[发明专利]一种基于H.264/AVC视频二次压缩检测方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息安全领域，具体涉及一种基于H.264/AVC视频二次压缩检测方法。

背景技术

随着计算机技术的进步及视频处理软件（如会声会影、Adobe Premier等）的普及，普通用户对视频的操作也越来越容易。若攻击者对视频进行恶意篡改，例如将含有关键信息的帧删除以及插入篡改的帧，均会影响视频内容，同时导致使用者对事实的判断出现偏差。因此在法庭取证、数字媒体版权保护等情形下，验证视频内容的完整性变得越来越迫切。另一方面，为了节约存储空间及带宽，大多数视频均以压缩后的码流形式存储或分发。在视频录制的源头，录制设备（如手持DV、监控摄像头等）均将压缩功能集成至芯片上，一边录制一边压缩，然后以码流形式存储。对于攻击者来说，通常在像素域篡改比码流篡改更为容易，因此首先需要将视频进行解压缩至像素域，篡改攻击后，再压缩成码流以保存。这就意味着视频经过了两次压缩，第一次在视频录制之时由硬件设备完成的，第二次是由攻击者完成的。若能够检测到视频经历了两次压缩，那么这样的一个视频是可疑的，其内容可能是不完整的。

H.264/AVC对于I帧的编码是基于帧内预测的，对待编码块，选取相邻的已编码块作为参考块，通过一定的预测模式得到最佳预测宏块，用待编码的原始宏块减去预测宏块得到二者之间的残差，然后再对残差信号进行DCT变换、量化、熵编码，最终写入码流。 H.264/AVC压缩标准自从2003年成为国际标准后，由于其优异的压缩性能及良好的网络亲和力，成为视频压缩的主流压缩方式。 因此对基于H.264/AVC视频的二次压缩进行检测成为了一个重点。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够有效检测经过二次压缩的视频的基于H.264/AVC视频二次压缩检测方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于H.264/AVC视频二次压缩检测方法，包括如下步骤：

（1）建立二次压缩视频分类训练模型，其具体是：

（11）对未压缩的视频样板序列分别进行一次压缩和二次压缩获取一次压缩视频库和二次压缩视频库；

（12）分别对一次压缩视频库中的一次压缩视频序列和二次压缩视频库中的二次压缩视频序列进行熵解码，获取每个一次压缩视频序列和每个二次压缩视频序列的I帧量化后的非零DCT系数和反量化后的DCT系数；

（13）根据获取的一次压缩视频序列和二次压缩视频序列的I帧量化后的非零DCT系数和反量化后的DCT系数分别提取一次压缩视频序列和二次压缩视频序列的特征向量集；

（14）利用分类器对一次压缩视频序列和二次压缩视频序列的特征向量集进行训练得到分类训练模型；

（2）利用分类训练模型对待检测视频进行二次压缩视频检测，其具体是：

（21）提取待测视频的特征向量，利用分类训练模型进行预测分类，将待测视频分为两类：一次压缩视频和二次压缩视频。

上述方案中，所述步骤（11）的具体步骤是：

（111）对未压缩的视频样板序列以第二量化参数进行一次H.264/AVC压缩获得一次压缩视频库；

（112）对未压缩的视频样板序列以第一量化参数进行第一次H.264/AVC压缩后，解压，再以第二量化参数进行第二次H.264/AVC压缩获得二次压缩视频库；所述第一量化参数小于第二量化参数。

上述方案中，所述步骤（13）的具体步骤为：

（131）设置系数阈值范围和频率阈值范围；

（132）计算每个一次压缩视频序列和每个二次压缩视频序列的I帧量化后的非零DCT系数中直流系数绝对值在系数阈值范围内的概率分布；

（133）提取每个一次压缩视频序列和每个二次压缩视频序列的I帧量化后的非零DCT系数中频率阈值范围内的交流系数，计算频率阈值范围内的交流系数绝对值在系数阈值范围内的概率分布；

（134）计算每个一次压缩视频序列和每个二次压缩视频序列的I帧量化后的非零DCT系数中所有频率上的交流系数绝对值在系数阈值范围内的概率分布；

（135）对每个一次压缩视频序列和每个二次压缩视频序列的I帧反量化后的DCT系数直方图进行快速傅立叶变换，得到能量谱密度；