论文部分内容阅读
多媒体技术的迅猛发展使得高清数码相机和图像,视频编辑软件的实际应用愈发普及,人们可以快捷,方便地对视频的内容进行处理,包括增加,删除和修改视频中的物体,并且通过对边缘进行模糊等手段达到不留下人眼可见的痕迹的效果。这种工具可以被攻击者使用,通过对视频内容的篡改来达到对观看视频的人的认知干扰,进而误导人对视频内容的理解。视频内容认证和篡改定位技术在新闻媒体鉴伪,法庭证据认证,公安机关侦破案件等场景下具有重要的意义。因此,发明一种自动化的视频内容认证和篡改定位方法具有重大的意义,视频哈希算法是其中一种流行的方法。视频哈希算法通过提取能够描述提取视频的特征形成一个哈希向量。这个视频哈希具有对可容忍操作如噪声,滤波,几何变换的鲁棒性,对恶意篡改操作的敏感性和定位篡改位置的能力。本文主要研究如何对待测的视频进行内容认证和篡改定位,并提出了一个新的哈希算法,本文的主要工作包括以下几个方面:1.本文首先详细介绍了视频内容认证技术的研究背景和意义,并介绍了国内外在该领域的研究现状。接着,本文综合分析现有的常见算法的优缺点,并提炼出现有大部分算法中共同存在的问题,即难以同时满足哈希的鲁棒性,敏感性和定位篡改三个检测需求。2.针对上面提到的现有算法共同存在的问题,本文基于多粒度视频分析的思想提出了一个视频内容认证和篡改定位的哈希算法。本文的创新点包括:1)利用多粒度特征提取从而满足多维度的篡改检测需要,并且平衡鲁棒性,敏感性,篡改定位的三个需求;2)利用3D-DWT结合PCET的算法,提取了时空域上几何不变的哈希用以进行视频内容认证;3)提出了径向分块和角度分块两种分块方法,利用角度分块的哈希提前对待测图像或视频帧进行角度修正,使得本算法对旋转下的篡改定位具有优良的定位效果,并且具有定位小范围篡改的能力;4)提出了一个由粗到精的篡改定位方法,将篡改定位细化到了像素级别。最后,本文通过内容认证和篡改定位两个实验,分析得出本文算法对可容忍操作如时域变化,几何变换,JPEG压缩、模糊与噪声等操作更加鲁棒,且篡改定位精确度更高。最后总结了本文的研究内容,并指出了后续的研究方向。