[发明专利]基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法及系统

权利要求书

1.一种基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，包括：

数据预处理，采集视频数据，并对视频数据进行视频水印嵌入和视频指纹生成操作；

视频信息上链，将生成的视频指纹通过智能合约发送到区块链系统中进行保存，将水印视频上传到视频存储平台保存；

视频篡改检测，采用汉明距离进行检测来判定待检测视频是否存在篡改痕迹。

2.根据权利要求1所述的基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，所述视频数据进行视频水印嵌入和视频指纹生成包括：

基于分块离散余弦变换的视频水印算法，将视频序列按时间分割成若干个片段，对一个片段中的所有视频帧嵌入相同的水印信息；

采用基于全局特征的视频篡改主动检测算法，利用降采样将视频规格化处理，把水印视频转换为关键帧序列，并对提取的关键帧从RGB颜色空间转换为YUV颜色空间；

基于全局特征的视频篡改主动检测算法对关键帧进行全局特征提取，将提取的特征数据转换为字符串，并取各字符的ASCII码构成字符串全局特征向量，作为视频数据指纹。

3.根据权利要求1所述的基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，所述视频信息上链包括：

区块链与视频存储平台通过视频ID字段将链上视频指纹与水印视频文件相关联。

4.根据权利要求1所述的基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，所述视频篡改检测包括：

利用与数据预处理阶段相同的算法对来自视频平台的待检测视频进行处理来得到该视频的视频指纹与视频水印信息；

通过智能合约访问待检测视频文件对应的链上视频指纹；

利用汉明距离进行检测来判定视频是否存在篡改痕迹，若汉明距离小于设定的阈值，则判定待检测视频为相似视频，若汉明距离大于阈值则判定待检测视频帧存在篡改痕迹；

通过读取视频水印信息验证视频来源，若水印信息不合法或已丢失，则判定该视频为非法视频。

5.根据权利要求2所述的基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，所述基于分块离散余弦变换的视频水印算法包括水印嵌入和水印提取。

6.根据权利要求5所述的基于全局特征的区块链监控视频防篡改方法，其特征在于，所述水印嵌入包括视频帧水印嵌入和完整视频水印嵌入：

视频帧水印嵌入：将视频帧由RGB空间转为YUV空间，并将Y通道图像划分为不重叠8×8的块，对每一个块做离散余弦变换记为X；

根据预设的阈值th和嵌入的水印信息比特b，改变X系数；

若b为0且|X(1,0)||X(0,1)|，计算diff＝|X(1,0)|-|X(0,1)|，若diffth，则令|X(0,1)|＝sign(X(0,1))*(|X(1,0)|+f(diff))，|X(1,0)|＝sign(X(1,0))*(|X(0,1)|-f(diff))；

若b为1且|X(0,1)||X(1,0)|，计算diff＝|X(0,1)|-|X(1,0)|，若diffth，则令|X(0,1)|＝sign(X(0,1))*(|X(1,0)|-f(diff))，|X(1,0)|＝sign(X(1,0))*(|X(0,1)|+f(diff))；

对每一块做逆离散余弦变换，得到包含水印信息的Y通道图像，将视频帧由YUV空间转为RGB空间，其中f函数表示附加强度；

完整视频水印嵌入：算法将原始视频以相同时间间隔分为T段视频片段，其中T为嵌入水印信息的比特串长度；对每一视频片段中的所有视频帧嵌入水印，水印信息为比特串b_i中对应的值。