一种基于帧特征实现视频播放监测的方法及系统与流程

本发明涉及iptv、网络视频等视频播放领域，具体提供一种基于帧特征实现视频播放监测的方法及系统。

背景技术：

近年来，网络电视、网络视频的用户规模越来越大，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源，满足观众新的收视需求。

随着各种成像设备价格的降低、互联网的发展、各种数字文件编辑软件的流行，带来便利和全新收视体验的同时，使得普通和专业用户出于各种不同目的，故意修改甚至恶意传播一些经过精心篡改和伪造的数字媒体成为可能，如在传输过程中被二次编辑、篡改、甚至被替换为非法内容等。数字造假事件如雨后春笋般越来越多地出现在我们周围，使人们无法判断所看到的图像和视频是否为真，更无法相信自己所看到的图像和视频的内容，进而降低了图像和视频应该具有的社会公共置信度。针对此种现象，需要一种新的视频检测技术，能够检测视频信息是否被篡改。

技术实现要素：

本发明是针对上述现象的不足，提供一种实用性强、基于帧特征实现视频播放监测的方法。

本发明进一步的技术任务是提供一种基于帧特征实现视频播放监测的系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于帧特征实现视频播放监测的方法，首先计算标准视频帧的特征值，所得标准视频帧的特征值称为参考特征值。

获取标准视频源，通过以下方法计算标准视频帧的特征值：在一个视频图像上每隔一定数量的像素点选取一个像素点做为计算的点，选取的每一个像素点的r、g、b的值取平均值，即这一帧的特征值。

其次计算监测点播放的视频帧特征值。在各监测点部署监测节点，计算监测点播放的视频帧特征值，计算监测点播放的视频帧特征值与上述计算标准视频帧的特征值的算法相同，然后与所述参考特征值相比较，若参考特征值里每个像素点平均值与对应监测点播放的视频帧特征值每个像素点平均值的差值都在±10以内，则认定该视频一致；若超出了该范围，则初步认定该视频已经被篡改。

进一步的，初步确认被篡改的视频在监测站点自动保存不一致帧的图片文件，并上报到取证保存模块备查。

优选的，初步认定被篡改的视频报取证保存模块备查时将做进一步的分析，将采集到的监测站点可疑的视频帧图像和同一时间的标准视频源像对比，最终确认视频是否被篡改。

进一步的，所述参考特征值的长度为选取像素点的个数。

进一步的，该方法适用的对象为点播和直播视频播放的监测。其中，直播的参考特征值是实时计算生成；直播的参考特征值是实时计算生成。

优选的，所述直播的参考特征值进行实时计算时，将直播视频划分成若干时段，缓存每一时段最后200帧参考特征值即可。

一种基于帧特征实现视频播放监测的系统，该系统包含参考站点、检测站点和取证保存服务，其中所述的参考站点由视频帧抽取模块、特征值计算模块、特征值缓存模块和特征值对比模块组成，所述检测站点由视频帧抽取模块、特征值计算模块、特征值上报模块和录制保存模块组成，所述取证保存服务由取证保存模块组成。

参考站点中的视频帧抽取模块用于从标准的视频源抽取标准的视频帧；特征值计算模块用于计算抽取到的标准视频帧的特征值，所述标准视频帧的特征值用作参考特征值；特征值缓存模块用于缓存从特征值计算模块所提取出来的参考特征值；特征值对比模块用于对参考特征值和检测站点的特征值上报模块上报的特征值做出比较；

监测站点中视频帧抽取模块用于抽取和参考站点对应的播放的视频帧；特征值计算模块用于计算抽取的监测站点播放的视频帧特征值；特征值上报模块用于将特征值计算模块得到的视频帧特征值上报至参考站点中的特征值对比模块；录制保存模块用于自动保存不一致帧的图片文件，并上报取证保存服务中取证保存模块备查。

本发明基于帧特征实现视频播放监测的方法和系统与现有技术相比，具有以下有益效果：该方法操作简单，方便快捷，实用性强，能够及时地监测发现视频是否被篡改，并在监测到篡改时进行告警和采集证据，以便工作人员及时做出修改，具有良好的推广价值。

附图说明

附图1是一种基于帧特征实现视频播放监测的系统的系统框图；

附图2是计算视频帧特征值时采集的像素点；

附图3是特征值匹配对比表；

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于帧特征实现视频播放监测的系统包含参考站点、检测站点和取证保存服务，其中所述的参考站点由视频帧抽取模块、特征值计算模块、特征值缓存模块和特征值对比模块组成，所述检测站点由视频帧抽取模块、特征值计算模块、特征值上报模块和录制保存模块组成，所述取证保存服务由取证保存模块组成。

参考站点中的视频帧抽取模块用于从标准的视频源抽取标准的视频帧；特征值计算模块用于计算抽取到的标准视频帧的特征值，所述标准视频帧的特征值用作参考特征值；特征值缓存模块用于缓存从特征值计算模块所提取出来的参考特征值；特征值对比模块用于对参考特征值和检测站点的特征值上报模块上报的特征值做出比较；

监测站点中视频帧抽取模块用于抽取和参考站点对应的播放的视频帧；特征值计算模块用于计算抽取的监测站点播放的视频帧特征值；特征值上报模块用于将特征值计算模块得到的视频帧特征值上报至参考站点中的特征值对比模块；录制保存模块用于自动保存不一致帧的图片文件，并上报取证保存服务中取证保存模块备查。

以上述系统对播放视频进行监测时，适用的对象为点播和直播视频播放的监测，前提是计算标准视频帧的特征值。

一、计算标准视频帧的特征值，所得标准视频帧的特征值称为参考特征值

所述标准视频帧的特征值是由一组数组组成，如图2所示，获取标准视频源，以该视频图像为例，在该视频图像中选择像素点(1，4)做为计算的点，所述(1，4)即第一排第四列的像素点，此像素点对应的r、g、b取平均值，即为标准视频帧特征值数组里的第一个数字；然后选取像素点(1，8)为标准视频帧特征值数组里的第二个数字，依次类推，直到选取完该视频帧图像的像素点为止，组成的标准视频帧特征值即参考特征值。根据上述表述可知，参考特征值的长度取决于选取像素点的个数。

其中，点播视频的参考特征值提前一次性计算并保存即可；而直播的参考特征值则需实时计算生成，若直播的视频内容较多，则需把直播视频在合理的范围内分成若干时段，如以十分钟为一个时段，缓存最后200帧参考特征值即可。

直播视频可能会存在延迟的现象，允许监测站点直播延迟的时间为：帧数/帧率。例如：若缓存200帧，帧率为25，则可以支持监测站点有8秒的直播延迟。

二、监测点播放的视频帧特征值计算

在各监测点部署监测节点，计算监测点播放的视频帧特征值，计算监测点播放的视频帧特征值与上述计算标准视频帧的特征值的算法相同。

如图3所示，与步骤一所得参考特征值相比较，检测站点的参考值和参考特征值完全一致时，可以匹配成功，认定该视频一致；但若参考特征值里每个像素点平均值与对应监测点播放的视频帧特征值每个像素点平均值的差值都在±10以内，则认定该视频一致；若超出了该范围，则初步认定该视频已经被篡改。

将初步确认被篡改的视频在监测站点自动保存不一致帧的图片文件，并上报到取证保存模块备查，做进一步的分析，将采集到的监测站点可疑的视频帧图像和同一时间的标准视频源像对比，最终确认视频是否被篡改。

上述具体的实施方式仅是本发明的具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的基于帧特征实现视频播放监测的方法及系统的权利要求书的且任何所述技术领域的普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。