一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法技术

本发明专利技术提供一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，包括：利用HEVC解码器对待鉴定视频进行解码，同时从码流中解析出每帧的预测单元划分情况；对于帧内预测的I帧和帧间预测的P帧分别统计其中5种和25种预测单元的出现频率；分别针对I帧和P帧，计算预测单元在每种帧中出现的平均频率，生成5维和25维特征集合；将两个特征集合合并成为30维特征集合，用于视频的训练或鉴定。本发明专利技术提供的一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，通过分析HEVC视频中I帧和P帧的PU划分策略，提出一种基于I帧和P帧中PU分布概率的特征集合，并通过支持向量机分类器鉴定出HEVC转码视频，有效检测由AVC编码转换为HEVC的转码视频，为HEVC视频原始性的鉴定提供了有效的方法。

An Authentication Method for Transcoding HEVC Video from AVC

The invention provides an authentication method for HEVC video transcoded by AVC, which includes: decoding the authentication video by using HEVC decoder and parsing the division of prediction units for each frame from the stream; counting the occurrence frequency of five and 25 prediction units for intra-prediction I frame and inter-prediction P frame respectively; and calculating the prediction unit for I frame and P frame respectively. The average frequencies are generated into 5-Dimensional and 25-dimensional feature sets, and the two feature sets are merged into 30-dimensional feature sets for video training or identification. The invention provides an authentication method for HEVC video transcoded by AVC. By analyzing the partitioning strategy of I frame and P frame in HEVC video, a feature set based on the probability of PU distribution in I frame and P frame is proposed. The HEVC transcoded video is identified by support vector machine classifier, and the transcoded video converted from AVC code to HEVC is effectively detected, which provides an effective method for the identification of the originality of HEVC video. Method.

【技术实现步骤摘要】
一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法
本专利技术涉及多媒体信息安全领域，更具体的，涉及一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法。
技术介绍
廉价和便携式视频捕获设备(例如便携式摄像机和移动电话)的广泛使用，加上监视摄像机的激增，导致数字视频数据量的显着增加。此外，由于无处不在的互联网和各种视频共享网站(例如，YouTube，抖音等)，许多用户很乐意将他们的视频作为社交媒体上传到网络上。为了使视频更具吸引力，视频所有者通常在上传之前编辑视频，例如缩放，裁剪，删除/插入帧等操作。这些改变都需要在像素域中完成，因此必须对修改的视频进行解码，然后不可避免地重新编码。对于重新编码的视频，只能通过解析比特流获得关于当前编码的信息-也就是说，重新编码操作会覆盖先前的编码信息。因此，通过重新编码可以将视频伪装成具有任何编码参数的任何编码格式。旧的或低质量的AVC视频内容可以编码到更新的视频编码格式，被伪装成高质量的HEVC格式。这个经过转码的HEVC视频在上传到视频共享网站后很容易被标记为“HEVC”或“高质量”的标签，从而它可以吸引更多的关注，以赚取广告分成收入。针对将低质量的AVC视频内容伪装成高质量的HEVC格式从而获取更多利益的行为，目前缺乏相关的技术进行鉴定监控。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有的低质量的AVC视频内容存在被伪装成高质量的HEVC格式以谋取更多利益，缺乏鉴定手段的技术缺陷，提供一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，包括以下步骤：S1：利用HEVC解码器对待鉴定视频进行解码，同时从码流中解析出每帧的预测单元PU划分情况；S2：对于帧内预测的I帧和帧间预测的P帧分别统计其中5种和25种预测单元PU的出现频率；S3：分别针对I帧和P帧，计算预测单元PU在每种帧中出现的平均频率，生成5维和25维特征集合；S4：将两个特征集合合并成为30维特征集合，用于视频的训练或鉴定。其中，在所述步骤S1中利用开源视频编码工具HM对待鉴定视频进行解码，解码的同时从码流中解析出每一帧的预测单元PU划分情况。其中，所述步骤S2具体为：针对帧内预测类型的I帧，统计每帧中5种预测单元PU出现的数量，进行归一化得到5种PU的频率；针对帧间检测类型的P帧，统计每帧中25种预测单元PU出现的数量，进行归一化得到25种PU的频率。其中，在所述步骤S3中，计算所有I帧中5种PU频率的平均值，得到5维特征集合FI；计算所有P帧中25种PU频率的平均值，得到25维特征集合FP。其中，所述步骤S4将特征集合FI和FP合并成为特征集合F，通过特征集合F对视频进行训练或鉴定。上述方案中，所述步骤S1中利用修改过的开源视频编码工具HM12.0对待鉴定视频v进行解码，解码过程中同时解析出视频每一帧的预测单元PU的划分情况和数据，写入到数据文件中。上述方案中，所述步骤S2中利用python脚本语言，读取步骤S1生成的数据文件，分别统计I帧和P帧中的预测单元出现的频率；具体地，对于I帧统计5种预测单元PU的数量，对于P帧统计25种预测单元PU的数量。上述方案中，所述步骤S3中，根据S2中统计的数据，分别计算出特征集合。具体地，计算所有I帧的5种PU出现的平均频率，计算P帧的25种PU出现的平均频率，分别记为特征集合FI和FP。其中，FI为5维特征向量，FP为25维特征向量。上述方案中，所述步骤S4中，将步骤S3中产生的两个特征集合FI和FP合并为特征集合F；F作为本鉴定方法中所用的特征集，用于支持向量机的训练和分类测试。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术提供的一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，通过分析HEVC视频中I帧和P帧的PU划分策略，发现PU的分布频率收到HEVC压缩历史的影响，即前一次的AVC编码会影响HEVC的PU划分情况，基于此提出了一种基于I帧和P帧中PU分布概率的特征集合，并通过支持向量机分类器鉴定出HEVC转码视频，有效检测由AVC编码转换为HEVC的转码视频，为HEVC视频原始性的鉴定提供了有效、简单的方法。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为视频编码转换的过程示意图；图3为本专利技术算法的流程图；图4为特征集合FI和FP经过主成分分析降维后再主成分空间的表示。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图1、图2、图3所示，一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，包括以下步骤：S1：利用HEVC解码器对待鉴定视频进行解码，同时从码流中解析出每帧的预测单元PU划分情况；S2：对于帧内预测的I帧和帧间预测的P帧分别统计其中5种和25种预测单元PU的出现频率；S3：分别针对I帧和P帧，计算预测单元PU在每种帧中出现的平均频率，生成5维和25维特征集合；S4：将两个特征集合合并成为30维特征集合，用于视频的训练或鉴定。更具体的，在所述步骤S1中利用开源视频编码工具HM对待鉴定视频进行解码，解码的同时从码流中解析出每一帧的预测单元PU划分情况。更具体的，所述步骤S2具体为：针对帧内预测类型的I帧，统计每帧中5种预测单元PU出现的数量，进行归一化得到5种PU的频率；针对帧间检测类型的P帧，统计每帧中25种预测单元PU出现的数量，进行归一化得到25种PU的频率。更具体的，在所述步骤S3中，计算所有I帧中5种PU频率的平均值，得到5维特征集合FI；计算所有P帧中25种PU频率的平均值，得到25维特征集合FP。更具体的，所述步骤S4将特征集合FI和FP合并成为特征集合F，通过特征集合F对视频进行训练或鉴定。在具体实施过程中，所述步骤S1中利用修改过的开源视频编码工具HM12.0对待鉴定视频v进行解码，解码过程中同时解析出视频每一帧的预测单元PU的划分情况和数据，写入到数据文件中。在具体实施过程中，所述步骤S2中利用python脚本语言，读取步骤S1生成的数据文件，分别统计I帧和P帧中的预测单元出现的频率；具体地，对于I帧统计5种预测单元PU的数量，对于P帧统计25种预测单元PU的数量，表1给出了预测单位PU的25种尺寸，其中下划线的为I帧中预测单元的尺寸。表1预测单位PU的25种尺寸64×6464×3232×6432×3216×6448×6464×1664×4832×1616×3216×168×3224×3232×832×2416×88×168×84×1612×1616×416×128×44×84×4在具体实施过程中，所述步骤S3中，根据S2中统计的数据，分别计算出特征集合。具体地，计算所有I帧的5种PU出现的平均频率，计算P帧的25种PU出现的平均频率，分别记为特征集合FI和FP，具体计算公式为：其中，FI为5维特征向量，FP为25维特征向量，VI和VP为I帧和P帧的集合，如图4所示，为特征集合FI和FP经过主成分分析降维后再主成分空间的表示。在具体实施过程中，所述步骤S4中，将步骤S3中产生的两个特征集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：利用HEVC解码器对待鉴定视频进行解码，同时从码流中解析出每帧的预测单元PU划分情况；S2：对于帧内预测的I帧和帧间预测的P帧分别统计其中5种和25种预测单元PU的出现频率；S3：分别针对I帧和P帧，计算预测单元PU在每种帧中出现的平均频率，生成5维和25维特征集合；S4：将两个特征集合合并成为30维特征集合，用于视频的训练或鉴定。

【技术特征摘要】
1.一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：利用HEVC解码器对待鉴定视频进行解码，同时从码流中解析出每帧的预测单元PU划分情况；S2：对于帧内预测的I帧和帧间预测的P帧分别统计其中5种和25种预测单元PU的出现频率；S3：分别针对I帧和P帧，计算预测单元PU在每种帧中出现的平均频率，生成5维和25维特征集合；S4：将两个特征集合合并成为30维特征集合，用于视频的训练或鉴定。2.根据权利要求1所述的一种由AVC转码HEVC视频的鉴定方法，其特征在于，在所述步骤S1中利用开源视频编码工具HM对待鉴定视频进行解码，解码的同时从码流中解析出每一帧的预测单元PU划分情况。3.根据权利要求2所述的一种由...

【专利技术属性】
技术研发人员：边山，王春桃，顾天己，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44