本發明涉及一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法，屬于視頻安全技術。
背景技術：
在過去的十多年里，隨著我國平安城市建設加快，監控攝像頭數量每年增長約20％，安裝的范圍也在不斷拓展。對于成千上萬而且日益增多的監控攝像頭，多數民眾一般會從正面角度看待，畢竟監控攝像頭可以對不法分子產生震懾作用，有助于增加安全感，而且，攝像頭還是不會說話的記錄者，可以忠實地拍攝、記錄現場，需要時可以很方便地“還原現場”。
但是近年來，因攝像頭亂裝亂用導致的問題也在逐漸增多，比如，監控拍攝的內容被隨意傳播到網絡，嚴重侵害了當事人的隱私權；再比如，個別地方執法機關將攝像頭的安裝和維護承包給企業，由此引發不少執法亂象。
隨著近幾年各地陸續出臺視頻圖像信息系統管理的相關規定，針對各地無論是個人還是單位安裝視頻監控系統，都提出了相應的條件與程序。在公共場所安裝必須要有申請程序，對于一些敏感區域應該限制安裝，立法必須明確申請、審批、驗收等各個程序，同時，我們在日常的街頭也可以發現在公共場所安裝的監控設備，有醒目的提示圖片等，開放公眾意見反饋渠道，聽取附近生活、工作民眾和其他關系密切人的意見。
盡管有了這些基本的管理措施，但是隨著視頻技術的發展，尤其是監控攝像和公安現場執法攝像的快速增加，海量視頻的保管和安全分發就成為了一個很復雜問題。
一方面是監控系統本身的技術問題，2015年2月27日中午，江蘇省公安廳發布的特急通知稱，主營安防產品的海康威視其生產的監控設備被曝嚴重的安全隱患，部分設備已被境外IP地址控制，并要求各地立即進行全面清查，開展安全加固，消除安全隱患。作為敏感信息入口點的監控設備，遍布于金融、智能交通、公安、能源、司法等領域。此次海康威視“安全門”事件的監控設備被國外不法分子控制，必然會導致監控的敏感圖像信息被不法分子獲得，例如政府部門內部監控圖像、銀行內部監控圖像、交通監控圖像、酒樓監控圖像等。監控設備被不法分子控制，相當于不法分子安裝了一個“天眼”，各類信息一覽無余，危害嚴重。
另一方面，由于部分視頻管理人員的違規操作，也導致視頻的信息泄露問題，比如通過手機攝像的方式，拍攝監控視頻的片斷，然后流傳上網，導致信息泄露。這種泄露是離線方式的，比較隱秘，追查起來有相當的難度。
這種違規操作帶來的問題很嚴重：比如一些熱點問題的視頻泄露可能會造成嚴重的群體事件；有些涉及隱私的視頻泄露會給用戶帶來被詐騙的危險，有些涉及公共安全的視頻的泄露會帶來一些安全管控的問題。
技術實現要素：
為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法，能夠用于追蹤離線視頻的播放源，待播放的視頻加上電子紙紋，電子紙紋包含播放該視頻的電腦或通道的特征，該電子紙紋在傳輸播放過程中具有魯棒性，即使是通過手機拍攝的離線方式，該電子紙紋也依然有效,在需要的時候可以通過特征檢測技術檢測出該電子紙紋，確定是哪一個電腦或通道流處的視頻。
本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法，包括電子紙紋疊加過程和離線追蹤過程，其中電子紙紋疊加過程包括以下步驟：
(a1)將視頻的存儲源計算機的特征信息或存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息進行特征編碼，利用該編碼生成一個帶有特征編碼信息的電子紙紋；
(a2)將電子紙紋疊加至視頻的每一幀，得到添加有電子紙紋的視頻；
離線追蹤過程包括以下步驟：
(b1)檢測視頻，提取該視頻的電子紙紋；
(b2)解碼電子紙紋，提取其中的特征編碼信息，以確定視頻擴散源。
所述存儲源計算機的特征信息包括存儲源計算機的機器名、IP地址和MAC地址中的1個或1個以上。
所述存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息包括存儲源計算機至目標計算機的通道地址。
所述的電子紙紋為一種具有透明度的圖片集合。
所述將離線視頻的存儲源計算機的特征信息或存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息進行特征編碼，利用該編碼生成一個帶有特征編碼信息的電子紙紋，具體包括以下過程：
(a1-1)把特征信息轉變成一串由二進制數字組成的二進制流；
(a1-2)若二進制流的長度未達到預先設置的長度值，則對二進制流補長；
(a1-3)制定N×N點陣，使達到長度值的二進制流中的每個8位二進制數與點陣中的點一一對應，或者使達到長度值的二進制流中的每個8位二進制數與點陣中的交叉直線對一一對應，得到點陣圖片；
(a1-4)將點陣圖片放大為與離線視頻的每一幀相同大小的圖片，得到帶有特征編碼信息的電子紙紋。
步驟(a1-1)采用BCD編碼或ASCII碼編碼規則把特征信息轉變成一串由二進制數字組成的二進制流。
所述將電子紙紋疊加至離線視頻的每一幀，采用編碼方式、濾鏡方式和水印方式其中的1種方式。
所述將電子紙紋疊加至離線視頻的每一幀，采用空間疊加方式或時間疊加方式。
本發明基于其技術方案所具有的有益效果在于：
(1)本發明按照擴散傳播該視頻的電腦或通道的特征(如機器名/IP地址/MAC地址/通道地址等)，產生一個可追蹤的電子紙紋，在視頻傳播的過程中，該電子紙紋不會被破壞，可以通過該電子紙紋追蹤到視頻擴散源(電腦或通道)；
(2)本發明的電子紙紋設有一定透明度，甚至可以將透明度設置為僅機器可檢測、肉眼無法分辨的程度，保證可追蹤的同時不影響播放效果；
(3)本發明的電子紙紋具有極強的魯棒性，不會隨著播放環境的變化而改變，同時支持離線追蹤，不論是直接播放加了電子紙紋后的視頻，還是盜拍后進行播放，均不會影響電子紙紋追蹤效果，可追蹤性極強；
(4)本發明的電子紙紋添加方式實現簡單，但是能夠達到可追蹤的有益效果，適合進行大規模推廣使用，為網絡公共安全監管提供了一種實施性強的新方法。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
本發明提供了一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法，包括電子紙紋疊加過程和離線追蹤過程，其中電子紙紋疊加過程包括以下步驟：
(a1)將視頻的存儲源計算機的特征信息或存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息進行特征編碼，利用該編碼生成一個帶有特征編碼信息的電子紙紋；
(a2)將電子紙紋疊加至視頻的每一幀，得到添加有電子紙紋的視頻；
離線追蹤過程包括以下步驟：
(b1)檢測視頻，提取該視頻的電子紙紋；
(b2)解碼電子紙紋，提取其中的特征編碼信息，以確定視頻擴散源。
所述存儲源計算機的特征信息包括存儲源計算機的機器名、IP地址和MAC地址中的1個或1個以上。
所述存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息包括存儲源計算機至目標計算機的通道地址。
所述將離線視頻的存儲源計算機的特征信息或存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息進行特征編碼，利用該編碼生成一個帶有特征編碼信息的電子紙紋，具體包括以下過程：
(a1-1)把特征信息轉變成一串由二進制數字組成的二進制流；
(a1-2)由于特征信息的長度不一樣，導致上述二進制流不一樣長，根據需求評估，選取合適的固定長度，使得這個固定長度等滿足應用需求，若二進制流的長度未達到預先設置的長度值，則對二進制流補長形成固定長度的二進制流；
(a1-3)制定N×N點陣，可以是16×16點陣、256×256點陣等規模，使達到長度值的二進制流中的每個8位二進制數與點陣中的點一一對應，或者使達到長度值的二進制流中的每個8位二進制數與點陣中的交叉直線對一一對應，得到點陣圖片；
(a1-4)將點陣圖片放大為與離線視頻的每一幀相同大小的圖片(其余地方可以補白)，得到帶有特征編碼信息的電子紙紋。
步驟(a1-1)采用(但不限于)BCD編碼或ASCII碼編碼規則把特征信息轉變成一串由二進制數字組成的二進制流。
所述將離線視頻的存儲源計算機的特征信息或存儲源計算機至目標計算機的通道的特征信息進行特征編碼，采用BCD編碼。
所述將電子紙紋疊加至離線視頻的每一幀，采用編碼方式、濾鏡方式和水印方式其中的1種方式。
所述將電子紙紋疊加至離線視頻的每一幀，采用空間疊加方式或時間疊加方式。
所述的電子紙紋為一種具有透明度的圖片集合。具體實施時，可以將電子紙紋做成OSD_SET表現的形式。OSD_SET類似于影像播放中的操作菜單。
操作菜單在數字電視中，以圖片的形式出現，在實際的影像播放過程中，根據用戶的指令，視頻流會和OSD一起疊加后在屏幕畫面上播出，用戶可以根據OSD的變動操作遙控器，控制影像的播放。但這種操作菜單并不是視頻的一部分，而是通過顯示器的多通道顯示實現的。
本發明的電子紙紋只是效果上類似，OSD_SET可以用亮度條紋或其他顯示方式編碼，該OSD_SET的編碼方向可以是空間編碼，其就是疊加一個固定的透明圖片；也可以是時間編碼，其效果是亮度隨時間變。當然這種疊加不會影響視頻的正常觀看，實際使用中可以根據視頻效果調整OSD_SET的透明度進行疊加。
通過本發明提供的一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法處理后的視頻，在播放后，不管采用屏幕拷貝或者拍攝的方法，除非采用逐禎逐點修改的方式(該方法非常專業，非常耗時,非常難)，都無法去除疊加的特征編碼。處理后的視頻，可根據疊加方式，采取軟件或軟件硬件結合的方式獲取特征編碼，空間編碼疊加可采用軟件方式提取(類似與禎間濾波的方法)，時間編碼疊加可以采用軟硬件結合方式提取(亮度探測器在加上禎間濾波)，獲得二進制流進而解除特征信息。
這兩種方式適用于不同的場合，空間疊加可以用于畫面抓拍，即圖片形式；時間疊加可以用于視頻的錄拍，即視頻形式。獲取了視頻的特征編碼，經過解碼就可以獲取播放該視頻的電腦的特征，從而定位該電腦。
本發明提供的一種基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法可應用于多種播放領域追蹤。例如，電影院目前上映的電影基本上已脫離膠片形式而采用數字視頻，電影制片方可要求院方在其播放的視頻上添加帶有該電影院視頻源信息的電子紙紋，有人盜用電影視頻并在網上進行傳播，可以很容易查找到該電影視頻具體從哪個電影院流出，從而方便進一步追究責任以及排查盜拍者。再如，視頻門戶網站可在用戶進行網絡視頻下載時，在該視頻添加帶有通道信息的電子紙紋，則視頻流出后可以很容易通過解碼直接查找到流出用戶。與現有的在線追蹤排查方法需要從流出的末端IP開始排查相比較，本發明的基于電子紙紋的離線視頻追蹤方法應用范圍廣，追蹤效果好。