關(guān)鍵詞 視頻結(jié)構(gòu)化 實(shí)踐應(yīng)用 注意問題 應(yīng)對(duì)措施

基金項(xiàng)目：本文系江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃院級(jí)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：ZC2019009。項(xiàng)目日期：2019年5月。

作者簡介：張堯堯，江蘇警官學(xué)院本科生。

中圖分類號(hào)：D918 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2020.07.034

一、視頻結(jié)構(gòu)化概述

（一）視頻結(jié)構(gòu)化的概念

視頻結(jié)構(gòu)化就是將監(jiān)控視頻中的有用信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化提取的一種應(yīng)用技術(shù)，利用這種技術(shù)可以采用圖像識(shí)別，特征提取，深度學(xué)習(xí)的方法和手段將收集到的信息可視化，從而形成直觀的數(shù)據(jù)模塊。

（二）視頻結(jié)構(gòu)化的實(shí)戰(zhàn)需求

作為公安機(jī)關(guān)處理刑事案件和治安案件強(qiáng)有力的手段，視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮著不可或缺的作用。視頻結(jié)構(gòu)化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻大數(shù)據(jù)的分析處理和挖掘信息，實(shí)現(xiàn)圖像信息的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化。視頻結(jié)構(gòu)化分析能夠?qū)⒁曨l監(jiān)控中的人、車、非機(jī)動(dòng)車類別等目標(biāo)進(jìn)行特征放大，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量視頻圖片的實(shí)時(shí)化分析和特征提取，將雜亂無章的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的信息，為偵查實(shí)戰(zhàn)提供視頻圖像的結(jié)構(gòu)化解析應(yīng)用，大大提高公安機(jī)關(guān)的辦案效率，縮小所需的財(cái)力物力。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 提高搜索和排查的速度

對(duì)于大批量的視頻監(jiān)控內(nèi)容，單純地通過人眼去查找監(jiān)控視頻中的目標(biāo)信息，無異于大海撈針。而經(jīng)過視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)處理之后，在海量圖片和視頻中查找嫌疑人，以前需要巨大人力的排查，現(xiàn)在幾秒鐘即可完成對(duì)于嫌疑人的比對(duì)和確定，極大提高了搜索和排查的速度。

2. 降低圖片、視頻的存儲(chǔ)占比

傳統(tǒng)的視頻偵查需要巨大的存儲(chǔ)空間來滿足視頻監(jiān)控的存儲(chǔ)問題，而結(jié)構(gòu)化處理后的視頻內(nèi)容被極大的壓縮，長期來看，可以解決視頻占據(jù)大量存儲(chǔ)空間的問題，減少存儲(chǔ)設(shè)備或者服務(wù)器的配置，降低存儲(chǔ)成本，方便視頻偵查設(shè)備的實(shí)戰(zhàn)靈活應(yīng)用。

3. 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度挖掘和應(yīng)用

對(duì)于視頻結(jié)構(gòu)化處理的信息，經(jīng)過深度應(yīng)用分析之后，按照所屬的特征可以存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，例如人臉比對(duì)數(shù)據(jù)庫、車輛圖像數(shù)據(jù)庫、物品特征數(shù)據(jù)庫等等，需要提取信息或是比對(duì)時(shí)，可以直接進(jìn)行檢索，能夠提高視頻數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測功能，提高原視頻的使用價(jià)值和應(yīng)用效能。

二、視頻結(jié)構(gòu)化的偵查應(yīng)用

視頻結(jié)構(gòu)化，能夠把數(shù)據(jù)變活，實(shí)現(xiàn)從人工看視頻，到機(jī)器看視頻的智能轉(zhuǎn)變，這種視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)通常是將人體特征和人臉特征進(jìn)行捆綁，將車輛特征與車輛信息鎖定，通過人體特征鎖定人臉特征，從而鎖定犯罪嫌疑人，通過對(duì)車輛特征的比對(duì)，鎖定車輛個(gè)體，從而獲取偵查線索。利用視頻結(jié)構(gòu)化偵查就是從經(jīng)過視頻結(jié)構(gòu)化處理過的視頻或者圖片信息中鎖定、找到犯罪嫌疑人并且尋找線索的過程。

在偵查方面，視頻結(jié)構(gòu)化主要存在以下幾種典型應(yīng)用：

（一）搜索目標(biāo)

視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種搜索方式，按照類型搜索可以分為人、車、物的分類搜索，生成快照索引信息;按照軌跡搜索，可以通過時(shí)間線索將人物或者車輛的空間軌跡連接起來，通過目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，公安機(jī)關(guān)可以獲取人車的運(yùn)動(dòng)方向，運(yùn)動(dòng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度，查詢?nèi)塑囁街帲瑥亩@得相應(yīng)的線索;按照特征搜索，可以根據(jù)人、車、物體的屬性特征，以及外觀條件，包括衣著特征以及衣著的顏色特征、人物的身高、物體的大小特征，來設(shè)別目標(biāo)。例如，為了鎖定犯罪嫌疑人，只需要在視頻結(jié)構(gòu)化的平臺(tái)上選擇關(guān)鍵信息比如白色上衣、黑色褲子、帽子、藍(lán)色鞋子，那么平臺(tái)上就會(huì)顯示與之相關(guān)特征出現(xiàn)的視頻畫面，而對(duì)于那些無關(guān)的視頻畫面，平臺(tái)則會(huì)自動(dòng)跳過。

（二）辨識(shí)犯罪行為

通過視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)的處理，可以使視頻說話，能夠使視頻將人、車、物的信息進(jìn)行描述概括，例如：對(duì)于人物行為而言，能夠判斷人物是越界，是否聚集，是否在某處逗留和徘徊，也能夠?qū)θ肆髁窟M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)限制人員數(shù)量。對(duì)于車輛行為而言，系統(tǒng)直接顯示車輛的行駛狀態(tài)和大致動(dòng)機(jī)，并且直接在屏幕上進(jìn)行標(biāo)注。對(duì)于物品而言，能夠顯示物品的遺留、丟失、位移等行為特征。對(duì)于這些人、車、物品的行為辨識(shí)，能夠?yàn)楣卜揽毓ぷ魈峁╊A(yù)警，基本上可以將違法犯罪遏制于預(yù)備階段，免去事后的調(diào)查和打擊活動(dòng)。

（三）分析對(duì)象規(guī)律

通過視頻監(jiān)控和視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)，公安機(jī)關(guān)可以將同行人員和隨行物品一并關(guān)聯(lián)，例如同一賓館住宿人員，從而判斷作案的人數(shù)，確定嫌疑人數(shù)量，從而合理安排警力進(jìn)行抓捕追蹤，確保警察安全。分析對(duì)象規(guī)律的另一應(yīng)用就是分析犯罪嫌疑人經(jīng)常流動(dòng)的位置，確定犯罪嫌疑人的活動(dòng)范圍，從而縮小偵查和摸排的范圍。

（四）串并案件

通過對(duì)數(shù)據(jù)庫中視頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的深度分析，將犯罪嫌疑人的作案手法、作案工具、案件發(fā)生的時(shí)間和區(qū)域進(jìn)行串并，深度挖掘案件之間的關(guān)聯(lián)信息。在公安偵查活動(dòng)中，同一犯罪嫌疑人進(jìn)行犯罪的時(shí)候，基本上會(huì)更改自身的穿著打扮，但是其行為特征和行為方式基本上不會(huì)發(fā)生改變，視頻結(jié)構(gòu)化平臺(tái)會(huì)鎖定類似的行為特征，對(duì)一些行為特征相似的案件平臺(tái)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行串并，從而達(dá)到節(jié)約辦案成本，提高偵辦關(guān)聯(lián)案件的效率。

（五）協(xié)同作戰(zhàn)

利用視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)視頻資源和數(shù)據(jù)的共享，使得視頻監(jiān)控不再是獨(dú)立分割的單元，做到資源更新實(shí)時(shí)同步，多流程任務(wù)管理，有效支撐協(xié)同指揮作戰(zhàn)。并能夠有效管理視頻資料，及時(shí)共享線索，充分發(fā)掘線索的時(shí)效性價(jià)值。

三、偵查應(yīng)用需注意的問題

（一）視頻結(jié)構(gòu)化存在的不足

1.識(shí)別準(zhǔn)度較差

視頻結(jié)構(gòu)化依賴于視頻的清晰程度，這種清晰程度包括視頻的解析、格式、顏色和屬性。原視頻如果質(zhì)量較差，那么會(huì)導(dǎo)致識(shí)別的顆粒度較大，必然會(huì)導(dǎo)致視頻結(jié)構(gòu)化分析的不準(zhǔn)確，從而難以發(fā)揮視頻結(jié)構(gòu)化的優(yōu)勢。

2. 運(yùn)算量巨大

目前，視頻結(jié)構(gòu)化的算法還不夠成熟，只能通過遍歷法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，看似提取了相關(guān)的特征，但是這些都是在比對(duì)完所有特征所呈現(xiàn)出來的。視頻結(jié)構(gòu)化在比對(duì)時(shí)，有時(shí)會(huì)無法鎖定關(guān)鍵的特征，會(huì)將所有的特征都進(jìn)行比對(duì)。這樣一方面加大了數(shù)據(jù)量，另一方面也降低了效率，浪費(fèi)了時(shí)間，較少數(shù)據(jù)的情況下運(yùn)算數(shù)據(jù)還可以滿足應(yīng)用需求，但是數(shù)據(jù)量變大之后，運(yùn)算速度會(huì)明顯下降。

3. 視頻格式不統(tǒng)一

目前由于視頻監(jiān)控的制造沒有規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，各類視頻監(jiān)控種類繁多，例如市面上幾種主流的格式有CIF、4CIF、QCIF、D1等。因此在視頻格式上難以做到統(tǒng)一，這是我國對(duì)視頻監(jiān)控管理制度性缺乏所造成的，而視頻結(jié)構(gòu)化分析需要以統(tǒng)一的格式為基礎(chǔ)。沒有統(tǒng)一的格式，在進(jìn)行視頻結(jié)構(gòu)化處理之前還要將視頻格式統(tǒng)一，進(jìn)行視頻格式轉(zhuǎn)化，這在一定程度上降低了視頻結(jié)構(gòu)化的速率，不利于提高辦案效率。

4. 視頻監(jiān)控的數(shù)量分布不均

視頻監(jiān)控的數(shù)量分布不是很均勻，有些地方視頻監(jiān)控的數(shù)量較少，導(dǎo)致這些區(qū)域視頻監(jiān)控覆蓋不到，難以形成數(shù)據(jù)鏈規(guī)模。例如就人物軌跡而言，目前雖然可以通過分析推測人物的去向，但是比起全程跟蹤來說，檢測速率要慢得多。

（二）應(yīng)對(duì)之策

1.進(jìn)一步普及高清攝像頭，將之前老舊的公安視頻監(jiān)控更新?lián)Q代

公安機(jī)關(guān)可以向財(cái)政部門申請(qǐng)專門經(jīng)費(fèi)，用于更新老舊治安監(jiān)管的視頻設(shè)備。與此同時(shí)，要更新視頻結(jié)構(gòu)化客戶端及載體，做到接收信息端和處理信息端的及時(shí)更新。

2.優(yōu)化視頻結(jié)構(gòu)化算法

高效精準(zhǔn)的視頻結(jié)構(gòu)化算法能夠根據(jù)不同的負(fù)載環(huán)境進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、高性能的計(jì)算，能夠強(qiáng)有力的推動(dòng)視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)的發(fā)展，能夠排除視頻監(jiān)控中的干擾因素，從而達(dá)到提高準(zhǔn)確率的目的。公安機(jī)關(guān)可以和相關(guān)的企業(yè)公司進(jìn)行合作，或者引進(jìn)先進(jìn)的專業(yè)人才共同開發(fā)、創(chuàng)新和研究新的高效的算法，從而解決公安機(jī)關(guān)自身科創(chuàng)水平低下的問題，達(dá)到優(yōu)化算法的目的。

3.在公安行業(yè)內(nèi)對(duì)于視頻監(jiān)控進(jìn)行格式的統(tǒng)一

公安部門應(yīng)該聯(lián)合相關(guān)的機(jī)構(gòu)和組織，制定相關(guān)的視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，制定統(tǒng)一的視頻規(guī)范，對(duì)格式進(jìn)行相應(yīng)的限制，具體細(xì)化視頻監(jiān)控行業(yè)的安裝規(guī)則，達(dá)到視頻監(jiān)控利用的最優(yōu)化。

4.提高視頻監(jiān)控的覆蓋率

公安機(jī)關(guān)要繼續(xù)推進(jìn)“平安城市”“智慧城市”“城市立體化治安防控”等項(xiàng)目的建設(shè)，加大視頻監(jiān)控?cái)?shù)量的投入，提高視頻監(jiān)控的覆蓋率，盡可能安裝全方位，多角度的視頻監(jiān)控。

四、總結(jié)

違法犯罪案件數(shù)量日益增多，違法犯罪手段日益復(fù)雜多樣，面對(duì)日益復(fù)雜的公安刑事案件，單獨(dú)依靠傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控偵查技術(shù)已經(jīng)難以滿足公安工作的需要。在這種公安形勢背景下，視頻結(jié)構(gòu)化偵查在公安偵查中越來越發(fā)揮著十分重大的作用，在公安機(jī)關(guān)提高工作效率，提高案件的偵破率等方面起著不可或缺的重要意義。雖然目前視頻結(jié)構(gòu)化偵查還存在著一些急需解決的問題，但是公安機(jī)關(guān)在警務(wù)實(shí)踐中不斷優(yōu)化和創(chuàng)新視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)，對(duì)普通的視頻監(jiān)控進(jìn)行視頻結(jié)構(gòu)化處理分析，能夠得出多種實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)公安機(jī)關(guān)視頻偵查、收集情報(bào)、分析處理、實(shí)時(shí)指揮等多種實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用需求，能夠?qū)鹘y(tǒng)的事后視頻監(jiān)控反查的應(yīng)用模式轉(zhuǎn)向事前預(yù)警的模式轉(zhuǎn)化，縮短破案時(shí)間，節(jié)省辦案警力，降低警務(wù)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低辦案所需成本，提高公安警務(wù)工作效率，從而深化公安警務(wù)改革。

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