По оценкам экспертов, к началу 2011 года на улицах Москвы работало около 80 тыс. камер видеонаблюдения. Еще несколько десятков тысяч камер установлено в торговых центрах, офисах, банкоматах, режимных и других охраняемых объектах. Вероятно, подобное будущее ждет и другие российские города. И хотя надежды на то, что видеонаблюдение способно стать эффективным средством профилактики преступлений, не оправдались в полной мере, тем не менее, видеограммы[1] стали серьезным подспорьем для правоохранительных органов в деле раскрытия и профилактики преступлений, доказывании вины. Достаточно вспомнить недавно закончившееся расследование убийства Станислава Маркелова и Анастасии Бабуровой.Но и здесь не обошлось без разочарований и обвинений в «некачественных» камерах.
Специалисту очевидно, что подобные обвинения в большинстве своем не заслужены и объясняются, чаще всего, завышенными требованиями и необоснованными ожиданиями к качеству записи видеосигнала: во-первых, далеко не все понимают, что на существующем уровне развития техники видеокамеры (с приемлемой для массового использования ценой), в принципе, не способны обеспечить качество изображения, сопоставимое с качеством изображения, получаемого с помощью пленочной фотокамеры или близкой по цене цифровой фотокамеры; во-вторых, видеокамеры достаточно быстро устаревают, и то, что считалось хорошим качеством записи вчера, не является таким сегодня, а замена системы видеонаблюдения — дорогое удовольствие; в-третьих, многие находятся под впечатлением от «чудес», демонстрируемых в «полицейских» сериалах. Поэтому и неудивительно слышать требования следователей: с помощью специальной программы «развернуть человека», обращенного к камере спиной, с целью последующей портретной идентификации, или установить цвет одежды по ч/б видеограмме.
К сожалению, непонимание разницы между технологиями цифровой фото- и видеосъемки демонстрируют не только неспециалисты, но и те, кто должен в этом разбираться «по долгу службы». Анализ одного из таких случаев и стал основой для настоящей публикации.
Видеотехническая или фототехническая? Рост или размер?
При расследования совершенного убийства в распоряжении следствия оказалась видеограмма, записанная уличной системой видеонаблюдения. Видеограмма содержала черно-белое изображение идущего преступника (далее – устанавливаемое лицо), одетого, в соответствии со временем года, в зимнюю одежду. При этом точка съемки находилась позади, выше и правее преступника, на расстоянии не менее чем 10 м от него (Рис. 1).
С целью установления личности запечатленного на видеограмме человека следователь назначил видеотехническую экспертизу, на разрешение которой поставил, в числе прочих, вопрос: «Каков рост … человека, запечатленного в видеофайле …?»
Судя по информации, содержащейся в заключении эксперта, руководитель экспертного учреждения поручил ее проведение эксперту-фототехнику. А эксперт, в свою очередь, провел фототехническую экспертизу. Позже, в своих показаниях эксперт пояснил, что он изменил название экспертизы в связи с тем, что исследовал не видеограмму, а только отдельные «статичные кадры» (в формате JPEG). Таким образом, руководитель экспертного учреждения и эксперт, которому было поручено проведение экспертизы, посчитали несущественной разницу между процедурой исследования изображений, полученных в результате видео- и фотосъемки, и, соответственно, между видеотехнической (экспертиза видеозаписей[2]) и фототехнической экспертизой.
Рисунок 1. Схематичное изображение одного из кадров с фигурой устанавливаемого лица.
Контуры рисунка намеренно размыты, чтобы отразить низкое качество записи.
Кроме того, ни эксперта, ни его руководителя не насторожило то, что в поставленном следователем вопросе речь идет не о размерах фигуры человека на видеоизображении, а о его росте. Экспертам-криминалистам должно быть известно, что измерение роста живого человека производится в положении стоя при помощи ростомера и с соблюдением определенных правил. С существенно меньшей точностью можно определить рост по масштабной фотографии фигуры человека в положении стоя, полученной с соблюдением правил метрической фотосъемки. Даже если предположить, что существуют иные способы косвенного измерения роста одетого в зимнюю одежду, идущего человека, очевидно, для этого необходимо привлечь специалиста-антрополога или судебного медика. Но этого сделано не было.
Таким образом, на этапе назначения экспертизы и постановки задачи были совершены серьезные ошибки:
-
проведение экспертизы поручается лицу, не обладающему необходимыми для ответа на поставленный вопрос знаниями в области антропологии, цифровой записи и кодирования видеосигналов, без которых нельзя дать оценку возможности косвенного измерения роста человека и погрешностям подобного измерения с учетом влияния особенностей записи видеосигнала;
-
эксперт берется за решение вопросов, выходящих за границы его специальных знаний;
-
выполняется фототехническая экспертиза вместо видеотехнической.
Очевидно, что перечисленных ошибок вполне достаточно, для того чтобы признать подобное заключение недопустимым доказательством.
Наперекор объективным законам
Кроме видеограммы, содержащей изображение преступника (Рис. 1), эксперту в качестве образцов для сравнительного исследования были представлены видеограммы следственного эксперимента, в процессе которого с помощью той же системы наблюдения, согласно Протоколу следственного эксперимента, были записаны люди-статисты различного роста, следующие по пути движения преступника. При этом в протоколе следственного эксперимента не указано расстояние от точки съемки до объекта съемки, тип и характеристики видеокамеры, объектива и системы видеонаблюдения в целом, а также режим (формат) видеозаписи и формат экспорта видеограммы на внешний носитель – в файлы, представленные на экспертизу. Вероятно, эксперт не придал должного значения этим данным, т.к. в описании представленных объектов используются исключительно результаты субъективного восприятия видеоизображения: «пониженное качество», «отсутствие деталей», «недостаточное разрешение» и т.п. Нет упоминания о реальном размере и разрешении кадра, формате записи видеосигнала (в т.ч. используемом кодеке[3]), определить которые не составляло труда, и без которых невозможно судить о погрешности определения размера объектов в кадре. При желании эксперт по названию системы видеонаблюдения, указанной в Протоколе осмотра предметов (документов)[4], мог бы установить (но не сделал этого) следующие характеристики системы видеонаблюдения[5]:
-
Разрешение: минимальное — 384х288; максимальное — 704×576.
-
Формат записи: Wavelet-фрагменты по 100 (настраиваемо) кадров по кольцу стирания старых и записи новых фрагментов со свободным буфером 100 (настраиваемо) MБ в пределах каждого локального диска.
-
Сжатие видеоизображения: алгоритм Motion-Wavelet; размер кадра зависит от разрешения, цветности камеры, степени сжатия и детализации изображения — от 2 до 80 КБ.
-
Цифровое увеличение в 2, 4, 8, 16 раз.
-
Экспорт кадров и фрагментов — кадров в файлы JPG, фрагментов в файлы AVI с использованием любого (!) из установленных в операционной системе видеокодеков.
Также, эксперт остался вне ведения относительно указанного в том же Протоколе осмотра предметов (документов) факта «конвертации» (преобразования) записанного с камер видеосигнала в файлы формата «avi» (без упоминания параметров конвертации, имеющих значение для последующего исследования видеосигнала: разрешение; частота кадров; кодек сжатия и другие). Хотя специалисту в области видеозаписи известно, что некоторые видеокодеки способны вносить заметные искажения в видеосигнал.
В результате эксперт берется за определение роста человека на видеоизображении без учета характеристик системы видеонаблюдения и представленных ему объектов, используя следующий сформулированный им самим постулат: совпадение «вертикальных размеров запечатленных в них[6] лиц[7]» при условии «совпадения местоположения и поз статистов при экспериментальной съемке с местоположением и позами устанавливаемого лица» и «совпадения геометрических характеристик изображений стационарных предметов вещественной обстановки» свидетельствует о совпадении роста устанавливаемого лица и статиста. Если коротко, то, по мнению эксперта, совпадение вертикальных размеров двух идущих людей (если опустить особенности их расположения в кадре) свидетельствует о равенстве их роста. Это очень серьезное допущение, даже если игнорировать влияние параметров видеосигнала на точность определения размеров предметов в кадре. Подобное допущение требует столь же серьезного обоснования. Но оно в заключении эксперта отсутствует, как отсутствуют ссылки на какие-либо методические материалы, научные данные, на которые опирался эксперт в процессе исследования. Вероятно, их и не существует по следующим причинам.
«Для получения объективных результатов антропометрических измерений требуется хорошее знание анатомии человека … Хорошей воспроизводимости результатов измерений можно добиться лишь при строгом соблюдении методических рекомендаций и использовании специального оборудования. Нарушение требований стандартизации при проведении антропометрического обследования приводит к несопоставимым результатам»[8].
Следует отметить, что все измерения, согласно антропометрическим методикам, проводятся в отношении людей, находящихся в неподвижном состоянии, естественной позе, и никогда – при ходьбе. И это объясняется, в том числе, индивидуальностью походки, которая выражается: в сочетании особого положения (степени наклона или поворота) носков ног, плеч, туловища, головы; длины и твердости шага; проявлений патологий (плоскостопия, косолапости); а также национальных и расовых особенностей анатомического строения тела, в том числе его пропорций. В Заключении эксперта указанные особенности сравниваемых объектов (устанавливаемого лица и статиста) никак не отражены и, соответственно, не учтены при исследовании. А упомянутое в заключении эксперта сходство «телосложения», не может свидетельствовать о совпадении анатомического строения тела и индивидуальных особенностей походки сравниваемых объектов. Не принят во внимание хотя бы тот факт, что один и тот же человек, двигаясь пешком с различной скоростью, будет иметь различный вертикальный размер в силу различного угла наклона туловища в направлении движения и различной длины шага.
Таким образом, сформулированный и используемый экспертом постулат о том что, совпадение вертикальных размеров двух идущих людей свидетельствует о равенстве их роста, является необоснованным. А установить погрешность определения роста в рассматриваемом случае без привлечения специалиста-антрополога и специалиста в области цифровой записи и кодирования видеосигналов было невозможно.
Влияние характеристик видеосигнала на точность определения размеров объектов в кадре
Для оценки влияния видеокодеков на определение линейных размеров объекта в видеокадре важно отметить следующее.
Вейвлет-преобразование, используемое в системе видеонаблюдения, с помощью которой производилась запись объектов исследования (видеограмм с устанавливаемым лицом и статистами), по сути представляет из себя набор цифровых ВЧ и НЧ фильтров, с использованием которых проводится фильтрация видеосигнала[9]. После фильтрации полученный набор коэффициентов квантуется (делится на квантователь) и близкие к нулю коэффициенты отбрасываются. За счет этого достигается сжатие видео, но часть изображения при этом теряется. Одним из последствий использования сжатия видеосигнала на основе вейвлет-преобразования является рябь на резких границах, образующихся в результате резких перепадов яркостных или цветоразностных составляющих.
При создании экспертом статичных изображений в формате JPEG для последующего сравнительного исследования использовался алгоритм сжатия на основе дискретно-косинусного преобразования. При использовании данного алгоритма изображение разделяется на блоки 8х8 пикселов. Затем применяется дискретно-косинусное преобразование, после которого коэффициенты в блоке перераспределяются, квантуются и, так же как и при вейвлет-преобразовании, близкие к нулю коэффициенты отбрасываются. Характерным недостатком JPEG-изображений является «блочность» изображения[10]. При этом степень искажения зависит от выбранного коэффициента сжатия, который в Заключении эксперта не указан.
Визуальный анализ имеющихся в Заключении эксперта фотографий[11] позволил установить следующее. Имеются потери части изображения при кодировании видеосигнала в самой системе видеонаблюдения и при получении статичных изображений отдельных его кадров в формате JPG. Так, на одном из фото достаточно хорошо различима «рябь», в данном случае выраженная в виде градиента от черного к белому, затрудняющая определение границы фигуры человека.
Из того же изображения видно, что высота человека в кадре составляет примерно 94 пикселя при условии, что сигнал записывался с максимально возможным разрешением (с наилучшим качеством). Если, как указано в заключении эксперта, рост человека (статиста) в кадре 178 см, то, соответственно, 1 пикселю в данном месте видеокадра соответствует примерно 1.7-1.8 см от вертикального размера объекта. С учетом того, что границы объекта (фигуры человека) установить с точностью до одного пикселя в принципе невозможно, по причинам изложенным выше, ошибка (погрешность) определения верхней и нижней границы фигуры человека может достигать в данном случае 3 пикселов для каждой границы. Таким образом, суммарная ошибка определения вертикального размера человек в кадре, с учетом произведенных преобразований видеосигнала, может достигать 6 пикселей или от 10 до 11 см. Соответственно, при сравнении геометрических размеров фигур посредством наложения их изображений из видеокадров, как это делал эксперт, максимальное значение ошибки может быть и больше. Ошибка может быть еще больше, если на самом деле видеозапись велась с меньшим разрешением, о чем по материалам дела и заключению эксперта судить невозможно.
Кроме искажений, вызванных кодированием видеосигнала и изображения, хорошо заметна дисторсия изображения, искривление прямых линий (границы тротуара и проезжей части на Рис. 1), вызванная оптическими искажениями, вносимыми объективом видеокамеры. Вследствие дисторсии происходит искажение границ и, соответственно, размеров объекта съемки при его перемещении в плоскости, параллельной объективу камеры: при смещении от центра к краю кадра размеры объекта в пикселях увеличиваются, при том что реальные размеры объекта не изменяются. В связи с этим одним из необходимых условий получения объективных результатов сравнения размеров объектов в кадре (на изображении) является их расположение на одинаковом расстоянии от границ кадра.
Таким образом, в процессе записи исследуемого экспертом видеосигнала и получения статичных изображений отдельных кадров использовались преобразования сигнала, в т.ч неконтролируемые экспертом, которые негативным образом отразились на достоверности определения границ объектов (в т.ч. устанавливаемого лица и статиста), и, как следствие, на выводах эксперта, так как эксперт не учел их влияние на точность определения размеров объекта в кадре.
Выводы
Проведенный анализ заключения эксперта и материалов дела позволяет сделать следующие выводы:
-
Определение роста человека по видеоизображению является относительно сложной задачей, требующей специальных знаний в области антропометрии и анатомии человека, записи и кодирования видеосигналов.
-
Даже отдельные кадры видеоизображения, несмотря на их «статичность», являются предметом исследования видеотехнической, а не фототехнической экспертизы, в виду существенных отличий в характеристиках и способах кодирования сигнала при фото- и видеосъемке.
-
Для определения погрешности определения размеров объектов на видеоизображении необходима полная информация о характеристиках и режимах работы видеокамеры, объектива, системы видеонаблюдения в целом, а также параметрах экспорта в формат и на носитель, обеспечивающего возможность экспертного исследования видеограммы.
-
Расширение спектра судебных экспертиз и разнообразия объектов исследования отражается на способности руководителя экспертного учреждения к правильному определению вида экспертизы и специальности эксперта, привлекаемого для ее выполнения.
В целом это свидетельствует о наметившемся отставании методического обеспечения судебной экспертизы от темпов развития средств и методов цифровой видеозаписи и о явно недостаточном уровне общетехнической подготовки экспертов и руководителей экспертных учреждений.
Зубов Г.Н.
Эксперт-криминалист : федеральный научно-практический журнал. № 4. -2011. — С. 2
[1] Видеограмма – сигналограмма, полученная в результате видеозаписи, в соответствии с ГОСТ 13699-91 «Запись и воспроизведение информации. Термины и определения».
[2] В различных ведомственных СЭУ данная экспертиза может называться по-разному.
[3] Кодек (видеокодек) — устройство или программа, способная выполнять преобразование, в т.ч. сжатие, видеосигнала по заданному алгоритму с целью передачи, хранения или шифрования. Кодеки делятся на те, которые выполняют сжатие без потерь (информации), и те, которые делают это с потерями.
[4] Протокол осмотра на экспертизу представлен не был.
[5] Характеристики видеокамеры и объектива неизвестны в виду отсутствия соответствующей информации в деле.
[6] На видеограммах с устанавливаемым лицом и статистом.
[7] Устанавливаемого лица и статиста.
[8] Антропометрические методы. // Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Технологии и методы определения состава тела человека. М.: Наука, 2006.
[9] Вейвлетные методы. // Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. М.: Техносфера.
[10] JPEG. // Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. М.: Техносфера. 2004.
[11] Анализ фотографий проводился в виду недоступности реальных объектов исследования.
Статьи по теме:
