答辩公告
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丁湘陵答辩公告
浏览次数:日期:2018-05-18编辑:研究生教务办1

答辩公告

论文题目

运动补偿帧率上转的被动取证研究

答辩人

丁湘陵

指导教师

杨高波教授

答辩委员会

主席

王春华教授

学科专业

计算机科学与技术

学院

信息科学与工程学院

答辩地点

信息科学与工程学院203

答辩时间

2018年5月24日

上午8:30

学位论文简介

在各种视频编辑操作中,运动补偿帧插值技术(MCFI)是一种特殊的基于帧的视频操作。它最初广泛应用在电视和电影的制作,通过周期性的在两个连续视频帧间插入新的视频帧,增加低帧率视频的运动连续性以改善视觉效果。然而,它也可以恶意用于伪造虚假帧率视频或拼接不同帧率的视频。因此,本文以MCFI伪造的虚假视频为研究对象,围绕该操作遗留的痕迹/线索展开了较为深入的研究。本文的主要创新工作包括以下五个方面。

(1)提出了基于MCFI的取证模型——残差模型,为全文取证算法的设计提供理论基础。

(2)根据残差模型推导出,采用不同的运动估计(ME)算法和运动补偿插值(MCI)策略的各种MCFI技术引入不同的残差。首次利用残差作为取证痕迹识别虚假帧率视频所采用的MCFI技术。实验结果表明提出的算法能识别未压缩和高质量压缩的虚假帧率视频采用的MCFI技术。

(3)提出了一种基于光流不规则变化的MCFI取证算法。在光流场计算局部二值模式的连续帧差带权直方图,捕捉像素域和运动矢量场的细微变化。实验表明提出的方法具有较高的插值帧定位和识别精度。

(4)由残差模型推导出,不管采用哪种MCFI技术,插值帧的运动和纹理丰富区域存在像素值的变化,这就导致这些区域的内部统计都会发生不同程度的破坏,由此,提出一种在MCFI技术未知情况下的基于运动补偿帧差的取证算法。

(5)提出了一种基于效应指示图和Tchebichef矩的鲁棒性定位检测算法。通过理论分析和实验验证,效应指示图首次被提出选择具有高残差能量的目标区域。同时,在插值帧中,由效应指示图指示的效应区域引起形状变化程度与相邻参考帧存在明显差异,一个基于高阶Tchebichef矩的滑动窗口策略被提出。实验结果表明提出的算法对有损压缩、模糊和噪声具有较高的鲁棒性。

主要学术成果

[1] Ding X, Yang G, He D. A simple public-key attack on phase-truncation-based doubleimagesencryption system. Optics Communications, 2015, 346: 141-148.(SCI)

[2] Ding X, Chen G, Yang G. A hybrid two-step attack on double-images nonlinear cryptosystemusing phase truncation operation. Optik-International Journal for Light andElectron Optics, 2015, 126(21): 2832-2838.(SCI)

[3] Ding X, Deng Y, Yang G, et al. Design of new scan orders for perceptual encryptionof H. 264/AVC videos. IET Information Security, 2016, 11(2): 55-65.(SCI)

[4] Ding X, Gaobo Y, Li R, et al. Identification of Motion-Compensated Frame Rate Up-Conversion Based on Residual Signal. IEEE Transactions on Circuits and Systems forVideo Technology, 2017, PP(99): 1-1.(SCI)

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