浅析公安视频侦查信息化系统的设计

四川警察学院 曾玉林

电子科技大学国家级计算机实验教学示范中心 米 源

一、图像侦查面临的问题

(一)硬件；软件建设均严重不够

视频侦破技术硬件设施上，在国内一些沿海城市，如广东、浙江，经济发达城市，如北京、上海应用较好。这首先取决于投入大量资金对城市、交通、重要地区、场所实现全方位的视频图像监控。但这些城市也主要集中在一线城市，即便如此，这些城市仍然存在大量监控盲区，不可能对每一个角落都投入资金进行监控，有许多地方的监控并没有统一联网，办案人员无法第一时间获取视频资料。对于经济不发达的中西部地区，尤其集中在地级市及各地方公安局、派出所，更谈不上有效利用视频侦破技术。

在视频侦破软件建设上，基于某些成套硬件设施的公安视频侦查系统能很好解决地方的、局部的侦破问题，这需要大量资金的投入。近10来年中，出现很多新的IT技术，几乎不可能立刻运用到公安信息化建设中。如跨地市、省等想利用其他地区的侦破信息、功能服务或业务分析来达到联合破案、一案多破等问题，在目前的公安侦破信息化建设中是远远不够、达不到的。

(二)视频信息不能及时上传、统一存放和共享问题

在各类安全事件处理中，绝大多数地市级公安局在视频监控硬件投入上有限，很多投入了视频监控的企业、单位、部门也存在未联网状态。当突发案件发生时，存在问题是：第一时间我们不能及时将监控视频传送到公安机关，在大量的基层公安办案过程中，办案人员普遍采取的方式是人工拷贝的方式（考虑到安全与保密性），统一集中到公安局来研判，不但造成了人力、物力、财力的浪费，还耽误了案情的研判工作。同时跨地市部门协同响应的要求不断提高，除了对横向跨区域图像，视频共享的需求日益增多，各级公安机关也对远程图像、视频资源共享都提出了新的要求。但大多数城市案件相关的视频或图片资料信息未能共享，不能满足信息的存储、调用，更缺乏统一的管理，造成信息资源浪费。

(三)海量视频数据对案情研究带来巨大挑战问题

据行业分析人士估计，地级市、行政区一般每个城市需要规划安装10～20万个摄像机，而省会级、一线城市视经济发达程度、地域面积可上至50万个以上；县级市/行政区规划的摄像机数量也多为1～2万个。如此多的摄像头日夜不停摄像，在解决“看得见”问题的同时也带来了海量的视频。这也使传统的以人海战术为主的视频线索查找，犹如大海捞针，面临巨大挑战。例如，2010年鄂尔多斯市发生的一个重大刑事案件中，民警要从3000多个摄像头，将近150万个小时的录像中找到线索。当时公安抽调了50多名民警，昼夜看了近两个月的时间。如何针对海量视频、图像的案件对其进行摘要压缩、对象检索、快速定位嫌疑目标、目标信息自动提取等智能分析技术来达到快速办案，当前存在很大问题。

(四)怎么解决下级、同级、上级机关联合、协同办案问题

国家“金盾工程”的建设批准后，在全国范围掀起了新一轮公安信息化建设的浪潮，但信息化建设并不是一阵风的随大流、上系统。这些年信息化建设过程中，我们的确存在各自为政、信息孤岛、业务孤立等现象。虽然在基层的公安业务工作中，主要围绕着案件“区域自治”的原则，但的确存在区域内各部门和跨区域各部门对历史案件、现发案件、进行关联、研判等众多问题。从目前公安侦破利用信息化联合、协同作战的程度是远远不够的。

二、视频侦查信息化系统建设“三个阶段”的设计与实施方案

(一)第一阶段的主要任务

第一阶段的主要任务是对海量视频数据进行集中管理，统一存放，提高各部门资源的共享，并从编程方式和系统部署的角度出发为第二、三阶段提供业务、数据接口的支撑。

1.海量视频数据进行采集、集中管理，统一存放

视频侦查软件应提供海量可靠的存储空间，侦查人员采集到的视频数据以案事件维度集中保存和管理，便于多人、多系统间共享案件视频信息，实现信息“一人采集、全局共享”，便于协同作战。

软件支持与前端视频监控系统对接，尤其是公安监控系统和联网监控系统，支持手动采集、定时采集等方式。采集过程中对原始文件进行分类、编目，正题名、关键字、时间、地点、摄像头编号、作者、等元数据，为检索与语义分析提供服务。支持上传、下载、存储和有序管理。对于单个案件，以案件名作为一级目录，并根据需求建立下级目录，分类别、分层次存储和管理案情文件，系统支持对文件集的批量下载，转移等操作。侦查人员对案件、视频进行标签标注后，系统根据标签等信息建立自动关联关系，提示有相同标注信息的案件或视频，便于侦查人员进行串并案分析及视频比对分析处理，找到有价值的线索。

2.Web service编程方式

当前应用程序的开发，一个绝对的倾向是基于浏览器的瘦客户应用程序。客户端与服务器的通信问题，一个完美的解决方法是使用HTTP协议来通信。这是因为任何运行Web浏览器的机器都在使用HTTP协议[3]。同时，当前许多防火墙也配置为只允许HTTP连接。还有一个问题，那就是程序间的互操作性。目前还有很多商用程序继续在使用C++、Java、Visual Basic和其他各种语言编写。除程序语言之外，所有的应用程序都需要与运行在其他异构平台上的应用程序集成并进行数据交换。在以前，没有一个应用程序通信标准，是独立于平台、组建模型和编程语言的。只有通过Web Service，客户端和服务器才能够自由的用HTTP进行通信。

所以，视频侦查信息化系统Web service编程方式的选择第一是依托了公安专网特殊的通信线路，第二是要能解决跨部门，跨异构应用平台，跨多语言编程的问题。第三是其他部门或跨地市部门不但能够直接享用信息系统，还为其提供接口和服务，可以进行二次开发来实现“业务再造”。总的说来，Web service的选择只是为第二、三阶段的建设做准备。

3.软件部署：选择在地、县一级

视频分析服务硬件引擎、软件管理客户端部署在县一级公安局，各地方派出所调用相关功能。各县级市、区形成以公安网互联的分布式结构，所有的数据和服务均向省厅及以上单位提供。

（二）第二阶段的主要任务

第二阶段的主要任务是融合图像处理技术、计算机视觉技术、人工智能及图形分析等多项技术对视频进行各种分析处理。

1.多种监控视频格式兼容处理

利用视频格式适配服务器对多种监控视频格式，上传系统后，原始视频、图像等自动保存一份。并自动识别视频的格式封装和码流，转码成在线流媒体方式供侦查人员调阅原始文件和转码文件。同时支持转码成普通播放器即可播放的视频文件，方便法院、检察院等外协单位播放问题。支持主流DVR，NVR厂家的视频格式直接播放，如海康、大华、黄河、霍尼威尔等，支持主流DV、手机所拍摄的视频格式等。

2.视频摘要压缩

利用视频分析服务器对案件视频进行摘要压缩。其目的从原始视频中提取目标(犯罪嫌疑人、车辆)的活动信息，与背景视频合成较短的视频片断，也可以切割提取活动目标，以快照列表的方式更加便捷地展示。在摘要视频中，能够显示目标出现的时间，移动轨迹，并且支持用户通过点击目标，播放目标出现前后的原始视频，甚至是单目标与背景合成的视频，便于仔细查看。可以用“短小精悍”，“信息全面”来描述视频摘要。根据视频质量的不同，一段24小时监控视频(其中活动对象较少)，经过摘要处理后可以压缩到10多分钟，大大提高公安查阅视频的效率。同时，支持在视频素材中任意抓取关键帧来截取图片素材，形成单张图片，完成图片素材的获取。

3.视频智能分析

侦查人员通过输入搜索目标类别如：人、物、车、时间、颜色、出现区域等信息，视频分析服务器快速从视频中搜索出满足条件的目标对象，并以图片列表展现，并建立图片帧索引，通过索引跳转播放目标对象在原始视频中的真实场景，便于侦查人员更进一步进行分析研判[1]。提供区域活动目标检索、跨线检索、目标行进方向检索、目标类型检索、色彩检索、时间检索等多种搜索条件。提供多种条件组合检索，更快速精准的定位目标。

(三)第三阶段主要任务

第三阶段主要任务是：“在第一、二阶段完成的基础上，实现“流程再造”。

完成第一、二阶段后，基本实现公安视频侦破“区域自治”。这个阶段的建设，更重要的意义是达到“流程再造”。各地市根据自身的条件和经济状况有可能建设、实现、部署各自的视频侦破应用平台，无论是从软件和硬件上都会产生差异，除非我们的系统由省及国家统一建设部署，但几乎不可能。在异构的硬、软件条件下产生应用上的差异是允许的，但是我们的业务是一致的。其他地市、省公安局通过公安专网即可以享用数据，也可以享用业务处理，来达到侦破业务全国联网，更可以在此基础上进行二次开发，来达到“业务流程再造”。如果多地进行类似的建设，就形成一个分布式视频侦破业务处理圈，会大大加强全国公安视频侦破能力。

[1]孙展明.视频图像侦查中视频信息内容分析初探[J].四川警察学院学报，2011(6).

[2]陈刚，续磊.论视频侦查工作体系的构建[J].山东警察学院学报，2012(9)：5.

[3]罗军红，韩江洪.基于Web Service的多层分布式体系结构[J].合肥工业大学学报，2004(1)：24-33.

[4]蒋鹏.基于Web Service的分布式工作流的应用研究[D].学位论文，2011.5：9-10.

[5]基于Web Service分布式文件系统的设计与实现[D].学位论文，2012.2：23-30.