[發明專利]一種基于幀間相關性的視頻篡改檢測方法

在審

• 申請號: 201811373982.3
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109726733A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 王曉峰;湯超;張德鵬;王妍;張萌;胡姣姣
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/40;G06K9/46
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 寧文濤

本發明公開了一種基于幀間相關性的視頻篡改檢測方法，包括以下步驟：首先將視頻解碼成獨立的視頻幀序列，提取每一幀的GIST特征；然后計算GIST特征的歐式距離；采用濾波器組對得到的視頻幀進行處理，然后對比計算得到的每一幀的GIST特征的歐式距離，得出是否存在復制幀；然后計算相鄰幀間GIST特征的Spearman相關系數來及度量相鄰幀的相關性，得出是否存在插入幀；然后采用LO算法度量視頻幀GIST特征的相關系數的異常程度，然后根據異常程度得出是否存在幀刪除；本發明所提供的方法可以利用一種特征實現三種不同的幀間篡改檢測任務，在檢測效果與魯棒性方面都具有較好的性能，并能精確確定被復制的視頻幀數與被插入的視頻幀數。

技術領域

本發明屬于視頻篡改檢測技術領域，具體涉及一種基于幀間相關性的視頻篡改檢測方法。

背景技術

近年來，隨著互聯網和數字技術的不斷發展以及數字相機、攝像機等數碼設備的廣泛使用，人們比以往任何時候更容易接觸到各類圖像、視頻，這些數字化的產物使人們的生活更加豐富多彩。但是隨著各種功能強大的圖像、視頻編輯軟件(如Adobe Photoshop和Adobe Premiere)的使用，數字圖像、視頻很容易被篡改和攻擊，這使得數字信息內容的真實性與完整性被破壞，由此極大的降低了視頻來源和內容的可信度。

諸如此類對視頻的合成和惡搞，讓人們逐漸失去了對視頻內容的信任。如果篡改內容涉及到國家安全、商業信息、個人隱私等，定會給國家、企業和個人帶來不可估量的損失，不利于社會的和諧與穩定。因此，檢測數字視頻來源的真實性和內容的完整性已經成為一個亟待解決的問題。展開對視頻篡改檢測方法的研究，具有非常重要的意義。

目前，針對視頻內容的篡改檢測技術十分有限，現存的方法主要是利用內容的不一致性來進行檢測，即：直接提取媒體對象內容的各種特征，包括：全局特征、局部特征、運動特征、時空特征等作為證據，通過特征匹配或相似性計算與設定的閾值進行比較，檢測視頻內容是否經過篡改。這些檢測方法主要包括視頻復制檢測、幀插入、幀刪除檢測以及幀內篡改檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種一種基于幀間相關性的視頻篡改檢測方法，解決了現有技術中存在的方法檢測精度不高，魯棒性弱的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于幀間相關性的視頻篡改檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，將視頻解碼成獨立的視頻幀序列，提取每一幀的GIST特征；

步驟2，計算經步驟1得到的GIST特征的歐式距離；

步驟3，采用濾波器組對經步驟1得到的視頻幀進行處理，然后對比經步驟2計算得到的每一幀的GIST特征的歐式距離，得出是否存在復制幀；

步驟4，視頻幀插入篡改檢測：計算經步驟1得到的相鄰幀間GIST特征的Spearman相關系數來及度量相鄰幀的相關性，得出是否存在插入幀；

步驟5，視頻幀刪除篡改檢測：利用步驟4的計算方法計算出相鄰兩幀的GIST特征之間的Spearman相關系數，采用LO算法度量視頻幀GIST特征的相關系數的異常程度，然后根據異常程度得出是否存在幀刪除。

本發明的特點還在于：

其中所述步驟1中具體步驟為：將所要檢測的視頻解碼成為獨立的視頻幀序列，對幀序列進行一維Haar小波變換，提取低頻分量，作為新的幀序列；對一個包含M幀的視頻，記新的幀序列為{1,2,...,M}，提取每一幀的GIST 特征，得到M幀的GIST特征記為：F＝{F₁,F₂,...,F_M}，其中，F_i＝{f_i,1,f_i,2,...,f_i,q} 為第i幀的GIST特征，q為GIST特征的維數；