1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的蓬勃發(fā)展，數(shù)字視頻應(yīng)用范圍越來越廣泛。數(shù)字視頻內(nèi)容真實(shí)性問題日益嚴(yán)峻，許多功能強(qiáng)大的軟件輕易編輯和篡改的視頻效果十分逼真，公眾無法簡單判斷視頻內(nèi)容的真?zhèn)巍ｊP(guān)系到社會(huì)公平和穩(wěn)定的數(shù)字視頻內(nèi)容真實(shí)性的鑒定成為一個(gè)亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題，數(shù)字視頻取證技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
　　數(shù)字視頻取證技術(shù)分為主動(dòng)取證和被動(dòng)取證兩種，被動(dòng)取證技術(shù)無需預(yù)先在視頻載體中嵌入認(rèn)證信息，僅需依靠視頻自身數(shù)據(jù)特征可實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，具有更高的實(shí)用價(jià)值，成為

2、近年來信息安全領(lǐng)域一個(gè)重要研究課題。
　　在各種篡改手段中，數(shù)字視頻幀間篡改容易操作、最為常見，因此對(duì)幀間篡改進(jìn)行有效檢測是數(shù)字視頻被動(dòng)取證領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。另一方面，篡改視頻必然經(jīng)歷過重壓縮，重壓縮檢測是數(shù)字視頻被動(dòng)取證領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。深入分析和研究視頻幀間篡改取證技術(shù)和重壓縮取證技術(shù)具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作包括以下四個(gè)方面。
　　1.針對(duì)改善幀間篡改視頻檢測精度的問題，提出了兩種視頻幀間篡改取

3、證算法。鑒于幀間篡改操作導(dǎo)致篡改點(diǎn)相鄰兩幀的圖像內(nèi)容相關(guān)性降低，構(gòu)造了局部二值模式(Local Binary Pattern，LBP)相關(guān)系數(shù)的商特征和結(jié)構(gòu)相似度均值(Mean of Structural Similarity，MSSIM)的商特征來表征圖像內(nèi)容相關(guān)性的變化，利用切比雪夫不等式和閾值法檢測異常峰值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)幀間篡改視頻的檢測及篡改點(diǎn)定位。
　　2.針對(duì)視覺難以鑒別的幀間篡改視頻的檢測精度問題，構(gòu)造了運(yùn)動(dòng)矢量金字塔(

4、Motion Vector Pyramid，MVP)特征和后處理MVP特征，提出了兩種視頻幀間篡改取證算法。MVP將運(yùn)動(dòng)矢量模塊和圖像金字塔相結(jié)合抓住視頻相鄰兩幀之間內(nèi)容的細(xì)微變化，精確地反映了兩幀之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。再對(duì)MVP特征進(jìn)行去均值、累加、直方圖統(tǒng)計(jì)的后處理，充分利用幀間篡改遺留的痕跡，提高了算法對(duì)原始視頻、幀刪除視頻和幀復(fù)制視頻的分類能力。
　　3.針對(duì)數(shù)字視頻被動(dòng)取證領(lǐng)域中相同量化參數(shù)下的重壓縮取證問題，提出了一種相同量

5、化參數(shù)下的H.264/AVC視頻多重壓縮取證算法。以相鄰三次壓縮間不同量化DCT系數(shù)的比率差構(gòu)建了含有四分位數(shù)的特征集，作為支持向量機(jī)的輸入，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單次壓縮視頻和多重壓縮視頻的分類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提算法有高分類精度，對(duì)復(fù)制/粘貼攻擊和幀刪除攻擊具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　4.針對(duì)最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC的重壓縮取證問題，提出了一種不同碼率下的HEVC視頻重壓縮取證算法。將HEVC視頻中Ⅰ幀預(yù)測單元(Prediction Uni

6、t，PU)劃分類型的塊數(shù)目特征和量化DCT系數(shù)的首位數(shù)字概率分布特征結(jié)合構(gòu)成融合特征，更全面地反映了重壓縮對(duì)視頻數(shù)據(jù)的影響，更好地判定視頻的壓縮歷史。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提算法能有效區(qū)分HEVC單次壓縮視頻和HEVC雙重壓縮視頻。
　　論文以篡改點(diǎn)突變特性為基礎(chǔ)，從構(gòu)造反映圖像內(nèi)容信息的LBP相關(guān)系數(shù)商特征和MSSIM商特征延展到構(gòu)造反映兩幀之間內(nèi)容細(xì)微變化的MVP特征，結(jié)合切比雪夫不等式和廣義ESD檢驗(yàn)對(duì)視頻幀間篡改取證算法進(jìn)行了研