[发明专利]一种基于混合感知哈希的视频篡改检测方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于混合感知哈希的视频篡改检测方法和装置，通过在待检视频的每一帧图像上随机产生多个矩形块，并对各个矩形块依次进行编号，其中，各个矩形块互相交叠，各个矩形块的大小随机产生；得到对应的结构哈希向量和哈希序列；根据待检视频和原始视频的结构哈希向量计算待检视频和原始视频中对应帧的结构特征距离；根据待检视频和原始视频的哈希序列计算待检视频和原始视频的时域特征距离；根据所述结构特征距离和时域特征距离得出待检视频和原始视频的特征距离；将所述特征距离与一设定的阈值进行比较，当所述特征距离小于所述阈值时，则待检视频没有被篡改；反之，则被篡改；大大提高了视频篡改检测速度和准确率。

主权项

一种基于混合感知哈希的视频篡改检测方法，其特征在于，包括以下步骤：A、在待检视频的每一帧图像上随机产生多个矩形块，并对各个矩形块依次进行编号，其中，各个矩形块互相交叠，各个矩形块的大小随机产生；B、设定步长，计算编号差为设定的步长的两个矩形块的亮度均值差，并形成对应的结构信息特征矩阵；对待检视频的每一帧图像进行同样的随机分块；以每一帧为单位计算各个分块的亮度均值，统计各个分块在时域通道上的亮度均值变化情况，形成待检视频的时域特征矩阵；C、对结构信息特征矩阵和时域特征矩阵分别进行量化，得到对应的结构哈希向量和哈希序列；D、提取相同视频长度的原始视频的帧图像结构信息特征矩阵和时域特征矩阵，并量化得到对应的结构哈希向量和哈希序列；根据待检视频和原始视频的结构哈希向量计算待检视频和原始视频中对应帧的结构特征距离；根据待检视频和原始视频的哈希序列计算待检视频和原始视频的时域特征距离；根据所述结构特征距离和时域特征距离得出待检视频和原始视频的特征距离；E、将所述特征距离与一设定的阈值进行比较，当所述特征距离小于所述阈值时，则待检视频没有被篡改；反之，则被篡改；所述步骤D具体包括：D1、对视频长度为M的待检视频以及视频长度同样为M的原始视频，分别计算提取帧图像结构特征矩阵，并量化得到对应的结构哈希向量，分别为：和；再根据待检视频和原始视频的结构哈希向量计算待检视频和原始视频中对应帧的结构特征距离，特征距离计算方法为：；其中，C为量化系数，其值为视频序列结构特征之间的最大特征距离，计算方式为：，表示待检视频结构哈希向量中第行第列的值；表示原始视频结构哈希向量中第行第列的值；D2、对于给定的待检视频以及某一原始视频，计算得到待检视频第K个分块的时域特征对应的哈希序列为，这里用表示，同时计算得到原始视频中某一视频片段的时域特征对应的哈希序列命名为，在此基础上，定义待检视频与原始视频片段的时域特征距离如下公式：；其中，，的取值为系数权值，表达式如下式所示：；为量化系数，它的值为视频时域特征对应的哈希序列之间的最大特征距离， 同样为两个时域特征对应的哈希序列完全翻转后得到最大的感知距离，表达式为；D3、根据所述结构特征距离和时域特征距离，得出待检视频和原始视频之间的特征距离为：，其中，。