浅谈全程同步录音录像与远程侦查指挥系统硬件的发展

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2006年底，最高人民检察院下发《人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像系统建设规范》的公布，明确了系统需达到的基本功能，也给硬件、软件生产厂家提供了必要的生产设计依据。经过三年的高速建设，全国不同厂家不同体系构架的同步录音录像系统获得了广泛应用，也暴露了各自优缺点，本文将探讨目前同步录音录像系统的优缺点以及进一步发展。

综述
    在早期检察机关监控系统中，嵌入式硬盘录像机具备易于使用、系统稳定性高、软件容错能力更强、抗病毒能力强、无需专人管理等优点，因此嵌入式硬盘录像机得到广泛的应用。

    2006年12月，高检院下发了《人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像技术工作流程（试行）》（下称《工作流程》）和《人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像系统建设规范（试行）》（下称《建设规范》）两个文件。《工作流程》主要从录制的过程、画面的构成、录制资料的签封、保存等方面进行了明确；《建设规范》从录音录像的系统构成、设备配置与相关技术参数上作了具体要求；《建设规范》总体要求中，明确要求系统支持双份光盘同期刻录生成；传输部分要求具有加密措施，图像分辨率不低于352×288，帧率不低于25帧/秒；记录显示部分要求原始数据文件应全程加密，具有不可更改性；几条关键技术指标决定了设备提供商在2006年技术背景下必须采用PC式硬盘录像机来搭建同步录音录像系统。

PC构架的同步录音录像系统典型结构
    同步录音录像系统由前端、传输、控制、记录和显示等部分构成。
·前端部分：包括彩色摄像机及与之配套的辅助设备或球形一体化摄像机和音频拾音头组成；

·传输部分：包括视频同轴电缆、音频屏蔽电缆、数据控制电缆或光缆、网线、光纤交换传输设备和基于网络的数字传输设备；

·控制部分：包括音视频切换器、云台镜头控制器、操作键盘、调音台、各类控制通信接口、电源以及与之配套的控制台等硬件设备和能够实现以上功能的软件；

·音视频信息记录和显示设备：主要包括数字硬盘录像设备、光盘刻录设备、监视器和显示屏等。

    如图1所示，结构虽然简单，但可以实现同步录音录像必须的具备的功能；双光盘直录功能、画中画功能（同步录音录像主机实现数字画中画）、温湿度时钟叠加功能、云台镜头控制、音视频文字交流等即时通讯、基于卷宗的录像文件检搜索、实时传输图像必要的加密措施、系统存储的原始数据文件全程加密，具有不可修改性、系统存储过程应具有重点标记功能、播放支持重点标记播放。也可以实现一下实用的扩展功能，如流媒体转发功能、录音录像资料后期烧录、电子白板电子证据交互、讯（询）问预约功能管理、电子地图远程控制、时钟同步、音视频文件转录到模拟磁带、录像资料远程下载、远程回放、电子笔录、笔录与视频粘链等功能。PC+音视频压缩卡组建硬盘录像机为核心设备，运行Windows操作系统，软件开发商比较容易开发出完全符合《工作流程》和《建设规范》软件，要求的各项技术指标都可以使用成熟的技术保障。至于为什么不采用嵌入式硬盘主机来组建，在此一起来分析一下嵌入式硬盘录像机的特点。

嵌入构架的同步录音录像系统典型结构
    嵌入式硬盘录像机，操作简单、稳定性好、对病毒免疫力强，在检察机关同步录音录像系统中也有一定应用。

    通过图2会发现用嵌入式硬盘录像机组建的同步录音录像系统结构中，由一台嵌入式硬盘录像机和带双刻录机的PC机组成，系统结构相对复杂、而且增加了硬件投资。现在分析一下《建设规范》中一些主要技术要求：

·要求系统支持双份光盘同期刻录生成，传统嵌入式硬盘录像机不支持刻录机直录，该项技术指标无法满足；

·经网络实时传输图像，分辨率应不低于352×288，帧率应不低于25帧/秒。嵌入式硬盘录像机CPU处理能力相对较低，多个客户并发访问时，在客户端图像容易产生丢帧或停顿情况。而PC机的CPU处理能力要强很多，目前市场上的主流CPU都是P4 3.0 双核了；

·由于嵌入式硬盘录像机不能实现双光盘直录，部分厂家通过网络上的其它计算机来实现刻录，这样也存在几个问题：首先通过网络转发，就不是同期直录了；其次要求保存图像的分辨率必须达到704×576，为达到图像存储分辨率，嵌入式硬盘录像机传输给刻录主机的实时码流分辨率必须达到704×576，这样增加了整个网络负载，如果讯问室在使用的情况比较多，或同一网络上计算机之间有大文件传输的情况，就可能导致刻录下来的音视频图像分辨率不能达到704×576，帧频25帧/秒；

·原始数据加密问题，远程访问控制问题；嵌入式硬盘录像机主要为监控设计，在硬盘录像机内的录像资料没有良好加密，用户和密码保护设计的比较简单，在登录验证中往往用明码；

·点标记、卷宗信息等都需要另外的计算机来保存；卷宗信息、电子笔录、播放器等自动刻录到光盘中实现起来都比较困难。

    在2007~2009年部分嵌入式硬盘录像机厂家生产出带刻录机的专用嵌入式硬盘录像机，能实现画中画和光盘直录功能以及温湿度叠加功能，芯片处理能力也有很大的提高，增强了处理客户并发访问能力。但是嵌入式硬盘录像机对刻录机品牌往往有要求，通用性差，在录像加密和网络访问安全方面还没有改进。卷宗相关信息和电子笔录以及播放器等还不能同时刻录到光盘中，最根本的它是嵌入式操作系统，在嵌入式硬盘录像机上目前要实现Word或类似QQ即时通讯功能，实现录制员与指挥员和讯问员的沟通，非常困难。

PE（PC系统构架+Embed物理构架）同步录音录像系统的发展
    嵌入式硬盘录像机从硬件上主要体现在各部分都集成在一块主板上，对抗震、灰尘多等恶劣环境的适应能力好；从软件上主要体现在其系统与硬盘录像机的监控系统完整的结合在一起，不容易受到一些额外的因素影响，这些都是嵌入式硬盘录像机的优点。但是，嵌入式的局限性也是明显的，首先它运行的操作系统是嵌入式操作系统，二次开发困难，应用程序都固化，为客户订制功能周期长，而且很多在Windows下很常用的功能（如office）在嵌入式环境下，实现非常困难，难以在嵌入式上实现；其次嵌入式系统的CPU处理能力比普通PC机的CPU处理能力低很多，复杂程序在嵌入式系统中实现困难，但在普通PC机上实现非常容易。总之，操作系统和物理组成确定了嵌入式和PC-based各有优点和缺点，在不同的应用领域扬长避短，各显其能。近年来，随着计算机技术的发展，尤其是atom低功耗芯片的发布，atom芯片在上网本上获得了广泛的应用，在工业控制计算机领域也攻城掠地，在一块主板上集成内存、CPU和图像压缩芯片，而且低功耗的CPU上可以不装风扇，采用嵌入式各模块物理组织模式，操作系统使用目前大家都熟悉的Windows，吸收嵌入式集成度高的优点，同时也吸收在Windows操作系统平台二次开发快捷的优点，组建一种新的体系构架，姑且叫PE（PC系统构架+Embed物理构架）硬盘录像机，目前部分公司推出该类产品的测试样机。在不久的将来，北桥功能全部整合在处理器里，包括图形核心、内存控制器、显示界面等，整体平台从三芯片精简为双芯片，这种设计可以将平台总封装面积减少近70%，总热设计功耗也会降低多达50%，PE构架的固定式和便携式同步录音录像主机将会有更好的发展空间。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)