引用本文
邓宗权. 监控视频中音频信号的应用[J]. 刑事技术,2016,41(2): 158-160
DENG Zongquan. Application of Audio-signal separated from Video: A Case Report[J]. Forensic Science and Technology,2016,41(2): 158-160  
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监控视频中音频信号的应用
邓宗权
天津市公安局物证鉴定中心,天津 300384

作者简介： 邓宗权,工程师,硕士,研究方向影像技术。 E-mail:dzq-29@163.com

摘要

数字视频监控是现在广泛应用的一种治安防控手段,视频记录的影像能够反映视频监控范围内人或事物的运动全过程。监控视频分为视频图像和音频部分,多数案件的关键线索或证据出现在视频图像中。该案件是在无法对视频图像中点钞机上点钞总数进行认定的情况下,利用非线性编辑软件所具有的将视频监控中视频图像和音频分离的功能,通过分离提取监控视频的音频部分并与实验样本作实验比对,最终成功地得出了认定结论。

关键词: 非线性编辑; 音频分离; 实验比对
中图分类号:DF793.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2016)02-0158-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2016.02.017
Application of Audio-signal separated from Video: A Case Report
DENG Zongquan
Tianjin Municipal Public Security Bureau's Evidence Identification Center, Tianjin 300384, China
Abstract

Digital video surveillance is now widely used as means of prevention and control by the public security because the video-recorded images can reflect the whole course of movement that the involved people and/or objects acted in the scope of monitoring video. Surveillance video is usually annexed with its audio section although in most cases the key clues or evidence appeared in the video images. However, a case reported here is just an example that uses the part of audio, not that of video, to have it solved when the video did not clearly distinguish the counted 100-note-Renminbi’s total number shown on the currency-counting machine. As the non-linear editing software can make the video image and audio section separated, the audio-signal in the examined surveillance video was extracted and successfully compared with the controlled experimental sample so that an affirmative conclusion was obtained, the case had been solved finally.

Keyword: non-linear editing; audio separation; experimental comparison

大多数视频案件是通过视频图像信息对案件进行分析研判, 从而找到案件的突破口或证据, 即使低质图像也可以通过先进的数字模糊图像处理技术得到需要的结果, 而视频中的音频部分往往被忽略, 利用率很低。当视频案件中图像信息不能作为认定依据的时候就要另辟蹊径。本文报告一例, 将音频信息赋予新的量化定义, 并利用非线性编辑技术能处理图像和音频信号的功能, 将案件监控视频中音频信息分离并进行定量认定比对, 找到了解决这类案件问题的新方法。

1 案件简介及鉴定要求
1.1 案件简介

某银行出纳员受理一起取款业务, 顾客要求取款 2 000元, 由于疏忽出纳员给了该顾客4 000元, 而交易记录中的取款金额仍为2 000元。银行方面发现该问题后, 经查锁定了办理该业务的顾客并与其协商, 未果, 银行遂向法院提起诉讼。

1.2 鉴定要求

法院委托的鉴定要求是证明该顾客在取款时所拿到的金额是4 000元, 而非2 000元。

1.3 鉴定要求分析

该案件的鉴定难点是由于银行内数字监控摄像头位置比较高, 拍摄范围大, 景深小, 无法针对点钞机数字显示屏上的数字进行清晰化处理。

2 非线性编辑软件的简介

Adobe Premiere Pro非线性编辑软件是用来剪辑视音频的软件, 通过对视频、图片、音乐等素材进行剪切、合并, 添加特效、场景、字幕等进行二次编码从而可生成新的视频, 专为广播和后期制作环境而设计, 能提供实时、多轨道、多格式混编、合成、色键、字幕和时间线输出等功能。

3 点钞机的原理

点钞机由捻钞、出钞、接钞、机架和电子电路等6部分组成。传动部分采用单或双电机驱动, 由电动机经传动轮将动力输送给各部分, 所用电流可交或直流。本案所涉及的是点钞机的传动原理, 由于动力来源是交或直流电机, 点钞的传动频率应是一固定值, 即每一张钞票通过点钞机的时间应一样。

4 分析研究及应用实验设计
4.1 分析研究

案件共送检两段数字监控视频, 第一段监控视频拍摄位置在银行柜台内部正对柜台的角度, 但这个点位的数字监控摄像头位置较高, 拍摄范围大, 在监控摄像头拍摄的画面中点钞机数字显示屏占比极小, 根本无法做提取处理, 用传统的数字图像处理技术难以解决委托的鉴定要求。第二段视频是银行内等候大厅的视频, 该点位俯瞰整个等候大厅的情况, 相对位置也是较高, 拍摄范围也大。在监控摄像头拍摄的画面中, 该顾客取完钱后坐在长椅上点钱的画面较小, 动作也较小, 无法根据手臂的震动频率进行数量的推断, 因此这些视频画面不能提供鉴定线索。

4.2 应用实验设计

根据点钞机的工作原理, 将数字监控视频中的音频信息量化处理, 利用音频时长比对可实现对钞票数量的认定。

5 应用实验
5.1 实验准备

5.1.1 实验设备

SONY摄像机一台, 案发使用的点钞机, Adobe Premiere Pro非线性编辑软件。

5.1.2 实验检材

准备3份分别为2 000、4 000和8 000元的百元人民币作为实验检材。

5.1.3 实验过程

将摄像机架好, 取景为案发使用的点钞机, 点钞机的数字显示屏能够清晰显示。分别重复两次, 将2 000、4 000和8 000元的百元人民币3份检材放入点钞机中点钞, 得到6段点钞实验视频样本。分别将6段点钞实验视频检材命名为“ 样本2000元- 1” 、“ 样本2000元- 2” 、“ 样本4000元-1” 、“ 样本4000元- 2” 、“ 样本8000元- 1” 和“ 样本8000元- 2” 。将拍摄的6段点钞实验视频检材和1段案件现场监控视频载入到非线性编辑系统中, 截取有效视频片段进行实验对比。

5.2 实验比对

将载入到非线性编辑系统内的7段视频进行视频和音频的分离, 将分离出来的音频分别命名为“ 样本音频2000元- 1” 、“ 样本音频2000元- 2” 、“ 样本音频4000元- 1” 、“ 样本音频4000元- 2” 、“ 样本音频8000元- 1” 、“ 样本音频8000元-2 ” 和“ 检材-案件点钞视频音频” 。

5.2.1 等量比对

目的是进行同一样本数量多次点验时长的比对。

选取两条音轨音频1、音频2, 分别将“ 样本音频2000元- 1” 和“ 样本音频2000元- 2” 、“ 样本音频4000元- 1” 和“ 样本音频4000元- 2” 、“ 样本音频8000元- 1” 和“ 样本音频8000元- 2” 放置到两条音轨上进行同量比对。

结果显示, “ 样本音频2000元- 1” 和“ 样本音频2000元- 2” 的比对时长相等, “ 样本音频4000元-1” 和“ 样本音频4000元- 2” 的比对时长相等, “ 样本音频8000元- 1” 和“ 样本音频8000元- 2” 的比对时长相等。图1为等量比对结果。

图 1 等量比对结果Fig.1 Comparison between the audio-signals produced with the samples of same quantity

5.2.2 叠加比对

目的是进行不等量样本间的点验时长比对。

选取3条音轨音频1、2和3。在第一条音轨上放置“ 样本音频8000元- 1” , 在第二条音轨上放置“ 样本音频4000元- 1” 和“ 样本音频4000元- 2” , 在第三条音轨上放置“ 样本音频2000元- 1” 与“ 样本音频2000元- 2” 。通过3条音轨上检材的叠加比对发现, “ 样本音频4000元- 1” 和“ 样本音频4000元-2” 的点验时长之和与“ 样本音频8000元- 1” 相等, “ 样本音频2000元- 1” 和“ 样本音频2000元- 2” 的点验时长之和与“ 样本音频4000元- 1” 相等。图2是叠加比对结果。

图 2 叠加比对结果Fig.2 Comparison between the audio-signals by the way of “ sum against one addend plus the other”

5.2.3 定量比对

将案件检材与实验样本进行定量比对。

选取4条音轨音频1、2、3、4, 分别将“ 检材-案件点钞视频音频” 、“ 样本音频2000元- 1” 、” 样本音频4000元- 1” 、“ 样本音频8000元- 1” 依次放到4条音轨上进行比对。

如图3所示：“ 检材-案件点钞视频音频” 与“ 样本音频2000元- 1” 在时长上明显不相等, “ 检材-案件点钞视频音频” 与“ 样本音频4000元- 1” 时长相等。

图 3 定量比对结果Fig.3 Comparison among the audio-signals produced by the case material and controlled experimental samples

6 结 论

通过对6段点钞实验视频样本中音频的等量比对和叠加比对, 可见点钞实验视频的音频时长完全可以与点钞实验视频中钞票数量进行量化对应。因此, 鉴定最终结果为该案件视频中点钞机点验钞票的数量是4 000元。

7 总 结

随着信息化、数字化等新技术的快速发展, 数字监控视频越来越多的出现在法院庭审中, 其作为证据的重要性也逾益凸显。但由于现阶段数字视频监控的传统处理方法不能完全满足案件鉴定的特殊要求, 故需要利用数字监控视频图像信息和音频信息共存的特点, 借助更多的数字化软件赋予视音频信息更多的意义。本案正是利用非线性编辑软件将音频分离并对其信息作量化比对的成功案例, 昭示了此类案件鉴定的一条新途径。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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