CN106791874B - 一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法 - Google Patents

一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，包括电子纸纹叠加过程和离线追踪过程，包括以下步骤：将视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹；将电子纸纹叠加至视频的每一帧，得到添加有电子纸纹的视频；检测视频，提取该视频的电子纸纹；解码电子纸纹，提取其中的特征编码信息。本发明能够用于追踪离线视频的播放源，待播放的视频加上电子纸纹，电子纸纹包含播放该视频的电脑或通道的特征，该电子纸纹在传输播放过程中具有鲁棒性，需要时可以通过特征检测技术检测出该电子纸纹，确定流出源。

Description

一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法
技术领域
本发明涉及一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，属于视频安全技术。
背景技术
在过去的十多年里，随着我国平安城市建设加快，监控摄像头数量每年增长约20％，安装的范围也在不断拓展。对于成千上万而且日益增多的监控摄像头，多数民众一般会从正面角度看待，毕竟监控摄像头可以对不法分子产生震慑作用，有助于增加安全感，而且，摄像头还是不会说话的记录者，可以忠实地拍摄、记录现场，需要时可以很方便地“还原现场”。
但是近年来，因摄像头乱装乱用导致的问题也在逐渐增多，比如，监控拍摄的内容被随意传播到网络，严重侵害了当事人的隐私权；再比如，个别地方执法机关将摄像头的安装和维护承包给企业，由此引发不少执法乱象。
随着近几年各地陆续出台视频图像信息系统管理的相关规定，针对各地无论是个人还是单位安装视频监控系统，都提出了相应的条件与程序。在公共场所安装必须要有申请程序，对于一些敏感区域应该限制安装，立法必须明确申请、审批、验收等各个程序，同时，我们在日常的街头也可以发现在公共场所安装的监控设备，有醒目的提示图片等，开放公众意见反馈渠道，听取附近生活、工作民众和其他关系密切人的意见。
尽管有了这些基本的管理措施，但是随着视频技术的发展，尤其是监控摄像和公安现场执法摄像的快速增加，海量视频的保管和安全分发就成为了一个很复杂问题。
一方面是监控系统本身的技术问题，2015年2月27日中午，江苏省公安厅发布的特急通知称，主营安防产品的海康威视其生产的监控设备被曝严重的安全隐患，部分设备已被境外IP地址控制，并要求各地立即进行全面清查，开展安全加固，消除安全隐患。作为敏感信息入口点的监控设备，遍布于金融、智能交通、公安、能源、司法等领域。此次海康威视“安全门”事件的监控设备被国外不法分子控制，必然会导致监控的敏感图像信息被不法分子获得，例如政府部门内部监控图像、银行内部监控图像、交通监控图像、酒楼监控图像等。监控设备被不法分子控制，相当于不法分子安装了一个“天眼”，各类信息一览无余，危害严重。
另一方面，由于部分视频管理人员的违规操作，也导致视频的信息泄露问题，比如通过手机摄像的方式，拍摄监控视频的片断，然后流传上网，导致信息泄露。这种泄露是离线方式的，比较隐秘，追查起来有相当的难度。
这种违规操作带来的问题很严重：比如一些热点问题的视频泄露可能会造成严重的群体事件；有些涉及隐私的视频泄露会给用户带来被诈骗的危险，有些涉及公共安全的视频的泄露会带来一些安全管控的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，能够用于追踪离线视频的播放源，待播放的视频加上电子纸纹，电子纸纹包含播放该视频的电脑或通道的特征，该电子纸纹在传输播放过程中具有鲁棒性，即使是通过手机拍摄的离线方式，该电子纸纹也依然有效,在需要的时候可以通过特征检测技术检测出该电子纸纹，确定是哪一个电脑或通道流处的视频。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，包括电子纸纹叠加过程和离线追踪过程，其中电子纸纹叠加过程包括以下步骤：
(a1)将视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹；
(a2)将电子纸纹叠加至视频的每一帧，得到添加有电子纸纹的视频；
离线追踪过程包括以下步骤：
(b1)检测视频，提取该视频的电子纸纹；
(b2)解码电子纸纹，提取其中的特征编码信息，以确定视频扩散源。
所述存储源计算机的特征信息包括存储源计算机的机器名、IP地址和MAC地址中的1个或1个以上。
所述存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息包括存储源计算机至目标计算机的通道地址。
所述的电子纸纹为一种具有透明度的图片集合。
所述将离线视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹，具体包括以下过程：
(a1-1)把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流；
(a1-2)若二进制流的长度未达到预先设置的长度值，则对二进制流补长；
(a1-3)制定N×N点阵，使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的点一一对应，或者使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的交叉直线对一一对应，得到点阵图片；
(a1-4)将点阵图片放大为与离线视频的每一帧相同大小的图片，得到带有特征编码信息的电子纸纹。
步骤(a1-1)采用BCD编码或ASCII码编码规则把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流。
所述将电子纸纹叠加至离线视频的每一帧，采用编码方式、滤镜方式和水印方式其中的1种方式。
所述将电子纸纹叠加至离线视频的每一帧，采用空间叠加方式或时间叠加方式。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本发明按照扩散传播该视频的电脑或通道的特征(如机器名/IP地址/MAC地址/通道地址等)，产生一个可追踪的电子纸纹，在视频传播的过程中，该电子纸纹不会被破坏，可以通过该电子纸纹追踪到视频扩散源(电脑或通道)；
(2)本发明的电子纸纹设有一定透明度，甚至可以将透明度设置为仅机器可检测、肉眼无法分辨的程度，保证可追踪的同时不影响播放效果；
(3)本发明的电子纸纹具有极强的鲁棒性，不会随着播放环境的变化而改变，同时支持离线追踪，不论是直接播放加了电子纸纹后的视频，还是盗拍后进行播放，均不会影响电子纸纹追踪效果，可追踪性极强；
(4)本发明的电子纸纹添加方式实现简单，但是能够达到可追踪的有益效果，适合进行大规模推广使用，为网络公共安全监管提供了一种实施性强的新方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，包括电子纸纹叠加过程和离线追踪过程，其中电子纸纹叠加过程包括以下步骤：
(a1)将视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹；
(a2)将电子纸纹叠加至视频的每一帧，得到添加有电子纸纹的视频；
离线追踪过程包括以下步骤：
(b1)检测视频，提取该视频的电子纸纹；
(b2)解码电子纸纹，提取其中的特征编码信息，以确定视频扩散源。
所述存储源计算机的特征信息包括存储源计算机的机器名、IP地址和MAC地址中的1个或1个以上。
所述存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息包括存储源计算机至目标计算机的通道地址。
所述将离线视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹，具体包括以下过程：
(a1-1)把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流；
(a1-2)由于特征信息的长度不一样，导致上述二进制流不一样长，根据需求评估，选取合适的固定长度，使得这个固定长度等满足应用需求，若二进制流的长度未达到预先设置的长度值，则对二进制流补长形成固定长度的二进制流；
(a1-3)制定N×N点阵，可以是16×16点阵、256×256点阵等规模，使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的点一一对应，或者使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的交叉直线对一一对应，得到点阵图片；
(a1-4)将点阵图片放大为与离线视频的每一帧相同大小的图片(其余地方可以补白)，得到带有特征编码信息的电子纸纹。
步骤(a1-1)采用(但不限于)BCD编码或ASCII码编码规则把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流。
所述将离线视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，采用BCD编码。
所述将电子纸纹叠加至离线视频的每一帧，采用编码方式、滤镜方式和水印方式其中的1种方式。
所述将电子纸纹叠加至离线视频的每一帧，采用空间叠加方式或时间叠加方式。
所述的电子纸纹为一种具有透明度的图片集合。具体实施时，可以将电子纸纹做成OSD_SET表现的形式。OSD_SET类似于影像播放中的操作菜单。
操作菜单在数字电视中，以图片的形式出现，在实际的影像播放过程中，根据用户的指令，视频流会和OSD一起叠加后在屏幕画面上播出，用户可以根据OSD的变动操作遥控器，控制影像的播放。但这种操作菜单并不是视频的一部分，而是通过显示器的多通道显示实现的。
本发明的电子纸纹只是效果上类似，OSD_SET可以用亮度条纹或其他显示方式编码，该OSD_SET的编码方向可以是空间编码，其就是叠加一个固定的透明图片；也可以是时间编码，其效果是亮度随时间变。当然这种叠加不会影响视频的正常观看，实际使用中可以根据视频效果调整OSD_SET的透明度进行叠加。
通过本发明提供的一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法处理后的视频，在播放后，不管采用屏幕拷贝或者拍摄的方法，除非采用逐祯逐点修改的方式(该方法非常专业，非常耗时,非常难)，都无法去除叠加的特征编码。处理后的视频，可根据叠加方式，采取软件或软件硬件结合的方式获取特征编码，空间编码叠加可采用软件方式提取(类似与祯间滤波的方法)，时间编码叠加可以采用软硬件结合方式提取(亮度探测器在加上祯间滤波)，获得二进制流进而解除特征信息。
这两种方式适用于不同的场合，空间叠加可以用于画面抓拍，即图片形式；时间叠加可以用于视频的录拍，即视频形式。获取了视频的特征编码，经过解码就可以获取播放该视频的电脑的特征，从而定位该电脑。
本发明提供的一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法可应用于多种播放领域追踪。例如，电影院目前上映的电影基本上已脱离胶片形式而采用数字视频，电影制片方可要求院方在其播放的视频上添加带有该电影院视频源信息的电子纸纹，有人盗用电影视频并在网上进行传播，可以很容易查找到该电影视频具体从哪个电影院流出，从而方便进一步追究责任以及排查盗拍者。再如，视频门户网站可在用户进行网络视频下载时，在该视频添加带有通道信息的电子纸纹，则视频流出后可以很容易通过解码直接查找到流出用户。与现有的在线追踪排查方法需要从流出的末端IP开始排查相比较，本发明的基于电子纸纹的离线视频追踪方法应用范围广，追踪效果好。

Claims (6)

1.一种基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于包括电子纸纹叠加过程和离线追踪过程，其中电子纸纹叠加过程包括以下步骤：
（a1）将视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹；
（a2）采用时间叠加的滤镜方式将电子纸纹叠加至视频的每一帧，得到添加有电子纸纹的视频；
离线追踪过程包括以下步骤：
（b1）检测视频，提取该视频的电子纸纹；
（b2）采用亮度探测器和帧间滤波结合方式解码电子纸纹，提取其中的特征编码信息，以确定视频扩散源。
2.根据权利要求1所述的基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于：所述存储源计算机的特征信息包括存储源计算机的机器名、IP地址和MAC地址中的1个或1个以上。
3.根据权利要求1所述的基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于：所述存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息包括存储源计算机至目标计算机的通道地址。
4.根据权利要求1所述的基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于：所述的电子纸纹为一种具有透明度的图片集合。
5.根据权利要求2或3或4所述的基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于：所述将视频的存储源计算机的特征信息或存储源计算机至目标计算机的通道的特征信息进行特征编码，利用该编码生成一个带有特征编码信息的电子纸纹，具体包括以下过程：
（a1-1）把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流；
（a1-2）若二进制流的长度未达到预先设置的长度值，则对二进制流补长；
（a1-3）制定N×N点阵，使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的点一一对应，或者使达到长度值的二进制流中的每个8位二进制数与点阵中的交叉直线对一一对应，得到点阵图片；
（a1-4）将点阵图片放大为与离线视频的每一帧相同大小的图片，得到带有特征编码信息的电子纸纹。
6.根据权利要求5所述的基于电子纸纹的离线视频追踪方法，其特征在于：步骤（a1-1）采用BCD编码或ASCII码编码规则把特征信息转变成一串由二进制数字组成的二进制流。
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