判斷子模塊,用于對光流值的變化率進(jìn)行闊值判斷,若01大于等于預(yù) 設(shè)的相應(yīng)闊值,則說明第i帖與第i+1帖圖像之間可能存在篡改,判定為疑似的篡改位置, 將相關(guān)的帖序號i-1、i、i+1存入集合。,設(shè)集合Cl有M個帖序號,M《N-I;
[0042] 細(xì)檢模塊,用于基于光流矢量的相關(guān)性對光流矢量矩陣縮略處理后,計(jì)算與疑似 篡改帖序號的光流矢量矩陣具有較強(qiáng)相關(guān)性的帖,獲取疑似的copy-move帖對,存入集合 C2;包括W下子模塊,
[0043] 縮略矩陣提取子模塊,用于利用預(yù)設(shè)的縮略因子d對光流矢量矩陣化進(jìn)行縮略, 得到縮略矩陣0' 1;
[0044] 相關(guān)度提取子模塊,用于對帖序號屬于集合Cl中的任一帖,設(shè)帖序號為j,依次求 解各縮略矩陣0'1與第j帖圖像對應(yīng)的縮略矩陣0',的線性相關(guān)度值cor(i,j),針對第j 帖得到的N-I個線性相關(guān)度值cor(i,j),構(gòu)成相關(guān)系數(shù)行向量Cixwu; W45] 相關(guān)度闊值判斷子模塊,用于對帖序號屬于集合C沖的各帖圖像相應(yīng)相關(guān)性系數(shù) 行向量Cix""的元素進(jìn)行闊值判斷,若某元素大于預(yù)設(shè)相應(yīng)闊值,判斷為疑似的copy-move帖對,將相應(yīng)帖序號對加入集合C2;
[0046] 精化模塊,用于利用視頻時(shí)間上的連續(xù)性從去除誤檢帖;包括W下子模塊,
[0047] 第一精化子模塊,用于對于帖序號對(i,j)GC2,若帖序號滿足Ij-iI<W,則從 集合Cz中刪除;
[0048] 第二精化子模塊,用于對于帖序號對(i,j)GC2,計(jì)算帖序號對(i-1,j-1)、 (i+1,j+1)帖對的線性相關(guān)度值corQ-l,j-1)、corQ+l,j+1),若corQ-l,j-1)、 cor(i+l,j+1)均小于相應(yīng)的預(yù)設(shè)闊值,則從集合C2中刪除;
[0049] 整合子模塊,用于對集合Cz中的元素進(jìn)行整合,先調(diào)整帖序號對(i,j)滿足i < j, 再尋找滿足下式的元素對(ip, jp)和(iq,jq), 陽050] jq-jp= i q-ip且j q-iq= j p-ip, 陽05U 其中,p、q為復(fù)制粘貼帖對(i,如依次在集合C2中的位置,設(shè)jq>jp、iq>ip, jq-jp= i q-ip= k ;
[0052] 則判斷圖像序列Up, jp+l, . . . , jq, jq+l}與Up, ip+l, . . . , iq, iq+l}是復(fù)制粘貼關(guān)系,且 篡改帖數(shù)為k+1;
[0053] 恢復(fù)模塊,用于利用光流的一致性對精化模塊所得{jp,jpu,. . .,jq,jq J與 Up, ipu,. . .,iq,iqJ區(qū)別復(fù)制帖與粘貼帖,對篡改視頻進(jìn)行恢復(fù)。
[0054]而且,恢復(fù)模塊的實(shí)現(xiàn)如下, 陽化5] 對于精化模塊所得圖像序列Up,jpw,. . .,jq,jqj與Up,iw,. . .,iq,iqj的起始 帖第ip帖、第jP帖,與粗檢模塊中所得集合CI進(jìn)行對比,若ipGC1,則ip為復(fù)制序列段的 起始帖序號,iw為復(fù)制序列段的終止帖序號,jP為粘貼序列段的起始帖序號,jW為粘貼序 列段的終止帖序號;否則,jpGCl,則第jp帖為粘貼帖序列的起始帖,Jw為復(fù)制序列段的 終止帖序號,ip為粘貼序列段的起始帖序號,iW為粘貼序列段的終止帖序號;
[0056] 將粘貼序列段刪除,得到copy-move篡改前的原始視頻。
[0057] 而且,所述線性相關(guān)度值的求取如下, 陽05引設(shè)第i帖圖像對應(yīng)的縮略矩陣0'姻應(yīng)一維的行向量為0" 1,第j帖圖像對應(yīng) 的縮略矩陣O'i相應(yīng)一維的行向量為0"i,設(shè)行向量0" 1與0"i各有S個元素,分別記為 利用如下公式計(jì)算向量0"1與0",的相關(guān)系數(shù)cor,作為線性相關(guān)度值 cor(i,j),
[0059]
W60] 其中,*、y分別為行向量0"I與0"j的元素均值。
[0061] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0062] (1)本發(fā)明提取視頻帖的光流矢量參數(shù),通過相鄰帖變化程度的相關(guān)性反映帖與 帖之間的相關(guān)性,可W準(zhǔn)確定位復(fù)制粘貼帖,并能恢復(fù)出原始視頻。
[0063] (2)本發(fā)明的檢測過程總結(jié)為粗檢-細(xì)檢-精化,通過光流值的一致性得到初步的 檢測結(jié)果;再對光流矢量矩陣進(jìn)行縮略處理,針對初步的檢測結(jié)果求解較強(qiáng)相關(guān)性的帖,得 到疑似的復(fù)制粘貼帖對;再通過視頻序列時(shí)間上的特性進(jìn)行誤檢帖的去除。由粗到細(xì)逐層 檢測,有效降低了計(jì)算的復(fù)雜度。
[0064] (3)本發(fā)明可W不僅適用于靜態(tài)攝像頭拍攝的視頻,也適用于運(yùn)動攝像頭拍攝的 視頻。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明,本發(fā)明的方法對直接copy-move的篡改視頻檢測效果準(zhǔn)確,對于 經(jīng)過二次處理(如濾波、加噪、二次壓縮)后復(fù)制粘貼篡改的視頻具備一定的魯棒性,有較 強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】 W65] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的總體流程圖。 陽066] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的視頻序列copy-move篡改的示意圖。
[0067] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的光流值序列的分布圖;其中圖3a為X方向光流值的分布 圖,圖3b為Y方向光流值的分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0069] 本發(fā)明技術(shù)方案所提供方法可采用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行流程,如圖1所 示。其中,通過將視頻序列的某段子序列進(jìn)行復(fù)制并插入到該視頻序列其他時(shí)間段上或覆 蓋其他序列,W達(dá)到混淆視聽的作用,進(jìn)行一次copy-move的篡改方式如圖2所示,原始視 頻序列包括的子序列帖序號依次有1、2、…、…、n、n+l、…、p、p+l…,粘貼后視頻 序列的子序列帖序號依次有1、2、…、…、n、n+l、…、p、m、…、n、p+l…,即在子序 列P、P+1之間插入了子序列m、…、n可構(gòu)成直接的篡改視頻,也存在對粘貼后視頻序列進(jìn) 行諸如濾波、加噪、重編碼等的二次操作。 陽070] 視頻的copy-move篡改中,被插入的視頻序列是從當(dāng)前視頻其他時(shí)間段序列復(fù)制 而來,因此可W通過檢測視頻子序列間的相似性來檢測運(yùn)種篡改。本發(fā)明選取相鄰帖圖像 的光流矢量來反映帖圖像間的相關(guān)性,光流矢量是圖像上點(diǎn)的亮度模式的表觀運(yùn)動。相同 或相似的兩帖圖像的光流矢量矩陣會具備較強(qiáng)的相關(guān)性。通過圖像與其相鄰帖光流矢量的 相關(guān)性檢測視頻序列的copy-move篡改。
[0071] 下面W帖圖像大小為352X288,帖數(shù)為300帖的yuv視頻為例,其中視頻篡改方 式為:將第61~70帖復(fù)制一次并插入到120帖后,形成310帖的篡改視頻,即待檢測的視 頻。需說明的是:執(zhí)行同一段序列的多次復(fù)制篡改或者進(jìn)行多次不同序列段的copy-move 篡改,檢測思路類似。參見圖1,本發(fā)明基于光流矢量相關(guān)性的視頻同源copy-move篡改檢 測方法的實(shí)施例具體流程包括:
[0072] 步驟SI,預(yù)處理:讀入待檢測的視頻,提取并保存各帖圖像;利用Lucas-Kanade光 流算法計(jì)算光流矢量矩陣,記錄相鄰兩帖圖像各點(diǎn)的運(yùn)動變化。
[0073] 實(shí)施例中,讀入待檢測的視頻,記視頻總帖數(shù)為N,帖圖像尺寸為mXn,其中,m為 行數(shù),n為列數(shù),提取并保存各帖圖像為jpg格式;利用現(xiàn)有的Lucas-Kanade光流算法(可 簡稱kK光流法)獲取第i帖i《N-l)與其下一帖i+1帖之間的光流矢量矩陣〇1心<。>, 簡化記為〇1。具體實(shí)施時(shí),通過L-K光流法可W獲取相鄰帖之間的光流場在X運(yùn)動方向上 的矢量矩陣為、在y運(yùn)動方向上的矢量矩陣為〇Y〇-x。;,由于〇乂〇"><。>與OY0-X。/變化規(guī) 律相近,具體實(shí)施時(shí),可W任選其一作為所需光流矢量矩陣進(jìn)行后續(xù)操作,也可W分別作為 光流矢量矩陣進(jìn)行后續(xù)操作后綜合結(jié)果。實(shí)施例選擇光流矢量矩陣〇1 OX為例 作說明,若選擇〇Y(mXn>執(zhí)行相同操作即可。
[0074] 實(shí)施例中,讀入的待檢測的視頻:mXn=352X288,N=310。 陽07引利用心1(光流算法獲取第i帖(1《i《309)與i+1帖之間的光流矢量矩陣 做2X2蝴=OXi贓X2蝴。OXi郵2X2蝴為第i帖與其下一帖i + 1帖之間的光流場在X運(yùn)動方向 上的矢量矩陣,簡化記為〇1。
[0076] 步驟S2,粗檢:利用光流值的一致性對整個視頻進(jìn)行粗檢,獲取光流值明顯突變 的帖。判定為疑似的篡改位置,存入集合。。
[0077] 實(shí)施例中,獲取的視頻序列的光流值變化圖如圖3所示,圖中方框內(nèi)分別為復(fù)制 帖與粘貼帖序列,可見粘貼帖序列的起始帖、終止帖處光流值的一致性被破壞,出現(xiàn)了明顯 的峰值。其中圖3a為X方向光流值的分布圖,圖3b為Y方向光流值的分布圖。具體實(shí)現(xiàn) 如下: 陽〇7引 S2-1,計(jì)算第i帖(1《i《N-1)圖像對應(yīng)的光流值(UQ),光流值〇sum(i)為原 始的光流矢量矩陣〇1中各元素01(X,y)的絕對值之和。如下式所示:
[0079]
陽080] 其中,(X,y)表示帖圖像中的像素坐標(biāo),〇i(x,y)為光流矢量矩陣中(X,y)處元素。
[0081] S2-2,利用加窗法(具體實(shí)施時(shí)寬度值T可由本領(lǐng)域技術(shù)人員自行預(yù)設(shè)為經(jīng)驗(yàn)值, 例如取值2)對各帖分別加窗并計(jì)算出該帖的光流值與窗口內(nèi)其他圖像帖的光流值平均值 的比值,獲取該帖(第i帖)光流值的變化率P1,如下公式所示。理論上,自然連續(xù)的視頻 位置相近的帖的光流值差異較小,計(jì)算得到的變化率約為1 ;而篡改位置的帖的光流值會 因破壞了視頻的連續(xù)性形成脈沖值,得到的變化率會明顯大于I。
[0082]
陽08引其中,(U(i-k)為第i-k帖圖像對應(yīng)的光流值,(U(i+k)為第i+k帖圖像對應(yīng)的 光流值,k表示窗口內(nèi)的值,k= 1,2,…,T。
[0084] S2-3,對光流值的變化率進(jìn)行闊值判斷(具體實(shí)施時(shí)闊值可