[發明專利]基于切比雪夫矩陣的視頻運動補償幀插值篡改的檢測方法

在審

• 申請號: 201910341719.4
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110049205A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 丁湘陵;黃艷明
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N7/01
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

1.一種基于切比雪夫矩陣的視頻運動補償幀插值篡改的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、輸入待檢測視頻，并去除待檢測視頻中的靜止視頻幀；

步驟二、將待檢測視頻進行場景劃分；

步驟三、提取待測視頻的某個視頻場景的第二幀，計算所述某個視頻場景的第二幀與前一幀的能量殘差；

步驟四、計算視頻幀中具有運動矢量的圖像塊的能量殘差和的均值，并設定大于均值a倍的數值作為閾值，大于閾值的即為具有高能量殘差的圖像塊，提取具有高能量殘差的圖像塊組成集合L₁；進一步提取集合L₁中能量殘差的圖像塊的形狀變化；

步驟五、計算高能量殘差圖像塊集合L₁的高階切比雪夫矩陣絕對值和的均值SATM：

步驟六、遍歷當前視頻場景中的所有視頻幀，直到最后一個視頻幀，如果沒有遍歷完，則返回步驟三；否則，執行步驟七；

步驟七、整個場景的SATM值計算完，執行滑動窗口檢測插值幀；執行過程如下：

首先，針對場景中的第t幀，如果它的SATM值滿足

SATM(t-1)＞SATM(t)且SATM(t)＜SATM(t+1)

其中SATM(t-1),SATM(t)和SATM(+t1)分別為連續三幀f_t-1,f_t和f_t+1的高階切比雪夫矩絕對值和的均值SATM；

且計算第t幀的SATM值與兩個相鄰幀的SATM值的均值的比值TD_t，計算公式如下:

如果TD_t小于閾值，則它為插值幀，否則為原始視頻幀；

最后，針對整個視頻場景執行滑動窗口，檢測出所有插值幀，識別出原始幀。

步驟八、遍歷待檢測視頻中的所有場景，如果還有劃分的場景未被檢測，則返回步驟三。

2.如權利要求1所述的基于切比雪夫矩陣的視頻運動補償幀插值篡改的檢測方法，其特征在于，所述步驟八中遍歷待檢測視頻中的所有場景后，則進行步驟九：插值幀檢測結果校正：

首先，通過滑動窗口檢測插值幀可能存在的插值周期；

然后，統計待檢測視頻檢測出的每種插值周期出現的次數，選擇出現次數最高的兩種插值周期作為可選集合；

對于在可選集合中的每個插值周期，統計待測視頻的插值幀出現的插值周期包含的視頻幀幀數目，計算可選集合中每個插值周期包含的視頻幀幀數目與待檢測視頻的所有幀數目的比值s來決定哪個插值周期能最好的解釋待測視頻的插值周期；如果某個插值周期的對應的s≥于50％，則此插值周期被選中，另一個插值周期被舍棄；若兩個插值周期的s均≤50％，而兩個插值周期的s的和≥50％則兩個插值周期均被選中；根據選擇的插值周期核對插值幀檢測結果并校正誤判幀；若兩個插值周期的s的和＜50％；則插值幀校正不執行。

3.如權利要求1所述的基于切比雪夫矩陣的視頻運動補償幀插值篡改的檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，待檢測視頻進行場景劃分的步驟如下：

2.1)當前幀與前一幀均劃分為若干等大的圖像塊，圖像塊的大小設置為視頻幀的尺寸*8/352；

2.2)、計算每個圖像塊的直方圖；

2.3)計算當前幀與前一幀相同位置圖像塊間直方圖統計的最大類間距離Otsu；

2.4：如果最大類間距離≥3，則將對應圖像塊標記為場景變化塊；

2.5)統計當前視頻幀中所有場景變化塊的數目，并計算場景變化塊與整個視頻幀劃分塊數目的比值，如果比值大于0.5，則判定從當前幀開始出現場景變化；否則判斷場景未出現變化；

2.6)遍歷整個待檢測視頻，進行場景劃分。