等領(lǐng)域，并且取得了較好的效果。當(dāng)前，已經(jīng)有不少學(xué)者開始在多媒體安全領(lǐng)域，利用基于深度學(xué)習(xí)的方法解決隱寫分析、圖像和視頻的篡改檢測等多媒體安全問題。然而，基于深度學(xué)習(xí)的視頻篡改檢測方法，需要大量的被標(biāo)注過的視頻樣本進(jìn)行訓(xùn)練。現(xiàn)有的可以公開獲取的視頻篡改取證數(shù)據(jù)庫，由于包含的視頻序列較少，還無法滿足深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)需求。同時(shí)，視頻標(biāo)注過程是一項(xiàng)非常耗費(fèi)時(shí)間和精力，并且枯燥無趣的工作。目前還沒有公開的文獻(xiàn)用于提升篡改視頻的標(biāo)注效率。本發(fā)明將計(jì)算機(jī)識(shí)別視頻篡改區(qū)域和人工標(biāo)記相結(jié)合，解決了計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別跟蹤不精確、人工標(biāo)記效率低的問題，可以滿足視頻被動(dòng)取證研究中海量篡改視頻標(biāo)注的需求，是視頻標(biāo)注的一種解決方法，能夠顯著提升標(biāo)注效率和準(zhǔn)確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于計(jì)算機(jī)輔助跟蹤的篡改視頻標(biāo)注方法。

本發(fā)明方法依次讀入被篡改的視頻序列的每一幀，通過計(jì)算機(jī)輔助跟蹤來更新篡改區(qū)域的標(biāo)記框位置，然后通過人工判定和修正標(biāo)記框的位置，輸出最終的篡改視頻標(biāo)注的標(biāo)記框。具體步驟包括：

步驟1.依次讀入視頻序列的每一幀：視頻序列由若干幅在時(shí)間上連續(xù)且前后關(guān)聯(lián)的圖像構(gòu)成，每幅圖像為該視頻序列的一幀；本方法依次對視頻序列的每一幀進(jìn)行篡改視頻標(biāo)注；

步驟2.判斷讀入的每一幅視頻圖像幀是否被篡改：

對于要標(biāo)注的被篡改視頻序列，都存在一個(gè)未被篡改的原始視頻序列；對比原始視頻序列和被篡改視頻序列在當(dāng)前時(shí)刻的視頻圖像幀，即可通過肉眼判定要標(biāo)注的被篡改視頻序列的當(dāng)前幀是否被篡改；

步驟3.如果當(dāng)前視頻圖像幀為被篡改視頻幀，則調(diào)用計(jì)算機(jī)輔助跟蹤算法獲取篡改區(qū)域的標(biāo)記框；如果當(dāng)前視頻圖像幀沒有被篡改，則進(jìn)入步驟6，輸出標(biāo)記框(0,0,0,0)；

步驟4.判定計(jì)算機(jī)輔助跟蹤輸出的標(biāo)記框是否需要人工修正：對比原始視頻序列和被篡改視頻序列在當(dāng)前時(shí)刻的視頻圖像幀，即可通過視頻幀差異確定標(biāo)記框是否需要人工修正；如果需要人工修正，則進(jìn)入步驟5；如果不需要人工修正，則進(jìn)入步驟6，輸出標(biāo)記框(x,y,w,h)；

步驟5.用鼠標(biāo)人工修正標(biāo)記框：計(jì)算機(jī)輔助跟蹤輸出的標(biāo)記框有可能沒有完全包含被篡改區(qū)域；用鼠標(biāo)在視頻圖像上劃出一個(gè)矩形區(qū)域，使之包含被篡改區(qū)域；用該矩形區(qū)域替換計(jì)算機(jī)輔助跟蹤輸出的標(biāo)記框，完成標(biāo)記框的人工修正；

步驟6.輸出標(biāo)記框：矩形的標(biāo)記框表示被篡改區(qū)域；標(biāo)記框(x,y,w,h)表示左上角坐標(biāo)為(x,y)、寬度為w、高度為h的矩形區(qū)域；特別的，用標(biāo)記框(0,0,0,0)表示不存在篡改區(qū)域，即當(dāng)前視頻圖像幀沒有被篡改；

步驟7.判定所有視頻圖像幀是否完成標(biāo)注：如果沒有，則回到步驟1繼續(xù)進(jìn)行標(biāo)注；如果完成，則保存輸出結(jié)果、退出程序。

其中，步驟3中所述的計(jì)算機(jī)輔助跟蹤算法，包括跟蹤器初始化和更新標(biāo)記框兩部分。