浅析嵌入式司法审讯系统设计

■张小媛

浅析嵌入式司法审讯系统设计

■张小媛

司法部要求各级司法机关要全面实施讯（询）问全程录音录像，防止发生刑讯逼供事件，提高司法公信力。在这一要求下，嵌入式司法审讯系统必将大有作为，成为各级司法机关处理和侦破案件的得力帮手。

引言

我国司法部要求：各级司法机关都要求全面实施讯（询）问全程录音录像，防止发生刑讯逼供等问题；全面实施审讯全程录像录音，进一步提高司法公信力，利用现代侦查手段把现场讯(询)问人员和指挥人员紧密结合起来，实现案件的快速侦破，更快更准的打击犯罪是各级司法机关迫切需要解决的事情。

海康威视针对侦查系统的业务特点，提供了以嵌入式平台为核心的审讯设备，能对具体办案人员起到监督作用，防止刑讯逼供和内部串供，是各级司法机关处理和侦破各类案件的好帮手。本系统已经在检察院、公安局、看守所得到成功应用。

系统概述

嵌入式审讯系统主要由前端摄像机、后端审讯主机（询问专用DVR）和客户端应用软件组成，再加上外围一些相关配件如拾音器、温湿度传感器等组成一套完整的系统。其中审讯主机负责对前端摄像机采集进来的图像、拾音器采集的语音进行压缩处理，同时把音视频数据实时写入光盘、硬盘进行保存。客户端软件负责审讯主机的启停控制和一些必要参数的配置，亦可将多个审讯主机组成审讯系统，客户端通过网络进行远程管理。（如图1所示）

审讯主机（讯问专用DVR）是审讯系统的核心部分，该设备通常采用RTOS嵌入式操作系统，集视频编解码、网络传输、本地显示、多路回放等多项功能合一的专业同步录音录像设备。海康威视作为全球领先的安防企业，业内较早推出系列嵌入式审讯专用DVR，海康威视审讯主机具备如下主要功能：

支持高清视频录像，例如720P，图像更清晰；

支持多光驱同步直刻，硬盘光盘同步双备份，保证了数据的真实性同时降低了坏盘率；

支持光盘容错功能，确保光盘出错后能有效的进行恢复；

支持蓝光刻录，支持DVD＋R、DVD＋RW、DVD-R、DVD-RW标准记录格式；

支持“快速讯问”模式，一键开始，一键停止，一键刻盘；

支持重点标记功能，实现录像资料可根据标记点搜索；

支持数字水印，能有效防止视频数据的恶意篡改；

支持码流加密，确保光盘外泄时视频数据的安全性；

支持审讯现场画中画功能；

支持光盘数据在DVR中直接回放，支持画中画回放；

支持实时字符叠加，例如：温湿度信息；

支持远程网络控制，提供第三方平台集成。

硬件系统设计

审讯主机主要由CPU芯片、前端A/D芯片、DDR2内存、FLASH芯片、ATA控制芯片、USB芯片、网络芯片等组成。海康威视审讯主机其CPU采用TI公司的TMS320DM6467达芬奇处理器，该款处理器基于DSP的片上系统(SoC)，专为实时多格式高清晰度和标准清晰度视频代码转换设备精心打造。DM6467处理器实现了各种视频终端产品间内容的无缝传输，它集成了ARM926EJ-S内核与600MHz C64x+DSP内核，并采用高清视频／影像协处理器(HD-VICP)、视频数据转换引擎以及目标视频端口接口。该处理器在执行高达H.264 HP@ L4（1080p 30fps、1080i 60fps、720p 60fps）的同步多格式高清编码、解码与转码方面，实现了超过3GHz的DSP处理能力，广泛应用于媒体网关、多点控制设备、数字媒体适配器、视频安全监控DVR以及IP机顶盒等应用。

软件系统设计

审讯主机的软件部分使用结构化设计方法，将整体复杂的系统分解为ARM主控子系统、前面板子系统、DSP子系统、远程控制子系统等功能独立的4大子系统。各子系统采用模块化设计技术，每个模块完成一个特定的功能，所有的模块组装起来成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。（软件框架如图3所示）

ARM主控子系统与远程控制子系统通过网络连接；ARM主控子系统与前面板子系统通过串口通讯；ARM主控子系统与DSP子系统通过共享内存通讯。除ARM主控子系统之外的子系统两两不发生直接通讯。

ARM主控子系统

ARM子系统分为三层：交互层、业务层和通讯层。交互层主要为用户提供丰富的菜单界面和良好的用户体验，用户通过交互层来管理系统，系统通过交互层把各种信息反馈给用户。业务层为ARM子系统的核心层，系统的主要功能都在这一层中实现，如录像、回放、录像搜索、光盘刻录等等。通讯层负责ARM子系统与其他几个子系统的数据交换。（ARM主控子系统结构如图4所示）

前面板子系统

前面板子系统分为业务层和通讯层。业务层包含按键输入、开关电源控制、LED显示、蜂鸣器控制、MCU和LCD控制等模块。用户通过按键给系统发送指令，按键输入模块负责将键值转换成系统可以识别的信号。开关电源控制模块负责系统的开机和关机。LED显示模块负责液晶屏的点亮或者熄灭，以起到节约能源的目的。蜂鸣器负责异常报警。MCU是整个前面板子系统的核心控制模块。LCD控制模块负责将系统的各种状态转换成可视信号。通讯层包含主板系统通讯和键盘通讯两个模块，主板通讯模块与ARM子系统进行数据交互，键盘通讯模块负责转换外部键盘命令，以使外部键盘操作和面板按键操作保持一致。（前面板子系统功能框图如图5所示）

DSP图像子系统

DSP子系统分为通讯层和业务层上下两层。通讯层负责与ARM子系统进行各种命令传输，如开启编码、叠加字符、码流加密等命令。业务层则负责具体音视频数据的处理，如音视频数据的采集、音视频数据的压缩、音视频数据的解码、音视频数据的输出等。（DSP图像子系统结构框图如图6所示）

■ 图6：DSP图像子系统功能框图

■ 图7：远程控制子系统功能框图

■ 图8：行业应用系统方案

远程控制子系统

子系统分为网络应用层、逻辑控制层、协议层、公共模块层以及接口层。OS层函数API负责子系统的多平台支持处理,该系统支持windows、linux、MAC等平台；协议层处理和ARM主控子系统的通信协议解析；公共模块层提取系统中的可复用公共模块，为上层应用层服务；网络应用层和逻辑控制层是业务层，实现审讯主机的网络控制功能，比如音视频的预览、回放、报警信息传递、参数配置等功能；网络SDK接口层负责给集成软件提供API函数接口，审讯系统中的客户端软件系基于该接口开发。（远程控制子系统结构如图7所示）

结束语

目前审讯系统已广泛应用于司法行业，如公安、检察院和看守所等单位都建有专用讯问室，几个讯问室组成一个完整的同步录音录像系统。（系统结构图如图8所示）

海康威视系列审讯主机，采用RTOS嵌入式操作系统，以公安部和最高检关于同步录音录像的相关规定为研发依据，立足于先进的数字处理技术，并按适度超前的原则，达到讯问同步录音录像系统数字化、信息化、专业化、规范化、网络化，充分利用网络系统实现数字化讯（询）问同步录音录像。完全符合现代司法讯问工作的实际需要，较PC式审讯系统具有更高的稳定性、轻便、线路少、操作简单、防病毒能力高等特点；同时支持高清分辨率1600×1200，让图像看的更清楚；支持多盘直刻保证数据的及时性和完整性。

杭州海康威视数字技术股份有限公司