【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频处理，尤其涉及一种用于视频防篡改的特征提取和比对方法。
技术介绍
1、视频数据具有信息量大、场景画面复杂多变等特点，非常容易受到替换、篡改伪造等方面的攻击，尤其随着人工智能的不断发展，对视频的攻击除了简单的码流替换，通过智能化手段替换或篡改视频的关键信息，更具隐蔽性和迷惑性，在这种情况下，视频的接收者往往很难发现视频被篡改。视频篡改攻击主要发生在应用负载中，常规的链路、网络传输乃至应用层防护手段均不易监测。由于视频数据信息量大，常规的基于密码技术的完整性校验难以满足时效性要求。此外，在视频通信传输中往往会有少量丢包或者中间转发处理平台的二次编解码，这两种情况都属于正常的业务范畴，此时，采用传统的密码哈希算法，完整性校验值将会不一致，从而导致误判发生。随着科技的不断发展，视频会议、视频指挥系统在各行业应用中不断普及，对视频系统的安全防护需求也逐渐凸显。在视频会议、视频指挥等应用中，视频通信是调度指挥、决策传达、信息交流的重要保障，一旦出现视频画面替代、视频内容篡改、非法信息插入等现象，会造成重要工作紊乱甚至失控，将会产生非常恶劣的影响。快速高效准确地识别出视频篡改，尽早发现网络攻击，避免传播错误信息，意义很大。
2、视频防篡改是视频安全的重要组成部分，主要采用基于视频一致性比对的技术，常用方法有基于视频水印的方法、基于宏块的视频特征比对方法和基于解码视频图像像素级直接比对的方法。其中，视频水印是指将水印信息以某种形式嵌入在视频中的一种信息隐藏技术。基于视频水印的视频防篡改方法是在发送端对待传输的源视频
3、综上，现有技术存在基于视频水印的方法不能兼顾高视频质量和防篡改检测的高有效性、基于宏块的视频特征比对方法的宏块特征值易发生变化而导致视频从发送端到接收端的完整性检验的难度大以及基于视频图像的像素级直接比对方法运算量过大而难以满足实时性要求等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种用于视频防篡改的特征提取和比对方法，用以解决现有技术存在的基于视频水印的方法不能兼顾高视频质量和防篡改检测的高有效性、基于宏块的视频特征比对方法的宏块特征值易发生变化而导致视频从发送端到接收端的完整性检验的难度大以及基于视频图像的像素级直接比对方法运算量过大而难以满足实时性要求等问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术实施例提供了一种用于视频防篡改的特征提取和比对方法，包括如下步骤：
4、s1.在发送端针对待发送视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，经处理，得到发送端变换特征值数据；
5、s2.在接收端针对接收的视频码流中的每个gop，以与步骤s1中相同的方式抽取包含i帧在内的数帧，经过与步骤s1中相同方式的处理，获得接收端变换特征值数据；
6、s3.对发送端变换特征值数据和接收端变换特征值数据进行比对，获得关于视频是否被篡改的判断结果。
7、基于上述方法的进一步改进，在发送端针对视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，经处理，得到发送端变换特征值数据，包括：
8、针对待发送视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，得到比对抽取帧数据；
9、基于所述比对抽取帧数据，获得灰度图像数据；
10、对所述灰度图像数据进行二级分块及顺序拼接处理，得到灰度平均特征图像数据；
11、对所述灰度平均特征图像数据进行dct变换，经处理，得到发送端变换特征值数据。
12、基于上述方法的进一步改进，针对待发送视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，得到比对抽取帧数据，包括：
13、基于抽帧时间间隔t和视频码流帧率f，计算得到抽帧间隔ceil(tf)；其中，ceil()表示向上取整函数；
14、基于所述抽帧间隔ceil(tf)以及一个gop中所包含的帧数n，计算得到在该gop中抽取的帧数为其中，floor()为向下取整函数；
15、在待发送视频码流中的每个gop中从首帧开始均匀间隔地抽取帧数为的比对抽取帧数据。
16、基于上述方法的进一步改进，基于所述比对抽取帧数据，获得灰度图像数据，包括：
17、基于所述比对抽取帧数据中每一帧的分辨率w*h，得到比对抽取帧数据中每一帧的灰度数据的数据大小；其中w为宽度，h为高度，比对抽取帧数据中每一帧的灰度数据为w*h个字节；
18、基于所述数据大小，读取得到所述比对抽取帧数据中的每一帧图像的前w*h个字节数据作为该帧的灰度数据，即为灰度图像数据。
19、基于上述方法的进一步改进，对所述灰度图像数据进行二级分块及顺序拼接处理，得到灰度平均特征图像数据，包括：
20、对所述灰度图像数据进行二级分块处理，先得到i帧的初始分块和p帧的初始分块，经处理得到i帧的均值生成分块和p帧的均值生成分块；
21、分别对i帧的均值生成分块和p帧的均值生成分块按顺序进行拼接，得到i帧的灰度平均特征图像数据和p帧的灰度平均特征图像数据，统称为灰度平均特征图像数据。
22、基于上述方法的进一步改进，对所述灰度图像数据进行二级分块处理，先得到i帧的初始分块和p帧的初始分块，包括：
23、把灰度图像数据中的每一帧均匀分成j*j大小的均匀分块，对于i帧，对应的均匀分块即为i帧的初始分块；其中每一帧i帧的初始分块数为
24、
25、对于p帧，基于所述均匀分块，进行交错选择处理，得到p帧的初始分块。
26、基于上述方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，在发送端针对视频码流中的每个GOP均匀间隔地抽取包含I帧在内的数帧，经处理，得到发送端变换特征值数据，包括：
3.根据权利要求2所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，针对待发送视频码流中的每个GOP均匀间隔地抽取包含I帧在内的数帧，得到比对抽取帧数据，包括：
4.根据权利要求2或3所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，基于所述比对抽取帧数据，获得灰度图像数据，包括：
5.根据权利要求2所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对所述灰度图像数据进行二级分块及顺序拼接处理，得到灰度平均特征图像数据，包括：
6.根据权利要求5所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对所述灰度图像数据进行二级分块处理，先得到I帧的初始分块和P帧的初始分块，包括：
7.根据权利要求5所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于
8.根据权利要求6或7所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对所述灰度平均特征图像数据进行DCT变换，经处理，得到发送端变换特征值数据，包括：
9.根据权利要求8所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对所述灰度平均特征图像数据进行DCT变换，得到变换灰度图像数据，包括：
10.根据权利要求9所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对发送端变换特征值数据和接收端变换特征值数据进行比对，获得关于视频是否被篡改的判断结果，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，在发送端针对视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，经处理，得到发送端变换特征值数据，包括：
3.根据权利要求2所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，针对待发送视频码流中的每个gop均匀间隔地抽取包含i帧在内的数帧，得到比对抽取帧数据，包括：
4.根据权利要求2或3所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，基于所述比对抽取帧数据，获得灰度图像数据，包括：
5.根据权利要求2所述的用于视频防篡改的特征提取和比对方法，其特征在于，对所述灰度图像数据进行二级分块及顺序拼接处理，得到灰度平均特征图像数据，包括：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴克松，杨鹏，张晨，李基强，耿晓宇，杨凯，
申请(专利权)人：兴唐通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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