基于内容的视频拷贝检测技术研究

论文摘要

随着网络技术的发展进步和多媒体数据的快速增长,非法拷贝视频的数量激增,给数字版权保护和有害信息过滤等领域带来了极大的隐患。基于内容的视频拷贝检测技术因此逐渐成为了一个重点的研究课题,并在视频版权保护和视频内容管理等多个领域得到了广泛的应用。本文针对压缩域和像素域两个方向对视频拷贝检测技术展开研究,在分析总结现有视频拷贝检测算法的基础上,提出了两种可行的拷贝检测方案。归纳起来,论文的主要工作如下：首先,分析压缩域视频的特点,并提出了一种基于压缩域的视频拷贝检测算法。它利用压缩域视频图像组I帧DC系数的序数测度矩阵在视频数据库里建立索引,通过投票表决方法检索出候选匹配视频集合,并采用Ⅰ帧分块的修正DC系数平均值对候选匹配视频集合进行一级匹配；再利用结合Watson视觉模型的能量序数测度进行二级匹配并得到最终拷贝检测结果。仿真实验结果表明,本方法对于增加边框、亮度均衡、图像内容局部剪切等常规拷贝攻击手段具有更好的鲁棒性,并且在检测时间没有明显增加的同时拷贝检测效果得到了显著的提高。其次,分析全局特征和局部特征的优劣,提出一种基于快速鲁棒特征的结合两者优点的哈希视频拷贝检测方案。该方案首先提取视频各帧图像的快速鲁棒特征点,并将图像分成4×4的等大小矩形区域,之后按照希尔伯特曲线顺序遍历图像各块,并统计不同区域内快速鲁棒特征点的数量,再利用希尔伯特曲线上相邻区域间的特征点数量差构造哈希值。最后,针对两种特殊的拷贝攻击对算法进行了改进,并提出了哈希码匹配方案。实验表明该算法取得了较好的效果,在检测精度和检测效率上都有一定程度的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究背景及意义
• 1.2.1 研究背景
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 研究现状及难点
• 1.3.1 视频拷贝检测的研究现状
• 1.3.2 视频拷贝检测的难点
• 1.4 本文主要研究内容及结构
• 1.4.1 本文研究内容
• 1.4.2 本文结构
• 第2章 基于内容的视频拷贝检测方法综述
• 2.1 视频拷贝检测系统介绍
• 2.1.1 拷贝视频介绍
• 2.1.2 视频拷贝检测系统介绍
• 2.2 选择关键帧
• 2.2.1 视频结构介绍
• 2.2.2 镜头检测
• 2.2.3 选取关键帧
• 2.3 提取关键帧特征
• 2.3.1 颜色特征
• 2.3.2 纹理特征
• 2.3.3 形状特征
• 2.3.4 序数测度特征
• 2.3.5 局部兴趣点特征
• 2.4 关键帧特征匹配
• 2.5 视频拷贝检测算法的比较和性能评价
• 2.5.1 视频拷贝检测算法的优缺点比较
• 2.5.2 视频拷贝检测算法的性能评价
• 2.6 小结
• 第3章 基于压缩域二级匹配的视频拷贝检测算法
• 3.1 引言
• 3.2 视频压缩基本理论
• 3.2.1 视频压缩原理
• 3.2.2 DCT变换
• 3.3 压缩域视频拷贝检测算法
• 3.3.1 候选拷贝视频检索
• 3.3.2 基于DC系数的一级匹配
• 3.3.3 基于能量测度的二级匹配
• 3.4 实验结果分析
• 3.4.1 数据来源
• 3.4.2 拷贝检测精度比较
• 3.4.3 虚警率与漏警率
• 3.4.4 时间复杂度
• 3.5 小结
• 第4章 基于SURF特征点的哈希视频拷贝检测算法
• 4.1 引言
• 4.2 视频哈希介绍
• 4.2.1 数字指纹
• 4.2.2 视频哈希
• 4.3 视频拷贝检测算法
• 4.3.1 提取SURF特征点
• 4.3.2 特征点局部排序
• 4.3.3 哈希匹配
• 4.4 实验结果分析
• 4.4.1 ROC曲线图
• 4.4.2 PR曲线图
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录