[发明专利]基于切比雪夫矩阵的视频运动补偿帧插值篡改的检测方法

权利要求书

1.一种基于切比雪夫矩阵的视频运动补偿帧插值篡改的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、输入待检测视频，并去除待检测视频中的静止视频帧；

步骤二、将待检测视频进行场景划分；

步骤三、提取待测视频的某个视频场景的第二帧，计算所述某个视频场景的第二帧与前一帧的能量残差；

步骤四、计算视频帧中具有运动矢量的图像块的能量残差和的均值，并设定大于均值a倍的数值作为阈值，大于阈值的即为具有高能量残差的图像块，提取具有高能量残差的图像块组成集合L₁；进一步提取集合L₁中能量残差的图像块的形状变化；

步骤五、计算高能量残差图像块集合L₁的高阶切比雪夫矩阵绝对值和的均值SATM：

步骤六、遍历当前视频场景中的所有视频帧，直到最后一个视频帧，如果没有遍历完，则返回步骤三；否则，执行步骤七；

步骤七、整个场景的SATM值计算完，执行滑动窗口检测插值帧；执行过程如下：

首先，针对场景中的第t帧，如果它的SATM值满足

SATM(t-1)＞SATM(t)且SATM(t)＜SATM(t+1)

其中SATM(t-1),SATM(t)和SATM(+t1)分别为连续三帧f_t-1,f_t和f_t+1的高阶切比雪夫矩绝对值和的均值SATM；

且计算第t帧的SATM值与两个相邻帧的SATM值的均值的比值TD_t，计算公式如下:

如果TD_t小于阈值，则它为插值帧，否则为原始视频帧；

最后，针对整个视频场景执行滑动窗口，检测出所有插值帧，识别出原始帧。

步骤八、遍历待检测视频中的所有场景，如果还有划分的场景未被检测，则返回步骤三。

2.如权利要求1所述的基于切比雪夫矩阵的视频运动补偿帧插值篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤八中遍历待检测视频中的所有场景后，则进行步骤九：插值帧检测结果校正：

首先，通过滑动窗口检测插值帧可能存在的插值周期；

然后，统计待检测视频检测出的每种插值周期出现的次数，选择出现次数最高的两种插值周期作为可选集合；

对于在可选集合中的每个插值周期，统计待测视频的插值帧出现的插值周期包含的视频帧帧数目，计算可选集合中每个插值周期包含的视频帧帧数目与待检测视频的所有帧数目的比值s来决定哪个插值周期能最好的解释待测视频的插值周期；如果某个插值周期的对应的s≥于50％，则此插值周期被选中，另一个插值周期被舍弃；若两个插值周期的s均≤50％，而两个插值周期的s的和≥50％则两个插值周期均被选中；根据选择的插值周期核对插值帧检测结果并校正误判帧；若两个插值周期的s的和＜50％；则插值帧校正不执行。

3.如权利要求1所述的基于切比雪夫矩阵的视频运动补偿帧插值篡改的检测方法，其特征在于，所述步骤二中，待检测视频进行场景划分的步骤如下：

2.1)当前帧与前一帧均划分为若干等大的图像块，图像块的大小设置为视频帧的尺寸*8/352；

2.2)、计算每个图像块的直方图；

2.3)计算当前帧与前一帧相同位置图像块间直方图统计的最大类间距离Otsu；

2.4：如果最大类间距离≥3，则将对应图像块标记为场景变化块；

2.5)统计当前视频帧中所有场景变化块的数目，并计算场景变化块与整个视频帧划分块数目的比值，如果比值大于0.5，则判定从当前帧开始出现场景变化；否则判断场景未出现变化；

2.6)遍历整个待检测视频，进行场景划分。