[发明专利]一种换脸视频生成、鉴伪与溯源方法及系统

说明书

本发明公开了一种换脸视频生成、鉴伪与溯源方法及系统，采用视频数字水印技术以达到对换脸视频进行溯源的目的，基于内容生产方、技术提供方与技术(市场)监管方三方同时监管的机制，来实现对视频换脸技术及应用的严格监督与把控，以防止视频换脸技术被不法分子进行不正当使用。

技术领域

本发明涉及视频生成、鉴伪与溯源技术领域，具体涉及一种换脸视频生成、鉴伪与溯源方法及系统。

背景技术

通过人工操作进行视觉影像合成的技术由来已久，但随着人工智能技术的快速发展，这个技术逐渐从专业领域流出，成为被大众可以使用的“一键生成”式技术。这种被称作“深度合成”的技术结合了人工智能技术进行人物、场景等自动化多媒体内容生成的方式，可以实现图像、声音、视频的篡改、伪造和自动生成，产生高度逼真且难以甄别的效果。然而一旦这一技术被滥用，则可能给国家安全和公民、企业权益带来新的风险。近年来，深度伪造技术的滥用在个人信息与名誉权等方面已经产生了一定的危害。例如，利用深度伪造技术可以轻易绑架或盗用他人的身份，让人“言”所未言、“行”所未行，达到以假乱真的效果。

发明内容

为此，本发明提供一种换脸视频生成、鉴伪与溯源方法及系统，达到对换脸视频进行溯源的目的，基于内容生产方、技术提供方与技术(市场)监管方三方同时监管的机制，来实现对视频换脸技术及应用的严格监督与把控，以防止视频换脸技术被不法分子进行不正当使用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种换脸视频生成、鉴伪与溯源方法，所述方法包括：

为每个用户生成具有唯一ID标识的数字水印信息，并构建数字水印信息库；

将用户的数字水印信息码嵌入到换脸视频中，输出带有数字水印信息的换脸视频；

对待鉴别视频内容进行鉴伪，判断该视频是否为换脸视频，即视频中的脸部是否被替换过，如果未被替换过，则输出原始视频，并标注为真实视频；

如果被替换过，则对换脸视频中的数字水印信息进行提取，将提取到的视频数字水印信息与原始数字水印信息库中的数字水印信息进行依次比对，并计算原始数字水印信息与提取的数字水印信息之间的相似度，获取相似度最高的且高于预设阈值的原始数字水印信息所对应的用户ID即为换脸视频所有者。

进一步地，将用户的数字水印信息码嵌入到换脸视频中，输出带有数字水印信息的换脸视频，具体包括：

获取包含各类短视频数据的数据集作为训练集；

将训练集中的视频帧数据与用户数字水印信息批量送入预先构建的水印编码器网络模型进行迭代训练，通过L1损失函数优化水印编码器网络模型的性能，输出性能最优的编码器网络模型；

将待嵌入的数字水印信息与原始视频同时送入水印编码器网络模型，即可实现视频水印的嵌入。

进一步地，对换脸视频中的数字水印信息进行提取，具体包括：

获取嵌入有数字水印信息的视频数据集与对应的数字水印信息标签，构建训练集；

将训练集中嵌入水印的视频数据与对应的水印标签批量送入预先构建的水印解码器网络模型进行迭代训练，通过交叉熵损失函数优化解码器网络的性能，输出性能最优的水印解码器网络模型；

将待处理的嵌入水印后的视频送入水印解码器网络模型，即可实现视频水印的提取。

进一步地，判断嵌入的原始数字水印信息与提取的数字水印信息之间的相似度，具体包括：

通过归一化相关系数来判断嵌入的原始数字水印信息与提取的数字水印信息之间的相似度。

根据本发明实施例的第二方面，提出了一种换脸视频生成、鉴伪与溯源系统，所述系统包括：