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基于“鬼影”的数字视频篡改检测

作　者: 张明玉
导　师: 苏育挺
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字篡改数字视频取证视频修复 “鬼影”
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 71次
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内容摘要

随着复杂低耗数字视频摄像机的广泛使用,以及视频共享网站的普及,数字视频在我们的日常生活中扮演的角色越来越重要。但各种视频造假事件,也严重降低了视频的公共置信度。因此,检验数字视频的完整性和原始性具有重要的学术意义和实用价值。本论文针对数字视频盲取证技术进行深入研究,数字视频盲取证技术是根据视频数据自身来判断视频是否被篡改的取证技术,本文综述了数字视频盲取证技术的研究现状,介绍了数字视频的篡改方式及相应的篡改工具,在此基础上提出了一种新颖的基于视频修复痕迹——“鬼影”的视频篡改检测算法。对于移除视频中目标运动物体的篡改,由于移除物体后需采用修复技术对移除目标区域进行修补,而视频修复往往很难确保运动轨迹的连续性和一致性,使得篡改后的视频遗留有修复痕迹——“鬼影”。本文算法首先由累积帧差得到运动前景的运动轨迹,而后用块匹配法建立运动前景的拼接图,如果运动轨迹和前景拼接图不一致,待测视频就被判定为带有修复痕迹——“鬼影”的篡改视频,否则,则认为视频未被篡改。实验结果表明算法能够较好地检测出视频的篡改,且对有损压缩具有鲁棒性。本论文所解决的是一个具有挑战性的问题,在理论和应用领域都具有重大意义。本论文主要采取数据分析、理论推演以及计算机仿真的研究方法,主要的仿真工具有matlab 7.6.0, VC++等。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 引言  7
  1.2 本文研究的现实意义  7-10
  1.3 本文的组织结构  10-11
第二章数字取证技术概述  11-23
  2.1 数字图像取证技术  11-12
  2.2 数字图像盲取证技术的研究现状  12-13
  2.3 数字图像盲取证技术主要解决的两个任务  13-16
    2.3.1 像源鉴别  13-14
    2.3.2 真实性鉴别  14-16
  2.4 数字视频盲取证技术  16-23
    2.4.1 Weihong Wang检测视频篡改的几种算法  17-18
    2.4.2 使用光子散粒噪声来检测可疑区域  18-19
    2.4.3 使用读出噪声来检测数字视频中的篡改  19-21
    2.4.4 利用残余噪声的相关性来定位篡改区域  21-23
第三章基于视频修复痕迹的数字视频取证算法  23-38
  3.1 视频编解码原理  23-27
    3.1.1 MPEG-2编码视频数据的结构介绍  23-25
    3.1.2 MPEG-2视频编码过程  25-27
    3.1.3 MPEG-2视频解码过程  27
  3.2 视频修复技术简介  27-30
    3.2.1 图像修复技术(Image Inpainting)  27-29
    3.2.2 视频修复技术(Video Inpainting)  29-30
  3.3 基于修复痕迹的数字视频取证算法  30-38
    3.3.1 视频篡改后引入的修复痕迹——"鬼影"  30-31
    3.3.2 算法流程图  31
    3.3.3 用累积差来跟踪移动的前景  31-34
    3.3.4 数学形态学操作  34-36
    3.3.5 用块匹配来分割前景和背景  36-38
第四章实验结果及性能分析  38-54
  4.1 所用视频来源  38-39
  4.2 基于逐帧修复视频的检测结果  39-42
  4.3 基于After Effects CS4篡改视频的检测结果  42-44
  4.4 基于Mokey V4.1.3篡改视频的检测结果  44-47
  4.5 对其它篡改方法的检测  47-50
  4.6 码率的影响  50-51
  4.7 原始视频与篡改视频的检测结果比较  51-53
  4.8 算法的检测准确率  53-54
第五章总结与展望  54-56
参考文献  56-59
发表论文和科研情况说明  59-60
致谢  60

基于“鬼影”的数字视频篡改检测

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