[發明專利]一種視頻偽造檢測方法、系統、存儲介質、視頻監控終端

有效

• 申請號: 202010503266.3
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111652875B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 沈玉龍;胡天柱;劉宇鵑;趙振;翟開放;祝幸輝
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V20/40;H04N21/835
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種視頻偽造檢測方法，其特征在于，所述視頻偽造檢測方法將視頻幀序列劃分為重疊子幀組，并將每個子幀組作為查詢片段進行相似性檢查；將子幀組組內的相鄰幀相關關系作為子幀組特征，計算子幀組之間的相似性；如果相相似性大于閾值，則選擇相應子幀組作為偽造幀組候選；通過檢測子幀組組內的相鄰幀時間關系確定偽造類型和位置。

2.如權利要求1所述的視頻偽造檢測方法，其特征在于，所述視頻偽造檢測方法包括：

第一步，將視頻幀組為單元構建相關性矩陣，確定可疑復制幀組后再對組內幀序列進行下一步檢測；

第二步，以視頻幀組為單位進行視頻偽造檢測，確定可疑的視頻幀組；

第三步，確定視頻幀組后需要對多個視頻幀組進行合并，以還原完整的視頻序列；

第四步，根據視頻幀組組內相關性對視頻復制偽造類型進行分析，定位復制視頻幀位置。

3.如權利要求2所述的視頻偽造檢測方法，其特征在于，所述第一步將視頻幀組為單元構建相關性矩陣，確定可疑復制幀組后再對組內幀序列進行下一步檢測包括：

(1)劃分視頻幀組，將待測試的長度為n的視頻分解為視頻幀，通過滑動窗口將視頻劃分為多個長度為l的視頻重疊幀組，長度為n的視頻被劃分為n-l+1個視頻幀組，用m表示n-l+1，用sw_i表示從第i幀開始的長度為l的幀組，sw_i(k)表示該視頻幀組中的第k幀，其中i∈[1，m]，k∈[1，l]；

(2)組內相鄰視頻幀相關性表示，使用PRNU噪聲的NCC關聯值反映相鄰視頻幀的相關性；使用基于小波去噪的方法獲取視頻幀的PRNU噪聲，從每個顏色通道對視頻幀進行去噪，從原始幀中減去降噪幀得到的PRNU，分配每個通道的不同權重，將得到的PRNU串聯起來形成最終估計PRNU；相鄰視頻幀的PRNU噪聲關聯值計算公式：

其中，r代表視頻幀r，代表在視頻幀r上的像素(x，y)處的噪聲殘留，uW^r表示視頻幀r的噪聲殘差的平均值；

用e_i表示第i個視頻幀組的組內相鄰幀間相關關系，對視頻幀組組內的每一對相鄰幀進行相似性計算，其中i∈[1，m]，e_i組合在一起形成數組E：

(3)視頻幀組間相似性表示，視頻幀組劃分完畢后，計算每個組和其他所有組之間的相似性c_i，j，并將值組合以形成m×m維的相關矩陣C，在矩陣C的每一行中，保持子幀組與其他子幀組的相似值c_i，j；計算完所有視頻幀組之間的相似性之后，對矩陣C進行進一步簡化得到最終矩陣。

4.如權利要求3所述的視頻偽造檢測方法，其特征在于，如果相似值c_i,j大于指定閾值，則令c_i，j＝1，相關的兩個視頻幀組都被視為重復偽造候選，否則，令c_i，j＝0；將使用相關系數作為相似度的度量，兩個向量和之間的相關系數由下式給出：

其中u_i和v_i是和的第i個元素，而γ_u和γ_v分別為和的均值。

5.如權利要求2所述的視頻偽造檢測方法，其特征在于，所述第二步確定視頻幀組，視頻中復制的一段視頻幀序列被定義的滑動窗口分割成多部分時，對包含重復幀的多個視頻幀組進行合并以獲得完整的視頻復制片段；采用合并策略對視頻幀組進行合并，如果判定重復的兩個視頻幀組與另外兩個判定重復的視頻幀組的對應序列差值相等，則將視頻幀組進行去重合并。

6.如權利要求2所述的視頻偽造檢測方法，其特征在于，所述第三步幀間復制偽造判斷，當一組幀被復制時，幀間相似關系也被復制；當某個視頻幀被偽造時，視頻幀中的噪聲殘差的相關值根據所使用的偽造方式而改變；若偽造類型是連續幀復制偽造，則在其偽造序列中不存在單幀重復，偽造序列連續幀間的相似性處于合理閾值之內；若偽造類型是單幀多次重復偽造，則其連續幀之間的相似性會增加。