视频监控系统是城市治安防控、重点区域监测的主要手段，广泛用于平安城市、军事国防、交通运输等各个领域。视频设备的IP化和广域互联导致视频监控系统面临严峻的信息安全问题。视频内容篡改伪造是视频监控系统的主要攻击手段。基于视频指纹的视频篡改伪造检测方法因其视频指纹提取算法复杂度高、效率低而无法实现视频篡改伪造的实时检测。本文聚焦于视频监控系统的视频篡改高效检测与恢复技术研究，具体工作如下：
　　利用高斯差分算法(Difference of Gaussian，DoG)的SIFT算法和基于Hessian矩阵的SURF算法提取大量的特征向量，检测数目多，导致检测算法运算量大、执行效率低、实时性低。根据DCT-DC系数和oFAST特征提取，提出一种基于离散余弦变换(DiscreteCosine Transform，DCT)和ORB(OrientedFASTandRotatedBRIEF)的高效视频篡改检测方法。实现了对高维视频数据的降维和去噪处理，解决常见的时间和空间篡改的视频篡改检测问题。通过实验结果证明，相比于基于SIFT特征提取方法，该方法平均每帧耗时减少3110毫秒，每帧特征点存储空间减少2130.6KB，效率提高17倍。
　　现有的双水印嵌入算法可恢复视频篡改区域，若嵌入水印被移除，则导致视频篡改区域无法恢复。采用基于直方图差异的边缘检测方法提取视频关键帧，本文提出了一种基于喷泉码的视频篡改检测及恢复方法。通过实验表明，相比于现有的双水印嵌入方法，其成功恢复视频内容的最高篡改率不超过20%，所提出的方法完全能够以高达67%的篡改率恢复视频，在视频篡改率为10%的情况下，现有的双水印嵌入方法恢复的PSNR为35dB，所提出的方法恢复的PSNR可以达到40dB。
　　基于以上提出的方法和技术，设计并研发了视频篡改检测及恢复系统。具体包括视频播放终端模块、视频特征提取模块、视频篡改检测模块和视频篡改恢复模块，所提出的基于DCT和ORB的高效视频篡改检测方法嵌入到视频篡改检测模块中，提出的基于喷泉码的视频篡改检测及恢复方法应用于视频篡改恢复模块中。该系统已经部署于公安系统中，验证了所提出的算法的创新性和实用性。