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专利号: 2015103633886
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种抗几何攻击的视频复制篡改检测方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、检测候选的视频复制片段,具体步骤是,设F(x,y,t)表示视频,t∈[1,L],L为视频长度,选取固定长度l作为视频片段的长度,逐帧提取视频片段,将视频分割成L-l+1个视频片段,为了检测是否存在复制的视频片段,通过比较两段视频的相似性进行判断,利用系数相关性作为相似性的评判标准,两个向量X和Y之间的系数相关性表示为:其中,Xi和Yi分别表示向量X和Y中的第i个元素,μX和μY分别表示向量X和Y的均值,

1.1)对每个视频片段,计算每一帧图像的2~4阶Zernike矩特征,共有7个值,设视频片段Sk={Fk(x,y,t)|t=1,2,…,l},其中,k=1,2,…,L-l+1,将Sk表示为矩阵特征Hk(i,7),共有l帧,每一帧的2~4阶Zernike矩特征共有7个值,其中,i=1,2,…,l,如式(2)所示:矩阵Hk(i,7)的行向量Zi表示由视频片段Sk中第i帧图像中所提取的2~4阶Zernike矩构成的特征向量,具体的特征如表1所示:表1,2~4阶Zernike矩

阶数p Zernike矩的幅值 幅值的个数 总个数

2 |Z2,0| |Z2,2| 2 2

3 |Z3,1| |Z3,3| 2 4

4 |Z4,0| |Z4,2| |Z4,4| 3 7

1.2)计算任意两个视频片段之间特征矩阵的相关系数:其中,

Hm表示第m个视频片段的特征矩阵,

Hn表示第n个视频片段的特征矩阵;

m表示视频片段m所对应的特征矩阵的均值,n表示视频片段n所对应的特征矩阵的均值,得到一个关于相关系数C(Hm,Hn)的对称矩阵,其中,m=1,2,...,L-l+1,n=1,2,...,L-l+1;

1.3)考虑相邻视频片段之间的相关系数C(Hm,Hn),其中,|m-n|=1,若该相关系数大于阈值T0,设定这两个相邻视频片段是静止的,只考虑完整的视频片段与其他视频片段之间的相似性,设定系数阈值T1,若相关系数大于阈值T1,选取其对应的视频片段作为候选视频复制片段;

步骤2、对候选视频复制片段进行合并,具体步骤是,若同时存在 和 和 为候选视频复制片段,即候选视频中存在对应相邻的视频片段,则将对应相邻片段合并,构成一组新的候选视频复制片段:步骤3、检测复制的视频片段,具体步骤是,利用视频帧的空间相关性来判定候选片段是否为复制片段,对于合并后的候选视频片段 和 计算其帧间相关性来进行判定,具体步骤如下:

3.1)分别提取 和 中的每一帧图像,分别记为 和 其中i=1,2,…,l+1,将图像大小均调整为512×512,并将其每帧图像分别分割成不重叠的128×128图像块,则每帧图像被分割成16个相同大小的图像块;

3.2)提取每个图像块的具有几何不变性的LBP特征,用来表示视频第i帧中第j块图像块的特征,记为Bi,j=(bij1,bij2,…,bij10),其中bij1,bij2,…,bij10为10维LBP特征;

同理,合并后的对应视频中,基于图像块的特征表示为:B′i,j=(b′ij1,b′ij2,…,b′ij10),其中b′ij1,b′ij2,…,b′ij10为对应的10维LBP特征;

3.3)计算相似性

利用系数相关性作为评判标准,计算合并后的对应视频帧中对应图像块之间的相关系数,表达式见下式(7):其中,bm,n表示对应视频中图像块Bi,j的特征矩阵中的元素;

b′m,n表示对应视频中图像块B'i,j的特征矩阵中的元素;

表示图像块Bi,j的特征矩阵中的元素的均值;

表示图像块B'i,j的特征矩阵中的元素的均值;

进而得到候选视频片段的相关系数矩阵

3.4)确定复制片段

设定阈值T2,将相关系数矩阵 中的每一个元素与阈值T2进行比较,若中的某个元素大于阈值T2,则将其对应的两个图像块定义为相似图像块,将其标记为1;否则,将其标记为0,最后统计1的个数,表示相似块的个数,记为N1,设定阈值N,N=16×(g-1),其中,g表示候选视频片段的长度,若N1≥N,则确定该候选视频片段为复制视频片段;否则,该视频片段为原始视频,即成。

2.根据权利要求1所述的抗几何攻击的视频复制篡改检测方法,其特征在于,l=20;T0=0.999;T1=0.99;T2=0.995。