基于内容的视频拷贝检测技术
时空上下文编码的视频拷贝检测
时空上下文编码的视频拷贝检测王荣波;陈浩;孙小雪;张江丰【摘要】The most popular approach for content-based video copy detection is based on bag-of-visual-words model with invariant local features. Due to the neglect of the spatial context information and the temporal context information,these methods are limited. An algorithm of representing the spatial and temporal context information of key frames quantified into binary codes,and spatial-temporal verification is quickly achieved by Hamming distance. Experiments on TREVID—2009 video set demonstrate the proposed algorithm has high efficiency and accuracy.%基于内容的视频拷贝检测，目前最流行的方法是基于词袋模型的关键帧内容匹配方法。
由于在空间上丢失了视觉词汇的上下文信息，而在时域中，同样丢失了关键帧时域上下文信息，此类方法的精度受到限制。
针对这一问题，通过使用一个上下文模型用于计算视频关键帧的空间上下文信息和时域上下文信息，同时将时空上下文信息量化成二进制编码，并通过海明距离实现快速的时空上下文验证。
在TREVID—2009视频集上的实验验证了该算法具有较高的效率与准确性。
【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)011【总页数】5页(P143-147)【关键词】视频拷贝检测;词袋模型;上下文编码【作者】王荣波;陈浩;孙小雪;张江丰【作者单位】杭州电子科技大学认知与智能计算研究所，浙江杭州 310018;杭州电子科技大学认知与智能计算研究所，浙江杭州 310018;杭州电子科技大学认知与智能计算研究所，浙江杭州 310018;国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】TP391如今随着网络视频共享的急速发展以及数字视频的编辑、发送和拷贝变得越来越容易，数字版权保护遇到了新的挑战。
视频拷贝检测技术的进展分析和研究
2020年4月第37卷第2期长治学院学报Journal of Changzhi University Apr. ,2020Vol.37,No.2视频拷贝检测技术的进展分析和研究黄梦喆(安徽文达信息工程学院 影视传媒学院，安徽 合肥231201)摘 要：对原始视频和修改视频加以检测或区分已成为多媒体技术发展的难题之一。
它以视频复制检 测系统为基础，该系统需要足够稳健以检测这些变换后的视频，精确定位复制段的位置。
文章概述了视频拷贝检测的最新进展，重点讨论了视频拷贝检测系统采用的基于内容的复制检测技术，并分析各视频拷贝 检测技术的优缺点。
关键词：视频复制；视频检测;内容检测；水印中图分类号：G2文献标识码:A 文章编号:1673-2014( 2020 )02-0040-04引言网络视频的井喷式发展会引发严重的数据冗 余问题。
在存储库中维护多个视频副本需要巨大的存储空间且视频检索操作耗时。
如果能够在视频库 中识别视频的重复副本，则将实现有效的存储管理。
另外创建转换后的视频副本并在互联网上传播 技术门槛极低，这可能会给企业带来巨大损失。
因 此,视频拷贝检测系统应实现智能化。
1系统的构成阶段1.1离线阶段首先进行视频预处理，并尽可能消除变换效 果。
从原始视频片段中提取关键帧,并从每个关键 帧中提取不变特征。
这些不变的功能应该能够检测 原始视频的转换版本。
在特征提取之后，将特征登 记到索引数据结构中以执行更快的特征检索和匹 配操作，如图1所示。
1.2在线阶段在此阶段实现对所查询视频加以评估。
在查询视频的预处理关键帧上执行特征提取，并且将提取 的特征与存储在索引结构中的特征进行比较，然后检查相似性结果，最后系统给出了复制检测结果, 如图2所示。
图2特征检测现有的视频拷贝检测技术主要分为基于水印和基金项目：2017年安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2017A649)收稿日期：2019—11—06作者简介潢梦喆(1993—),女佞徽合肥人，讲师,主要从事播音主持和新媒体的教学与研究o-40 -黄梦喆视频拷贝检测技术的进展分析和研究基于内容的拷贝检测,这些技术中的每一种都有其自身的优点和缺点。
基于内容的视频拷贝检测文档
基于内容的视频拷贝检测技术牛晓 14050019一、背景随着互联网技术和多媒体技术的飞速发展,人们获取信息的途径也从单一依靠传统的纸质文本发展到现在多元化的电子文档、图像、音频和视频,网络用户每天都会上传数量惊人的图像、音频、视频到互联网上。
视频具有直接生动的特点并涵盖了比图像和音频更丰富的内容信息,从而成为了目前人们最热衷的信息获取途径。
人们可以通过一些数字视频处理工具对视频进行编辑和修改并产生一些拷贝视频。
这些拷贝视频发布到互联网上之后,会导致用户在进行视频搜索时得到很多内容相似甚至相同的视频,这不仅会极大的降低检索的效率,同时也可能侵犯了版权人的合法权益。
因而如何从网络上大量的视频中准确地检索出拷贝视频已经成为目前数字版权保护领域急需解决的难题。
为了解决上述难题，基于内容的视频拷贝检测技术（CBCD）成为目前研究的热点。
二、概念描述视频拷贝的定义：一个视频或者其片段在经过某些编辑处理后，得到的内容相同但视觉外观(如亮度、格式)不完全一致的同源视频版本。
拷贝视频的主要内容和原始视频大体相同,但仍有一些内容或格式上的差别,主要的视频拷贝处理方法有如下几种:1.视频格式的变化:对原始视频的存储格式进行更改以满足不同的需要,主要的视频格式有MPEG、AVI、WMV、RM等。
2.对位率、帧率、帧大小进行处理:对原始视频进行重新压缩，得到了改变质量效果的拷贝视频。
3.空间域操作:对原始视频的内容进行处理,常用的有加入噪声、改变对比度、剪切、翻转、加入边框、加入字幕、插入画中画等处理。
图1给出了一些基于空间域拷贝处理的例子。
4.时间域操作:对原始视频中图像帧按时间顺序进行处理,常用的有按时间顺序翻转、丢帧、插帧等。
图1 视频拷贝处理的例子视频拷贝检测的定义：给定一个查询视频和已知的大规模源视频数据库,拷贝检测指的是通过将查询视频的特征与库中视频做匹配，判断此查询视频是否包含数据库中的某个源视频的内容,即判断查询视频是否是库中某源视频的拷贝。
基于内容的视频检索
基于内容的视频检索技术1、什么是基于内容的视频检索技术视频检索技术区别于传统的基于关键字检索的主要特点体现在，它是以图像处理、模式识别、计算机视觉、图像理解等领域的知识为基础，借鉴认知科学、人工智能、数据库管理及人机交互、信息检索等技术领域的知识与数据表示方法，通过引入新的媒体数据表示、数据模型，以及有效的检索算法和友好的人机界面，实现基于内容的视频检索功能。
视频检索技术相对于传统的基于文本的检索方法有两个突出特点：突破了传统的基于表达式检索的局限性，直接对视频的内容进行分析，完全由计算机自动实现提取特征和语义的过程，避免了人工描述的主观性，利用这些内容建立特征索引，实现基于内容的检索；采用相似性匹配的方法进行查询。
2、需要使用哪些技术一、视频镜头检测技术。
由于视频内容丰富，不易建立索引，可以将其从大到小划分为视频、场景、镜头及关键帧4个层次，其中，镜头是视频检索的基本单位，是摄像机一次操作所拍摄的图像序列。
对视频建立索引，首先要将视频分割为镜头。
镜头检测即找到镜头与镜头之间的切换，并找到切换前后的差异。
镜头切换包括渐变和突变，针对不同的情况需使用不同的检测技术。
二、关键帧提取技术。
检测出镜头之后，要进行镜头关键帧的提取。
镜头关键帧是反映镜头主要内容的一帧或几帧图像，因而需要它描述准确且存储数据量尽量小，计算不宜太复杂。
3、基于内容的视频检索技术的现状基于内容的视频检索系统大致分为索引、查询和检索3个模块。
索引模块运用镜头检测、关键帧提取、视频聚类、特征提取等技术对视频信息进行预处理，从而建立视频特征索引，以此作为视频检索的基础和依据；查询模块主要负责实现人机交互，并能通过用户的反馈信息对检索逐步求精；检索模块主要实现视频特征索引与用户提交的查询条件的相似度计算、特征匹配，并根据相关度排序后提交用户查询结果。
用户行为的知识是提高检索系统性能的一个渠道，包括用户熟知的主题、用户提出的确切问题和用户的行为。
基于GPU的高效视频拷贝检测技术的研究与实现中期报告
基于GPU的高效视频拷贝检测技术的研究与实现中期报告1.研究背景随着互联网和数字媒体技术的不断发展，视频的传输和分享变得越来越普遍。
然而，这也带来了视频内容盗用、侵权等问题，使得视频的版权保护越来越重要。
视频拷贝检测技术就是为了解决这一问题而出现的。
目前，常用的视频拷贝检测技术主要有哈希值比对、局部特征比对等。
然而，这些方法都需要耗费大量的计算资源和时间。
尤其是随着高清视频和4K视频的普及，视频处理的难度和复杂度进一步增加。
为了解决这一问题，本文提出了基于GPU的高效视频拷贝检测技术，利用GPU的并行计算能力，加速视频比对和处理的速度，提高检测的效率和精度。
2.研究内容和计划本文的研究内容主要包括以下方面：1）视频哈希算法的研究和优化：哈希值是视频拷贝检测中最基本的比对方式，因此需要对哈希算法进行研究和优化，提高哈希值比对的准确性和速度。
2）GPU并行计算架构的研究和优化：GPU具有良好的并行计算能力，可以极大地提高视频处理的速度。
因此，需要对GPU的并行计算架构进行研究和优化，提高GPU的计算效率和性能。
3）视频比对算法的研究和优化：视频比对是视频拷贝检测的核心过程，因此需要对视频比对算法进行研究和优化，提高比对精度和速度。
4）系统实现和性能测试：最后，需要将研究成果进行系统实现，并进行性能测试和优化。
研究计划如下：第1-2个月：对视频哈希算法进行研究和优化，实现基于GPU的哈希值比对算法。
第3-4个月：对GPU并行计算架构进行研究和优化，提高GPU的计算效率和性能。
第5-6个月：对视频比对算法进行研究和优化，实现基于GPU的视频比对算法。
第7-8个月：完成系统实现和性能测试，并进行优化。
第9-10个月：撰写论文，准备答辩。
3.预期成果和意义本文的预期成果包括：1）基于GPU的高效视频拷贝检测算法：通过对视频哈希算法、GPU 并行计算架构和视频比对算法的研究和优化，实现基于GPU的高效视频拷贝检测算法，提高检测的效率和精度。
基于内容的视频检索技术
２关键技术 ． 镜头分割视频流 中的镜头 ，是 由时间连续的视频祯
结合起来 ，以描述 视频节 目中有语 义意义 的事件 或活 动。这个工作称为镜头聚类。 （ ） 于分割的方法 。从一般 的角度来看 ，镜头 １ 基 聚类也可看作一个视频分 割问题 、与镜 头的时域分割不 同，这里不是也不能完全按 时间轴进行 切割 ，因为镜头 聚类 中镜头并不一定在播放 时间上连续 。可 以凭借助突 变或渐变检测将视频分成一 系列镜头 ，再根据 内容的相 关性结合镜头形成 聚类 。 （ 下转９ 页 ） ６
随着多媒体技术的发展和信息高速公路的出现 ，数 字视频的存储和传输技术都取得了重大 的进展 。视频检
索就是要从大量的视频数据 中找到所需 的视频 片断 。传
统 的视频检索只能通过快进和快退 顺序的方 法人工查 找 ，因而是一件非常繁琐耗时的工作 ，这显然已无法满 足多媒体数据库的要求 。用户往往希望只要给出例子或 特征描述 ，系统就能 自动地找到所需 的视频片断点 ，即
基站 １ 间的距 离 ；ｄ２ 之 ０ 是基站０ 与基站２ 间的距 离 ；ｄ 之 。 是车载终端与基站０ 之间的距离 ；ｄ是车载终端与基站 １ ｌ 之 间的距离 ；ｄ是车 载终端 与基站２ 间的距 离 。根据 ２ 之
效集成各种物流要素 的物流信息平台 ，可以为物流服务 供应商 、货物制造商和货 主提供统一高效 的沟通界面 ，
二 、内容
１视频数据 ．
１１ 频 数 据 的 结 构 ． 视
图像方式则采用基于运动 向量的参数模型 ，利用图像技
术获取运动 向量 ，从而建立模 型。 （ ）局部运动 向量 ２ 检测。视频 中的局部运动指场景中的 目标运动 ，它可看
描述视频（ 包括描述 它的元数据 ） 可从 以下３ 方面 个
基于内容的视频拷贝检测的实现的开题报告
基于内容的视频拷贝检测的实现的开题报告一、研究背景随着互联网的发展，视频数据的传播速度越来越快。
仅仅几秒钟的时间，一个视频即可在网络上广泛传播。
但是，一些不负责任的用户可能会在网络上复制别人的视频内容，侵犯内容的知识产权。
因此，建立一个有效的视频拷贝检测系统是非常重要的。
传统的视频拷贝检测技术主要基于比较视频文件的MD5或者SHA-1哈希值来判断是否是同一视频。
但是，这种方案无法应付一些更加复杂的情况，例如对视频文件进行剪辑、压缩、裁剪等操作。
因此，基于内容的视频拷贝检测技术应运而生。
该技术不仅可以检测相同视频文件的拷贝，还可以判断经过编辑、混合、裁剪等操作的视频文件是否侵犯了版权。
二、研究目的本研究旨在设计并实现一种基于内容的视频拷贝检测系统。
该系统可以检测视频中不同的图像、字幕或音频元素，并计算这些元素在视频中出现的时序和位置。
通过比较两个视频的这些元素及其时序和位置，视频拷贝检测系统将确定两个视频是否相同。
三、研究内容本研究主要内容包括以下几个方面：1.设计并实现视频分帧模块对视频文件进行分帧，以获得视频文件的帧序列。
2.设计并实现图像处理模块通过对视频中的每一帧进行分析和处理，提取视频中的关键帧和目标元素。
在该模块中，将使用一些计算机视觉技术，例如图像分割、特征提取和识别。
3.设计并实现音频处理模块对视频中的音频进行分析和处理，提取音频中的关键特征。
在该模块中，将使用一些音频信号处理技术，例如频谱分析、时域分析和特征提取。
4.设计并实现匹配算法将图像和音频特征与数据库中的相似特征进行比较，从而确定两个视频是否相同。
在该模块中，将使用一些机器学习技术，例如支持向量机（SVM）和神经网络。
四、研究意义本研究的主要意义在于设计实现了一个基于内容的视频拷贝检测系统。
该系统可以用于保护知识产权，有效预防视频内容的盗版，从而保障了知识产权的合法权益。
此外，该系统还具有广泛的应用前景，例如在安全监管、娱乐媒体等领域，都可以发挥巨大作用。
基于内容的视频检索
1
主要内容
问题旳引入 国内外研究现状 基于内容旳视频检索简介 视频构造旳分析 关键技术 视频检索和浏览 目前研究中存在旳问题及将来旳发展趋势
2
一、问题旳引入
近年来，数字视频信息出现了飞速膨胀， 新旳视频应用，如数字图书馆、视频点 播、数字电视等，已经为越来越多旳人 所接受和熟悉。
在运动量取局部最小值处选用关键帧， 它反应了视频数据中旳一种“静止”特 点，视频中经过摄像机在一种新旳位置 上停留或经过人物旳某一运动旳短暂停 留来强调其主要性。 光流 光流场
40
首先经过Horn-Schunck法计算光流，对 每个像素光流分量旳模求和，作为第k 帧旳运动量M(k)，即
其中 Ox(i,j,k)是k帧内(i ,j)像素光 流旳X分量，Oy(i,j,k)是k帧内像素(i,j) 光流旳Y分量。
44
颜色特征
颜色是图像最明显旳特征，与其他特征 相比，颜色特征计算简朴、性质稳定， 对于旋转、平移、尺度变化都不敏感， 体现出很强旳鲁棒性。
颜色特征涉及颜色直方图、主要颜色、 平均亮度等。
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其中利用主要颜色和平均亮度进行图像 旳相同匹配是很粗略旳，但是它们能够 作为层次检索措施旳粗查，对粗查旳成 果再利用子块划分旳颜色直方图匹配进 行进一步旳细查。
8
三、基于内容旳视频检索简介
我们需要研究旳是，信息检索系统怎样 适本地表达用户所要求旳内容，并在视 频数据库中找出符合这个查询要求旳信 息返回给用户。
Content-Based Video Retrieval,CBVR 根据视频旳内容和上下文关系，对大规
模视频数据库中旳视频数据进行检索 提供这么一种算法：在没有人工参加旳
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目前，基于内容旳视频检索研究，除了 辨认和描述图像旳颜色、纹理、形状和 空间关系外，主要旳研究集中在视频分 割、特征提取和描述（涉及视觉特征、 颜色、纹理和形状及运动信息和对象信 息等）、关键帧提取和构造分析等方面
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问题的主要研究方法
特征匹配——序列匹配
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问题的主要研究方法
特征匹配——基于帧融合的匹配方法
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研究的难点问题
特征提取问题 特征匹配问题
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特定音视频分析系统评测资格大赛
视频拷贝检测
人物检测
特定标识检测
基于内容的视频拷贝检测 技术
牛晓 2014.12.30
研究目的
随着互联网技术和多媒体技术的飞速发展, 网络上视频的数量也在飞速增长，人们可 以通过一些数字视频处理工具对视频进行 编辑和修改并产生一些拷贝视频。这些拷 贝视频发布到互联网上之后，会导致用户 在进行视频搜索时得到很多内容相似甚至 相同的视频，这不仅会极大的降低检索的 效率，同时也可能侵犯了版权人的合法权 益。
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问题的主要研究方法
关键帧提取
基于镜头边界的提取方法 像素值平均法 直方图平均法 基于聚类的方法
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问题的主要研究方法
关键帧特征提取
基于空间域特征提取技术 基于颜色域特征提取技术
基于时间域特征提取技术
基于时空联合信息特征提取技术
基于变换域特征提取技术
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研究目的
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概念描述
视频拷贝的定义：一个视频或者其片段在经 过某些编辑处理后,得到的内容相同但视觉外观( 如亮度、格式)不完全一致的同源视频版本。
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概念描述
视频拷贝检测： 给定一个查询视频和已知的 大规模源视频数据库,拷贝检测指的是通过将查 询视频的特征与库中视频做匹配,判断此查询视 频是否包含数据库中的某个源视频的内容,即判 断查询视频是否是库中某源视频的拷贝.18
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问题的主要研究方法
关键帧特征提取——基于空间域特征提取
基于全局特征提取 基于局部特征提取
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问题的主要研究方法
关键帧特征提取——基于颜色域特征提取
颜色直方图 颜色矩
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问题的主要研究方法
特征匹配
序列匹配 基于帧融合的匹配方法
视频类型检测
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实验情况
参考视频库：100G的源视频，每个30min 查询视频：200个30s的连续视频片段 镜头分割：直方图比较法 关键帧提取：基于镜头边界的提取方法 特征提取：HSV直方图方法、BRISK方法 特征匹配：序列匹配 匹配结果：Y+ID+startime or N 实验效果：不理想
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基于内容的视频拷贝检测系统框架
镜头分割关键 帧提取
特征提取
匹配
查询视频
结果
参考视频
镜头分割关键 帧提取
特征提取
特征库
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问题的主要研究方法
镜头分割
像素比较法 块匹配似然比法 直方图比较法 基于压缩域的镜头分割技术 基于聚类的镜头分割方法
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