视频帧内运动目标移除篡改检测算法

来源：计算机应用杂志2018年第3期北京时间：

作者：尹立, 林新棋, 陈黎飞

单位：1. 福建师范大学 数学与信息学院, 福州 350007;2. 福建省网络安全与密码技术重点实验室(福建师范大学), 福州 350007

摘要：针对数字视频帧内对象被移除的篡改操作，提出了一种基于主成分分析（PCA）的篡改检测算法。首先对待测视频帧与基准帧相减得到的差异帧使用稀疏表示方法进行去噪，降低噪声对随后特征提取的干扰；其次将去噪后的视频帧进行非重叠分块，利用主成分分析提取像素点的特征并构造特征向量空间；然后使用k-means算法对特征向量空间进行分类，并将分类结果用二值矩阵表示；最后对二值矩阵进行图像形态学操作得到最终检测结果。实验结果表明所提算法的检测性能指标精确度达到91%、准确度达到100%、F1值达到95.3%，比基于压缩感知的视频篡改检测算法在性能指标上有一定程度的提高。实验证明，对于背景静止的视频，该算法能够检测出帧内运动目标被删除的篡改操作，而且对有损压缩视频具有很好的鲁棒性。

关键词：视频篡改检测,稀疏去噪,主成分分析,帧差法,数字视频取证

基金资助：国家自然科学基金面上项目（61672157）；福建省高等学校科技创新团队项目（IRTSTFJ，J1917）；福建师范大学"网络与信息安全关键理论和技术"校创新团队项目（IRTL1207）。