[发明专利]基于运动矢量残差的HEVC视频双压缩取证方法及系统

权利要求书

1.一种基于运动矢量残差的HEVC视频双压缩取证方法，其特征在于，包括：

步骤S1：对待检测视频进行解码，并获得解码后的视频帧图片，解码过程中提取各帧间编码帧的编码模式信息，其中包括各类帧间编码模式的频次以及运动矢量残差数据；

步骤S2：对于提取的编码模式信息，采用空间尺度上的特征融合构建帧间编码差异的特征序列；

步骤S3：通过投票算法对所述特征序列进行分析，定位异常帧位置；

步骤S4：对于异常帧序列进行时域分析，判断待检测视频是否经历双压缩；

步骤S5：若视频经历了双压缩，则进一步推断首次压缩中的GOP长度；

所述步骤S2中构建特征序列包括：

步骤S2.1：计算每帧采用SKIP模式小块的数量，记为V_skip；

步骤S2.2：计算每帧采用MERGE模式小块的数量，记为V_merge；

步骤S2.3：计算每帧采用AMVP模式小块的数量，记为V_Amvp；

步骤S2.4：计算每帧AMVP编码过程中产生的水平运动向量残差的平均值，记为V_hor，其计算公式为：

其中，n代表该帧内所有采用AMVP模式的编码小块，hor(m)代表第m个小块编码后的水平运动向量残差值；

步骤S2.5：计算每帧AMVP编码过程中产生的垂直运动向量残差的平均值，记为V_ver，其计算公式为：

其中，n代表该帧内所有采用AMVP模式的编码小块，ver(m)代表第m个小块编码后的垂直运动向量残差值；

步骤S2.1～步骤S2.5计算出的特征即为构建的特征序列；

所述步骤S4中进行双压缩检测的步骤如下：

步骤S4.1：对异常帧序列P进行时域分析，计算潜在的单次压缩GOP长度序列，记为C，定义为：

其中，n₁,n₂为序列P中不同两帧的帧编号，GCD(n₁,n₂)为n₁,n₂的最大公约数；

步骤S4.2：对于C中的每个GOP长度c，计算其频数，记为φ(c)，定义为：

其中，δ(x)代表示性函数；

步骤S4.3：对于C中所有元素，计算φ(c)的最大值，φ_MAX(c)；

步骤S4.4：对于待检测视频进行双压缩判定，具体的，设置一个阈值T，若φ_MAX(c)T,则判定为双压缩，否则判定为单压缩。

2.根据权利要求1所述的基于运动矢量残差的HEVC视频双压缩取证方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S1.1：使用修改后的HMdecoder解码器解码视频；

步骤S1.2：将每一视频帧分为互不重叠的4*4的小块；

步骤S1.3：统计每个小块所采用的帧间预测模式，若预测模式为AMVP，则额外提取该小块的水平运动向量残差和垂直运动向量残差。

3.根据权利要求1所述的基于运动矢量残差的HEVC视频双压缩取证方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S3.1：对特征序列，做如下判断，判断条件分别为：

(1)当前帧V_skip特征值小于前后两帧；

(2)当前帧V_merge特征值小于前后两帧；

(3)当前帧V_Amvp特征值大于前后两帧；

(4)当前帧V_hor特征大于前后两帧；

(5)当前帧V_ver特征大于前后两帧；

步骤S3.2：如果目标帧的特征序列满足步骤S3.1中的所有特征，则将该帧判定为异常帧；

步骤S3.3：视频内的所有异常帧形成一个异常帧序列P。

4.根据权利要求1所述的基于运动矢量残差的HEVC视频双压缩取证方法，其特征在于，所述步骤S5中若视频经历了双压缩，则φ_MAX(c)所对应的c值为第一次压缩时的GOP长度。