本發(fā)明總體來(lái)說(shuō)涉及多媒體信息安全領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，視頻在社會(huì)生活的各個(gè)方面特別是監(jiān)控領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。由于視頻可以對(duì)過(guò)去發(fā)生的事實(shí)進(jìn)行高度一致的復(fù)現(xiàn)，其在公共安全領(lǐng)域的作用越來(lái)越大。

然而，由于專業(yè)的視頻編輯軟件(例如，Adobe Premiere、Adobe After Effects等)的日益發(fā)展使得篡改視頻數(shù)據(jù)變得輕而易舉，普通用戶也能夠篡改視頻的內(nèi)容而不留下視覺(jué)痕跡，從而掩蓋甚至歪曲事實(shí)的真相。這些虛假的視頻一旦被用于司法取證將嚴(yán)重妨害社會(huì)的正常秩序。

因此，如何準(zhǔn)確檢測(cè)一個(gè)視頻是否被篡改，已經(jīng)成為多媒體信息安全領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的示例性實(shí)施例在于提供一種視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有的視頻數(shù)據(jù)易被篡改而難以檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的一方面，提供一種視頻幀插入和幀刪除的檢測(cè)方法，所述方法包括：(A)讀入視頻數(shù)據(jù)，并提取該視頻數(shù)據(jù)的附加數(shù)據(jù)，其中，所述附加數(shù)據(jù)指示針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)視頻哈希值；(B)計(jì)算所述視頻 數(shù)據(jù)的視頻哈希值；(C)將所述附加數(shù)據(jù)所指示的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算；(D)如果所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度滿足條件，則判定所述視頻數(shù)據(jù)未被篡改；(E)如果所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度不滿足條件，則判定所述視頻數(shù)據(jù)被篡改。

可選地，所述方法在步驟(A)之前可還包括：(F)計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值；(G)將計(jì)算得到的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值作為附加數(shù)據(jù)保存在所述視頻數(shù)據(jù)中。

可選地，步驟(A)可包括：基于所述視頻數(shù)據(jù)中的兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)來(lái)計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

可選地，步驟(A)可包括：(A1)將所述視頻數(shù)據(jù)解碼為獨(dú)立的視頻幀序列；(A2)對(duì)解碼得到的視頻幀序列，提取每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)；(A3)計(jì)算每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特；(A4)將所有速度向量場(chǎng)的哈希比特串聯(lián)排列，以形成所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

可選地，步驟(A2)可包括：從解碼得到的視頻幀序列中按預(yù)定規(guī)則抽取視頻幀，然后再提取所述抽取的視頻幀中每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)。

可選地，任意兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)包括水平方向速度分量和垂直方向速度分量，其中，在步驟(A2)中，提取任意兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的步驟可包括：(A21)將解碼得到的視頻幀序列中的所述兩個(gè)相鄰視頻幀分塊，并且劃分的分塊沒(méi)有重疊部分；(A22)對(duì)所述兩個(gè)相鄰視頻幀按每個(gè)分塊計(jì)算水平方向速度分量和垂直方向速度分量。

可選地，在步驟(A3)中，計(jì)算任意兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特的步驟可包括：(A31)對(duì)提取的速度向量場(chǎng)按每個(gè)分塊對(duì)水平方向速 度分量和垂直方向速度分量進(jìn)行向量合成，得到速度合成向量；(A32)基于速度合成向量的幅值對(duì)各分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量進(jìn)行降序排序，選取預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)前的速度合成向量，并計(jì)算選取的速度合成向量的方向與水平方向的夾角；(A33)對(duì)計(jì)算得到的夾角進(jìn)行量化處理，得到量化后的夾角值；(A34)統(tǒng)計(jì)各量化后的夾角值分別出現(xiàn)的次數(shù)，并形成原始次數(shù)序列；(A35)將所述原始次數(shù)序列中的所有次數(shù)進(jìn)行順序排序，并確定排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)；(A36)基于所述原始次數(shù)序列和確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)來(lái)確定所述速度向量場(chǎng)的哈希比特。

可選地，步驟(A36)可包括：(A361)將所述原始次數(shù)序列中的任一次數(shù)與確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果確定出所述任一次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希特比；(A362)將所述原始次數(shù)序列中的所有次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希特比串聯(lián)排列，形成所述速度向量場(chǎng)的哈希比特。

可選地，步驟(A361)可包括：將所述原始次數(shù)序列中的任一次數(shù)與確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)進(jìn)行比較；如果所述原始次數(shù)序列中的任一次數(shù)不小于確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)，則所述任一次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希比特為1；如果所述原始次數(shù)序列中的任一次數(shù)小于確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)，則所述任一次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希比特為0。

可選地，步驟(C)可包括：確定所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的歸一化漢明距，并基于確定的歸一化漢明距來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算，其中，步驟(D)可包括：如果確定的歸一化漢明距不大于預(yù)設(shè)值，則判定所述視頻數(shù)據(jù)未被篡改，其中，步驟(E)可包括：如果確定的歸一化漢明距大于預(yù)設(shè)值，則判定所述視頻數(shù)據(jù)被篡改。

采用上述視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法，可有效防止視頻數(shù)據(jù)被惡意篡改。

附圖說(shuō)明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法的流程圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖1中的計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的步驟的流程圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖2中的計(jì)算的所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量的步驟的流程圖；

圖4示出采用本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)是否被篡改的示例；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的與圖3所示的示例對(duì)應(yīng)歸一化漢明距的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終指的是相同的部件。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法的流程圖。

參照?qǐng)D1，在步驟S10中，讀入視頻數(shù)據(jù)，并提取該視頻數(shù)據(jù)的附加數(shù)據(jù)。這里，所述附加數(shù)據(jù)指示針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)視頻哈希值。也就是說(shuō)，提取讀入的視頻數(shù)據(jù)中保存的指示針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)視頻哈希值的附加數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法在步驟S10之前可還包括：生成含有以附加數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)指示針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻 哈希值的視頻數(shù)據(jù)的步驟。具體說(shuō)來(lái)，生成含有以附加數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)指示針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值的視頻數(shù)據(jù)的步驟可包括：計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值；將計(jì)算得到的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值作為附加數(shù)據(jù)保存在所述視頻數(shù)據(jù)中。例如，所述視頻數(shù)據(jù)可為MKV格式的視頻文件，相應(yīng)地，可以MKV多媒體封裝格式將計(jì)算得到的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值封裝到MKV格式的視頻文件中。

作為示例，將計(jì)算得到的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值作為附加數(shù)據(jù)保存在所述視頻數(shù)據(jù)中的步驟可包括：對(duì)計(jì)算得到的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行加密，將加密后的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值作為附加數(shù)據(jù)保存在所述視頻數(shù)據(jù)中。這里，可采用現(xiàn)有的各種加密算法來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行加密。例如，可采用置亂加密方法或分組加密方法來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行加密。這里，置亂加密方法或分組加密方法為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，本發(fā)明對(duì)此部分的內(nèi)容不再贅述。

可選地，如果在生成視頻數(shù)據(jù)的過(guò)程中，對(duì)以附加數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在該視頻數(shù)據(jù)中的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行了加密，則在步驟S10中可采用與該加密方法相應(yīng)的解密方法來(lái)對(duì)提取的附加數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以獲得所述附加數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值。這里，生成視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備與檢測(cè)該視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備之間需根據(jù)預(yù)先約定的秘鑰對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行相應(yīng)的加密、解密。

在步驟S20中，計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

這里，應(yīng)理解，需采用與步驟S10中計(jì)算讀入的視頻數(shù)據(jù)的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值相同的方法來(lái)計(jì)算該視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。作為示例，可采用現(xiàn)有的各種方法來(lái)計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

作為示例，可基于所述視頻數(shù)據(jù)中的兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)來(lái) 計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

具體說(shuō)來(lái)，基于所述視頻數(shù)據(jù)中的兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)來(lái)計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的步驟可包括：將所述視頻數(shù)據(jù)解碼為獨(dú)立的視頻幀序列；對(duì)解碼得到的視頻幀序列，提取每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)；計(jì)算每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特；將所有速度向量場(chǎng)的哈希比特串聯(lián)排列，以形成所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

可選地，對(duì)解碼得到的視頻幀序列，提取每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的步驟可包括：從解碼得到的視頻幀序列中按預(yù)定規(guī)則抽取視頻幀，然后再提取所述抽取的視頻幀中每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)。這里，一般認(rèn)為相鄰視頻幀之間的變化不明顯，因此，在本發(fā)明中僅計(jì)算抽取的視頻幀中的每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特，可有效減少計(jì)算所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的計(jì)算量。

例如，從解碼得到的視頻幀序列中抽取所述預(yù)定個(gè)數(shù)的視頻幀的步驟可包括：以預(yù)設(shè)的幀間隔從解碼得到的視頻幀序列中等間隔地抽取視頻幀，或者從解碼得到的視頻幀序列中隨機(jī)抽取預(yù)定個(gè)數(shù)的視頻幀。

在步驟S30中，判斷所述附加數(shù)據(jù)所指示的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值是否相似，即，將所述附加數(shù)據(jù)所指示的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算。

在步驟S30的第一實(shí)施例中，可確定所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的歸一化漢明距，并基于確定的歸一化漢明距來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算。

在步驟S30的第二實(shí)施例中，可確定所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的歐式距離，并基于確定的歐式距離來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算 得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算。

如果所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值相似，則執(zhí)行步驟S40：判定輸入的視頻數(shù)據(jù)未被篡改。

在上述步驟S30的基于歸一化漢明距來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算的第一實(shí)施例的情況下，如果確定的歸一化漢明距不大于預(yù)設(shè)值(即，所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度滿足條件)，則執(zhí)行步驟S40。

在上述步驟S30的基于歐式距離來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算的第二實(shí)施例的情況下，如果確定的于歐式距離不大于設(shè)定值(即，所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度滿足條件)，則執(zhí)行步驟S40。

如果所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值不相似，則執(zhí)行步驟S50：判定輸入的視頻數(shù)據(jù)被篡改。

在上述步驟S30的基于歸一化漢明距來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算的第一實(shí)施例的情況下，如果確定的歸一化漢明距大于預(yù)設(shè)值(即，所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度不滿足條件)，則執(zhí)行步驟S50。

在上述步驟S30的基于歐式距離來(lái)對(duì)所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值進(jìn)行相似度計(jì)算的第二實(shí)施例的情況下，如果確定的于歐式距離大于設(shè)定值(即，所述預(yù)設(shè)視頻哈希值與計(jì)算得到的視頻哈希值的相似度不滿足條件)，則執(zhí)行步驟S50。

下面參照?qǐng)D2來(lái)詳細(xì)描述計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的步驟。應(yīng)理解，可采用圖2所示的方法來(lái)計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值和所述預(yù)定視頻哈希值。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖1中的計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的步驟的流程圖。

參照?qǐng)D2，在步驟S101中，將所述視頻數(shù)據(jù)解碼為獨(dú)立的視頻幀序列。這里，可利用現(xiàn)有的各種解碼方法來(lái)將所述視頻數(shù)據(jù)解碼為獨(dú)立的視頻幀序列。

在步驟S102中，將解碼得到的視頻幀序列中的第i視頻幀和第i+1視頻幀分塊。這里，第i視頻幀和第i+1視頻幀為相鄰的視頻幀，i的初值為1。具體說(shuō)來(lái)，可將第i視頻幀和第i+1視頻幀分別劃分為m個(gè)分塊，且針對(duì)一視頻幀劃分的m個(gè)分塊沒(méi)有重疊部分。應(yīng)理解，這里對(duì)第i視頻幀和第i+1視頻幀分塊的方法相同，且每個(gè)分塊的大小也相同。

在步驟S103中，計(jì)算所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量。

下面參照?qǐng)D3來(lái)詳細(xì)描述任一兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)中包括的所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖2中的計(jì)算的所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量的步驟的流程圖。

參照?qǐng)D3，在步驟S301中，計(jì)算m個(gè)分塊中的第j分塊對(duì)應(yīng)的水平方向速度分量和垂直方向速度分量。這里，可利用現(xiàn)有的各種方法來(lái)計(jì)算m個(gè)分塊中的第j分塊對(duì)應(yīng)的水平方向速度分量和垂直方向速度分量。

在步驟S302中，對(duì)第j分塊對(duì)應(yīng)的水平方向速度分量和垂直方向速度分量進(jìn)行向量合成，得到第j分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量。這里，對(duì)水平方向速度分量和垂直方向速度分量進(jìn)行向量合成的方法為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，本發(fā)明對(duì)此部分的內(nèi)容不再贅述。

在步驟S303中，判斷j是否等于m，j的初值為1。這里，1≤j≤m，m為將第i視頻幀和第i+1視頻幀之間的速度向量場(chǎng)劃分的分塊的個(gè)數(shù)，m為大于0 的自然數(shù)。

如果j不等于m，則執(zhí)行步驟S304：使得j＝j(luò)+1，并返回執(zhí)行步驟S301。

如果j等于m，則執(zhí)行步驟S305：得到任一兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)中包括的所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量(這里，得到的是速度合成向量的幅值和速度合成向量的方向)。

返回圖2，在步驟S104中，基于速度合成向量的幅值對(duì)所有分塊對(duì)應(yīng)的速度合成向量進(jìn)行降序排序，選取Q個(gè)(即，預(yù)設(shè)個(gè)數(shù))前的速度合成向量，并分別計(jì)算選取的速度合成向量的速度合成向量的方向與水平方向的夾角。這里，基于速度合成向量的幅值來(lái)產(chǎn)生所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值，保證了產(chǎn)生視頻哈希值所使用的速度合成向量能很好地代表該視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容。

在步驟S105中，對(duì)計(jì)算得到的Q個(gè)夾角進(jìn)行量化處理，得到各夾角量化后的夾角值。例如，可利用預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)來(lái)對(duì)計(jì)算得到的Q個(gè)夾角進(jìn)行量化處理。

例如，可利用下面的公式對(duì)任一夾角進(jìn)行量化處理，

公式(1)中，New_Angle(p)表示任一夾角對(duì)應(yīng)的量化后的夾角值，Angle(p)表示計(jì)算得到的所述任一夾角對(duì)應(yīng)的夾角的值，1≤p≤Q，S表示預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)，[]表示對(duì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行取整(例如，按照四舍五入的原則進(jìn)行取整)。

例如，可假設(shè)所述預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)S＝45°，則可利用公式(1)將各夾角量化為45度的整數(shù)倍，此時(shí)，對(duì)任一夾角量化后的夾角值可能的取值為所示集合{-135°,-90°,-45°,0,45°,90°,135°,180°}中的一個(gè)。

在步驟S106中，統(tǒng)計(jì)所述速度向量場(chǎng)對(duì)應(yīng)的各量化后的夾角值分別出現(xiàn)的 次數(shù)，并形成原始次數(shù)序列。

在步驟S107中，將所述原始次數(shù)序列中的所有次數(shù)進(jìn)行順序排序，并確定排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)。這里，可對(duì)所有次數(shù)按照次數(shù)的數(shù)值大小進(jìn)行正序排序或逆序排序。應(yīng)理解，如果所述次數(shù)序列中包含的次數(shù)的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則將位于該次數(shù)序列中間的次數(shù)作為排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)；如果所述次數(shù)序列中包含的次數(shù)的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則計(jì)算位于該次數(shù)序列中間的兩個(gè)次數(shù)所的平均值，將計(jì)算得到的平均值作為排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)。

優(yōu)選地，可在步驟S106中繪制各量化后的夾角值分別出現(xiàn)的次數(shù)對(duì)應(yīng)的直方圖，然后在步驟S107中對(duì)繪制出的直方圖進(jìn)行順序排序，以確定出排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)。

在步驟S108中，判斷所述原始次數(shù)序列中的第x個(gè)次數(shù)的值是否小于確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)的值。

如果第x個(gè)次數(shù)的值小于確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)的值，則執(zhí)行步驟S109：確定第x個(gè)次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希比特為0。

如果第x個(gè)次數(shù)的值不小于確定的排序后的次數(shù)序列的中位數(shù)的值，則執(zhí)行步驟S110：確定第x個(gè)次數(shù)所對(duì)應(yīng)的哈希比特為1。

在步驟S111中，判斷x是否等于W，x的初值為1。這里，1≤x≤W，W為原始次數(shù)序列中包括的次數(shù)的個(gè)數(shù)，W為大于0的自然數(shù)。

如果x不等于W，則執(zhí)行步驟S112：使得x＝x+1，并返回執(zhí)行步驟S108。

如果x等于W，則執(zhí)行步驟S113：確定出第i視頻幀和相鄰第i+1視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特。

在步驟S114中，判斷i是否等于n-1。這里，1≤i≤n-1，n為解碼得到的視頻幀序列中視頻幀的個(gè)數(shù)，n為大于0的自然數(shù)。

如果i不等于n-1，則執(zhí)行步驟S115：使得i＝i+1，并返回執(zhí)行步驟S102。

如果i等于n-1，則執(zhí)行步驟S116：將所有速度向量場(chǎng)的哈希比特串聯(lián)排列，以形成所述視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值。

除圖2所示的計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的方法之外，在另一示例中，還可在步驟S107中計(jì)算原始次數(shù)序列中的各次數(shù)的平均值，然后在步驟S108中判斷原始次數(shù)序列中的第x個(gè)次數(shù)的值是否小于計(jì)算得到的平均值，如果第x個(gè)次數(shù)的值小于該平均值，則執(zhí)行步驟S109，如果第x個(gè)次數(shù)的值不小于該平均值，則執(zhí)行步驟S110。

這里，由于本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法基于兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)中的各量化后的夾角值出現(xiàn)的次數(shù)的中位數(shù)或平均值來(lái)獲得所述兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的哈希比特，保證了獲得的所述速度向量場(chǎng)的哈希比特中“0”和“1”的值出現(xiàn)的概率大致相等，使計(jì)算得到的哈希比特的隨機(jī)性更佳，因此，可具有更高的安全性。

圖4示出采用本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)是否被篡改的示例。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的與圖4所示的示例對(duì)應(yīng)歸一化漢明距的示意圖。在圖5中，橫坐標(biāo)為該段視頻數(shù)據(jù)的視頻幀的數(shù)量與預(yù)設(shè)的幀間隔的比值，縱坐標(biāo)為歸一化漢明距的值。

如圖4所示，以一段持續(xù)時(shí)間為3分28秒的地鐵監(jiān)控視頻為例進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。在本示例中，利用本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法計(jì)算出該段視頻數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)視頻哈希值為比特，并將該預(yù)設(shè)視頻哈希值以附加數(shù)據(jù)的形式保存在該段視頻數(shù)據(jù)中。假設(shè)，人為刪除該段視頻數(shù)據(jù)中的第25秒至40秒的視頻幀，得到篡改后的視頻數(shù)據(jù)。采用相同 的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算篡改后的視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值，此時(shí)，計(jì)算得到篡改后的視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值為16072比特。將計(jì)算得到的篡改后的視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值與從視頻數(shù)據(jù)的附加數(shù)據(jù)中提取的所述預(yù)設(shè)視頻哈希值進(jìn)行比對(duì)，從圖5中示出的歸一化漢明距的示意圖可以看出，發(fā)現(xiàn)該段視頻數(shù)據(jù)的25秒之前的兩個(gè)視頻哈希值完全匹配(即，歸一化漢明距為0)，而25秒以后的兩個(gè)視頻哈希值匹配不佳(即，歸一化漢明距為1)，在本示例中，針對(duì)歸一化漢明距的預(yù)設(shè)值為0.1，因此25秒以后的兩個(gè)視頻哈希值的歸一化漢明距遠(yuǎn)大于預(yù)設(shè)值，則表明該段視頻數(shù)據(jù)從25秒開(kāi)始出現(xiàn)異常，從而判斷出該段視頻數(shù)據(jù)從25秒開(kāi)始已被篡改。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的基于視頻數(shù)據(jù)中相鄰兩個(gè)視頻幀之間的速度向量場(chǎng)的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法可準(zhǔn)確確定出視頻數(shù)據(jù)被篡改的起始時(shí)間點(diǎn)。

應(yīng)注意，在本示例中，采用幀刪除方式對(duì)該段視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改，并根據(jù)本發(fā)明所述的方法檢測(cè)出該段視頻數(shù)據(jù)被篡改，然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明所述的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法還可針對(duì)幀插入、幀篡改等視頻數(shù)據(jù)篡改方式進(jìn)行檢測(cè)，只要對(duì)視頻數(shù)據(jù)的篡改涉及到改變了視頻數(shù)據(jù)中的兩個(gè)相鄰視頻幀的運(yùn)動(dòng)特征(即，速度向量場(chǎng))，本發(fā)明所述的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法均適用。

采用本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法，能夠有效檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)是否被篡改。

此外，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法，由于將視頻數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)的視頻哈希值以附加數(shù)據(jù)的形式保存到該視頻數(shù)據(jù)中，使得本發(fā)明示例性實(shí)施例所述的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的能夠播放該視頻數(shù)據(jù)的各種視頻播放器相兼容。

此外，采用本發(fā)明示例性實(shí)施例的視頻幀插入和幀刪除檢測(cè)方法，最終計(jì)算得到的視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值的長(zhǎng)度較小，可有效減少視頻數(shù)據(jù)本身的文件大小，有助于節(jié)省視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。

此外，由于在計(jì)算視頻數(shù)據(jù)的視頻哈希值時(shí)，將視頻數(shù)據(jù)中兩個(gè)相鄰視頻幀之間的速度向量場(chǎng)中的速度方向(即，水平方向速度分量和垂直方向速度分量)量化為不同的角度，并將不同角度出現(xiàn)的次數(shù)作為該視頻數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)特征，因此可提高對(duì)視頻數(shù)據(jù)的篡改檢測(cè)的敏感性，同時(shí)也可保證本發(fā)明所述的方法對(duì)視頻數(shù)據(jù)的篡改檢測(cè)具有一定的魯棒性。

此外，由于基于速度合成向量來(lái)產(chǎn)生視頻哈希值，且速度合成向量可在視頻壓縮編碼過(guò)程中被獲得而無(wú)需額外計(jì)算，因此與現(xiàn)有壓縮編碼體系更為兼容，視頻哈希值的計(jì)算速度更快。

上面已經(jīng)結(jié)合具體示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的實(shí)施不限于此。在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改和變型，這些修改和變型將落入權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。