信息化背景下的视频侦查技术体系思考

信息化背景下的视频侦查技术体系思考 ________________________________________________________________________ ___________________________________第一届全国声像资料检验鉴定技术交流会选 第二部分 视频侦查 信息化背景下的视频侦查技术体系思考 黎智辉 许小京 公安部物证鉴定中心 北京 100038 摘要:本文首先分析视频侦查与信息化的关系，概略分析各地发展状况，然后分析视频侦查的本质及 其现阶段遇到的问，最后提出相关技术体系建议。 关键词:视频侦查;信息化;技术体系 最近几年，随着全国各地利用视频监控破获各类案件比例逐渐增高，视频侦查技术已成 为侦查破案的重要支撑技术之一，视频侦查已经逐渐成为了新的破案增长点。视频侦查作为 一种侦查手段和模式，在刑侦、经侦、治安、反恐等工作中具有广泛应用价值。 如何在当前公安信息化的大背景下，有效地整合治安监控、交通监控、社会资源监控设 备等各类视频监控资源，统一规划实施建设适应当前一线干警视频侦查工作的作战模式、支 持视频侦查相关业务单位业务工作流程、支持案件查证和串并案案件视频共享机制，成为我 们面对的重要课题。 1 监控视频与公安信息化 信息化是大势所趋，当前的新兴侦查技术手段如网侦、技侦，无不与信息资源和信息化 建设紧密联系。视频侦查也是如此。监控视频的普及，为公安机关提供了大量有效的基础资 源，无疑是公安信息化建设中的一个新的重大方向。 已有公安信息资源的结构和特点:在公安信息化建设中，目前主要包含了公共基础信息 (金盾工程信息库包括全国人口基本信息资源库、全国出入境人员资源库、全国机动车/驾 驶人信息资源库、全国警员基本信息资源库、全国在逃人员信息资源库、全国违法犯罪人员 信息资源库、全国被盗抢汽车信息资源库、全国安全重点单位信息资源库等信息库) 、旅馆 业治安管理信息系统、涉枪、涉爆人员信息库;现场勘查信息(正在推进的现场勘验信息系 ; 统) 刑侦应用信息系统 (十五个，其中包含物证信息如 DNA 数据库、 ; 指纹数据库等) PGIS 系统和其他一些专业应用系统等。 可以看到，这些信息包含的主要是公共基础信息，案件及其现场信息和勘查信息。然而， 这些信息无论在时间或空间上主要是静态和局部的信息， 只反映了信息采集时的状态， 包含 内容相对单一。大部分是一些概要信息。 视频监控信息特点: 监控视频既反映了犯罪现场的静态信息，又反映了犯罪行为及包含 犯罪现场的区域相关的动态信息; 既包含了时间和空间点的局部信息，又包含了时间段和空 间距离内的大范围信息。信息内容丰富而形象，具有传统信息无法比拟的优势。同时，监控 视频包含有许多与其他种类信息相关联的冗余信息， 可以与其他的信息进行相互验证， 深入 的挖掘，更有利于情报信息的融合。如在监控视频中反映的嫌疑人的形态、面貌可以与目击 证人描述相印证，监控视频中的车辆信息可以与车辆库信息相印证等。本质上来说，监控信 息实际上就等效于广泛分布的目击信息，而比传统的目击者提供的信息更客观。 在监控的覆盖率、分辨率不断增加的趋势下，监控视频改变了传统信息化背景下的信息 分布和作用模式，进而改变了信息利用方式。这与当前“大情报”信息战略的发展趋势是一 致的。 因此，监控视频是信息化建设中的一个新的重大方向，当前无论是刑侦、科技还是治安 方面都已经意识到了其重要性，在不同的侧面进行积极研究和应用。 62______________________________________________________________________ _____________________________________第一届全国声像资料检验鉴定技术交流会论文选 第二部分 视频侦查 2 各地视频侦查发展情况 当前已经在多个省级公安 机关开展了和正在开展各类视频侦查战法， 建设和应用方 案，有些正在准备组织相关的专业队伍，有力的推动监控视频在侦查中应用。如: 广东将“视频综合应用平台”和“人像智能识别比对系统”建设纳入“大视频”系统建 设中，与“大情报”并列。 (重点抓好以“积分预警、分类管控”新模式为重点的“大情报”深 化应用和以治安卡口缉查布控系统、人像比对系统和视频综合应用平台为重点的“大视频” 深度应用“两个支点”建设，深入推进“大情报”系统建设与应用工作)。 海南省公安厅研究出台加强 2011 年公安信息化建设 25 项工作， 其中强调加快推进图像 信息整合联网工作。 建设全省视频综合应用平台， 按照公安部制定的联网共享相关和技 术体制，不断深化城市报警与监控系统应用，整合道路监控图像、监所监控图像、视频会议 系统和社会图像资源，不断满足指挥调度、视频侦查、社会管理、办案取证、场所监管的需 要。 河南加大视频技术建设应用力度。 探索运用视频监控信息服务侦查破案的技战法， 使视 频监控技术成为继刑事技术、行动技术和网监技术之后打防犯罪的“第四技术支撑手段”和 新的“杀手锏” 。市局组建视频侦查大队开展工作，与科技科、治安支队密切配合，提出需 求，规范设置，加强视频技术对侦查破案服务的功能。 及时引进先进的图像处理软件和器材， 招录图像处理专业人才，将视频监控侦查技术的应用引向深入。目前已有许昌、濮阳建立视 频侦查大队，并在其各自分县局建立了视频侦查中队或视频侦查工作室。 安徽由省厅物证鉴定管理处负责视频侦查业务及相关建设规划制定。 已出台 《深入开展 视频侦查技术建设和应用》 ，制定“2012 年年底前，省、市、县(市、区)三级公安机 关都要组建视频侦查专业队伍， 并配备相应的专业视频图像分析处理设备， 尽快形成省级精、 市级强、县级实的三级专业队伍和专业设备的递进式布局;要建立以视频监控系统为基础， 以各警种及基层所队应用为依托， 以视频侦查专业队为骨干的视频侦查应用体系; 要积极搭 建视频侦查应用平台，整合各类视频资源，引进或自主研发一批工具软件，尽快打造出支持 战斗力生成的软硬件环境; 要总结提炼一套具有安徽特色的视频侦查技战法， 广泛推广技战 法应用，尽快形成服务侦查和办案成效的规模效应;要在实战和实践的基础上，探索制定和 完善视频侦查技术应用的长效工作机制， 以不断提高视频侦查技术在侦查办案实践中的支撑 作用，推动视频侦查技术及应用的科学发展。 ”的总体目标，明确了组织领导，工作内容和 工作要求，较系统的规划了全省视频侦查工作方案。 浙江根据多年的工作经验总结了视频侦查“十大战法” ，取得良好效果，目前正在全国 大力推广。宁波余姚已建立视频侦查中队。 山东新泰已建立视频侦查大队。 辽宁锦州已建立视频侦查大队。制定了五项职责:1)每日对全市的发案警情进行核实、 调查，对有视频资料的案件调取、保存视频资料，建立视频资料库;2)运用监控图像信息 锁定目标突破案件、对监控图像信息进行分析获取破案线索、及时开展案件串并工作;3) 运用监控图像信息固定证据，提高侦查破案效能;4)对研判、锁定的信息在网上公布，引 导侦查工作;5)及时指导、协调相关部门利用视频图像信息开展案件侦办工作。 江苏南京市出台《关于进一步加强刑侦工作的决定》 ，要求打好图侦战，科学制定全市 图侦工作发展规划。南京市刑侦局建立图侦大队，白下、建邺、鼓楼、栖霞、浦口、六合等 部分分县局已建立图侦中队，泗洪，赣榆，宿迁，沭阳，吴中等县市也建立了图侦中队。他 们利用监控视频破获大量案件，并总结了具有特色的多种战法。 吉林出台《关于加强全?陶烨楸ㄗㄒ刀游榻ㄉ璧囊饧，制定各 市州刑侦信息侦查 大队内设机构，原则上可设情报分析中队、案件串并中队、信息质量监控中队，有条件的地 63______________________________________________________________________ _____________________________________第一届全国声像资料检验鉴定技术交流会论文选 第二部分 视频侦查 方可增设视频侦查中队。 湖南长沙市已经根据实际案件的需求成立了视频侦查大队，在案件侦破的实践中摸索相 应的工作机制、工作方法。 另外，许多地方已经开始充分调研和酝酿相关工作机制，逐步开展视频侦查工作。 可以看到，利用以监控视频为代表的视频图像信息在刑事侦查中应用工作已经在全国大 面积铺开，这一趋势已经挑战了传统的侦查模式、方法和思路，对技术方法、队伍结构、工 作机制提出了新的要求。 3 面临问题 虽然视频侦查工作取得巨大成果，但纵观现有的视频侦查模式，存在重大问题:缺乏统 一和有效的技术战略规划，从而影响建立长效工作机制，当视频侦查牵涉到的设备、人员、 案件和数据规模扩大到现在的几倍到十多倍时，将会遇到难以克服的效率瓶颈。 视频侦查过程分析。视频侦查的过程是一个尽量充分利用视频信息的过程。包括已知信 息的获取、重点信息梳理、残缺信息推断、信息扩展和关联。由于实际视频资源的特点，视 频侦查与传统的现场摸排走访寻找线索相类似，只不过主要借助监控视频所反映的信息。具 体的实践需要对大量的视频图像进行分析和排查。这是一项繁重的工作，主要包括几个核心 部分:视频提取、视频信息提取和分析研判、视频资料信息的管理与共享。 视频提取:对发案及其相关联的视频资料进行提取。其中主要包含监控资源分布信息， 监控视频格式等问题。监控资源分布信息问题涉及个日常信息采集和维护的过程。监控视频 格式问题是制约有效分析的瓶颈，格式的多样性导致提取的复杂性，从而无法以标准的流程 进行处理。 视频信息提取和分析研判:对视频中反映的案件相关嫌疑人、目标的特征、行为信息等 进行提取、记录汇总并进行分析和研判。这是一个复杂而辛苦的过程。在这个过程中，需要 对案发现场及其周围一定半径范围内的某个时间段内，众多摄像头所记录的视频进行逐一排 查和分析，很多时候，目标类型和数量都无法确定，需要检索所有的时间和空间范围，以搜 索和发现有意义的共性特征。通常，大要案中，会涉及到空间几公里甚至更大范围内，时间 跨度几天甚至更长，从而对可能的踩点、作案、到达和离开现场方式等进行全面信息提取。 此时涉及到的摄像头可能达到上百个或更多，由此需要查看的视频时间可以达到几千甚至上 万小时，数据量可能达到上百 G 到几 T。这些工作如果组织不严密，可以轻易的消耗几百 警力几星期的时间。这还没有考虑到对视频查看过程中需要多次反复、人的视觉系统在长时 间观看视频情况下很快会疲劳而导致注意力分散降低效率出现差错、视频查看人员间的信息 沟通协调等问题。根据调研，在视频研判过程中，关键视频信息的有效提取占用了整个过程 的大部分时间，从而决定了案件侦破的效率和可能性。因此，如何提高视频信息提取效率， 是一个关键问题。 以某枪案为例:调取海量视频，花费数千警力大量时间，取得少数关键视频:根据初步 统计，调取到的视频目前已有近 200T，最终与案件相关的有几个 G。这是一个大海捞针的 过程。以现有的模式，这些筛选过的视频一来无法在其他案件中直接使用，二来如果要寻找 其他信息，还要从头再看，浪费人力物力，耽误战机。更谈不上信息交换，数据库联网比对 串并。 视频资料信息的管理与共享:对视频资料及其相关信息的存储、管理、分类、共享。当 视频侦查已经成为一个重要技术 手段后，随着而来的是海量案件相关视频信息的保存。与案 件相关的视频与其他涉案信息一样有重要价值。如何合理有效的存储，管理、分类和共享也 是视频侦查建设的重要方面。 除了直接相关的技术问题，对视频侦查工作产生影响的还有:组织方式，协作方式，建 64______________________________________________________________________ _____________________________________第一届全国声像资料检验鉴定技术交流会论文选 第二部分 视频侦查 设方式等方面。 组织方式:如何合理的组织各级人力完成各类案件视频侦查工作。 协作方式:如何在各警种间协作沟通，发挥各自所长。 建设方式:如何有效利用有限资源，发挥最大效益。 4 加强技术战略体系建设 针对上述问题，需要结合视频侦查的特点，以有效的技术框架解决监控视频信息的检索、 保存和访问难题。建立稳定、健壮的框架体系，考虑到视频监控系统的发展新趋势(物联网) 和新特点;视频侦查的新要求。制定科学、详细的视频侦查流程指南。需要对人员配置、功 能职责、工作目标、业务流程、常用技术方法进行归纳和分解。重点关注以下问题: 4.1 视频资料的提取和格式兼容标准 推动行业应用，联合安防、刑侦、装备等业务单位根据实际情况制定相关的行业格式标 准，为有效利用视频资源奠定基础，鼓励企业遵守相关标准。这些标准主要包括两个层次: 一是监控视频共享兼容层次，尽量保证监控视频资源可相互共享、相互操作和兼容;二是案 件视频提取采集层次，需要采用统一标准，为信息源头的标准化奠定基础。 4.2 视频结构化信息提取 虽然视频侦查很大一部分工作集中在视频信息分析上，但当前视频信息的直接应用和检 索总体效率偏低。提高应用效率需要在不同层次上采用不同的信息归纳方法， 其中最终的信 息归纳方法当属视频信息的结构化描述，即:对视频内容按语义关系，采用时空分割、特征 提取、对象识别等手段，组织成可供计算机和人理解的文本信息的技术。是标准视频数据交 换的核心技术。属于“语义建模”、“自然语言生成”、“图像理解”等技术相交叉的领域， 它对视频进行“标准化、结构化、语义化”的信息抽取，最终实现信息“文本化、情报化” 的过程。实际上就是形成标准的视频摘要信息。这是一个需要长期努力的正确方向。 然而，在当前技术条件下还没有视频结构化信息自动提取可行技术路线， 尤其针对实际 低质量监控视频。当前最需要的是通过对这个方向面临的技术和应用问题进行协调， 结合应 用特点来简化技术的复杂性，从而保证以可行的技术路线大幅提升应用效率。 在以恰当的方 式得到视频摘要信息后，即可进行高效的检索和分析，进而进行广阔的应用。 当前有一些研究机构和企业已经取得了一些技术成果。 国外如 IBM 公司、莲花山视觉研 究院等。然而，具体针对实际的案件视频资料特点，符合实际工作流程的产品还比较缺乏。 通过总结现有技术优势，以及实际工作特点，以下两个基本的技术思路将在一个时期内 支撑视频信息提取方法。 1)标准化人工交互的视频摘要信息提取 通过人工方式提取视频摘要信息是最原始同时也是最基本和最可靠的方式。 尤其是在后 端视频质量较低、场景和光照条件复杂的情况下。在这一过程中要提高提取效率，最重要的 是提高交互效率。标准化、图形化的交互标注方式(标注机制)将大大提高标注效率，标注 可靠度。需要研究最具效率的标准化标注方式，包括标准化的案件视频描述元素、输入工具 和流程等。 2)基于学习的视频摘要信息推理 在相当长的一段时间内还无法完成视频摘要信息的自动提取， 而完全依靠人工标注， 工 作量巨大。一条折中的途径是对人工标注结果进行学习， 进行半自动化的标注。其中的关键 为基于学习的视频摘要信息推理技术，这一技术的实现比全自动的标注技术要简单的多， 准 确性也更高。 65______________________________________________________________________ _____________________________________第一届全国声像资料检验鉴定技术交流会论文选 第二部分 视频侦查 另外，其他一些技术路线如运动目标检测，人脸、车牌检测可以在一定程度上加速信息 提取。但需要根据实际应用环境制定一些应用策略。 4.3 数据管理与存储:支持案件资料分布存储、分级管理机制 支持涉案完整原始视频资料存储在案件所属分局、案件相关视频片段以及相关信息存储 在地市、案件视频摘要信息存储省厅，大要案、系列案视频摘要信息全国集中存储的四级存 储管理机制。保障涉案视频信息完整性以及共享、查询工作。制定案件视频信息资料存储标 准，以便于交换、调取、编辑、处理、上传、存储、发布、共享，并提供与其他系统的接口。 提供分级管理的标准化、开放式存储平台。 4.4 组织结构，人员配备 要分清省、市、县刑侦部门和刑事技术部门以及派出所、侦查员的工作分工、角色定位。 派出所、侦查员以视频侦查采集工作为主体，主要完成视频提取、疑似目标检索、相关 信息标注、视频资料打包上报，有条件的地方可以考虑专门从事视频信息崛〉募际踔С侄?伍建设; 区县刑侦部门(专案组)以视频侦查分析工作为主体，主要完成涉案视频汇总、清晰化 处理、信息关联研判; 地市相关部门以侦查与技术支持、主要支持完成地区视频案件信息管理、完整技术体系 建设、重特大案件技术支持和指导; 省厅相关部门以技术标准、规划、指导为主体，主要完成技术体系规划、信息共享平台 建设管理、人员培训以及重特大案件技术支持。 4.5 协作方式 建立视频信息与其他业务信息系统联合检索机制，保证在视频摘要信息层面与“大情报” 系统接口标准相统一。 4.6 设备技术体系 研发建立视频资料提取、视频摘要信息提取、视频和摘要信息检索和研判、视频图像增 强等工具平台。建设专门的视频及其摘要信息存储数据库。 4.7 建设原则:支持统一规划、分步实施建设原则 视频侦查技术体系涉及从基层、到上级主管部门、各类警窒嗷ヅ浜弦约案骼嘈畔?酆?利用，同时考虑相关经费不足以及业务能力现状，建设工作要在统一规划前提下，抓住重点、 分步实施、逐步建设，保障形成系统化战斗力。尤其优先建设视频信息提取研判技术平台以 及相关标准，保证足够有效的信息获取，以形成信息的规模效应。 66