双路录像方式下庭审录制系统的设计与实现

摘 要 近年来 计算机多媒体技术发展迅速 法院采用先进和成熟的计算机信息技术 音视频编解码技术 智能控制技术 图形图像处理技术以及通信与自动化控制技术以满足庭审过程公开 公正 高效真实 透明的要求 最大程度规范法庭审判的相关活动 提高法庭审判效率 为法官 诉讼当事人 广大群众提供便捷的服务 保障法庭审判活动公开 高效进行 文章结合某中级人民法院庭审录制系统项目展开叙述 先后研究了系统功能需求 双路录像方式特点 并分析了系统关键技术 而后重点探讨了双路录像方式下庭审录制系统的设计要点 最终系统顺利通过测试 满足了实际设计要求

关键词 双路录像方式 庭审录制系统设计 功能需求 关键技术

中图法分类号tp311   文献标识码a

１ 引言

随着我国各项法律制度的不断健全，传统的庭审模式开始发生改变，追求公正和效率成为庭审工作中的重点，这对数字化科技法庭系统的打造提出了更高的要求，尤其要合理设计庭审录制系统，将科技手段与庭审过程紧密结合，灵活操控高清录播工作站等设备设施，推动庭审相关业务流程的开展，满足系统的使用需要。基于此，本文以某市中级人民法院庭审录制系统项目为例，围绕双路录像方式下庭审录制系统的设计要点进行探究，这对新时期科技法庭的升级应用具有重要的现实意义。

２ 系统需求分析

２．１ 双路录像方式

某中级人民法院庭审录制系统要求对接当地第三方排期系统，能够记录开庭时的录像、音频、笔录，庭后回推第三方平台使用。同时，针对开庭时的音视频信息，要求无丢失地保存为ＭＰ４ 录像文件［１］ 。因此，在此次庭审录制系统设计时，考虑采用互相独立的２ 条录像路线，以保证录像的完整性，具体设计采用“录播工作站内部直接录像＋流媒体服务器录制ＲＴＳＰ 视频流”双路录像方式，其中录播工作站录制用于音视频备份，服务器录制作为工作主线，可同时记录庭审过程，若服务器录制中出现问题，则可从备份导出相应录像信息，通过采用高清录播工作站、流媒体双机制录制方式，加强庭审录音、录像数据安全的保障。

２．２ 功能需求分析

本次研发设计的庭审录制管理系统为实时信息处理系统，研发目的是通过操控高清录播工作站等设备，推进庭审业务流程，实现庭审音视频、笔录等信息采集、存储、利用等，系统主要包括信息安全、法庭庭审、庭审录像、案件排期显示、开庭三同步、庭审笔录与校对、证据展示、信息发布等模块。其中，主要功能需求包括以下几点。一是法庭直播录像需求。针对开庭的全过程进行实时直播录像，呈现清晰庭审画面，满足临时开庭、远程开庭、会议录像等功能需要。二是开庭录像成功需求。受到流媒体、数据库服务器故障因素影响，容易影响庭审录制管理系统的运行效果，因此要求保证基于高清录播工作站运行正常、网络畅通的情况下可以开庭录像，即使网络不通依然能够在摄像机信号稳定情况下开展庭审和正常录像。三是示证展示需求。所研发系统可支持证据得到当庭展示，并且在各方参与人员显示屏上进行同步显示，同时满足远程庭审／ 作证的需要，各法院／ 看守所通过网络平台可以交互相关庭审信息。

３ 关键技术

３．１ ＭＰＥＧ?４ 编解码

ＭＰＥＧ?４ 视频压缩标准是一种开放数字音视频编码标准，基于图像块的运动估值和补偿技术，能够针对一定比特率下的音视频进行形状、运动、纹理编码，利于降低图像信号的冗余性，提高系统交互性和灵活性［２］ 。本次庭审录制系统研发设计中采用ＭＰＥＧ?４ＡＡＣ（ＩＳＯ／ ＩＥＣ１４４９６?３）音频编码格式，支持≥４ 路音频编码能力，支持≥２ 路音频解码能力。

３．２ Ｈ．２６４ 编码标准

Ｈ．２６４ 编码标准是国际电信联盟的ＶＣＥＧ（视频编码专家组）和国际标准化组织的ＭＰＥＧ 联合视频组共同制定的数字视频编码标准，该标准采用了帧内预测、帧间预测、多参考帧运动估计等技术，能够提高编码效率，保证图像质量的前提下提高视频压缩码率。本次系统研发中采用了Ｈ．２６４ 编码标准，要求系统主机支持不少于４ 路１０８０Ｐ 的Ｈ．２６４ 编码格式输出，码流速率从１～８ Ｍｂｐｓ 可调。

３．３ 流媒体技术

流媒体系统由编码压缩、流媒体数据、流媒体服务器、传输网络、流媒体传输协议、客户端播放器构成，其中流媒体服务器可以将摄像头采集的视频信号与经音频处理器输出音频信号接入主机，经过编码转换后，输出流媒体信号，提供单播、多播、点播、广播等流媒体播放技术功能，满足庭审音视频实时录制播放需要。

３．４ ＦＦＭＰＥＧ

ＦＦＭＰＥＧ 是一个跨平台的视频和音频流方案，可提供视频格式转换、视频采集、视频截图等功能，在视频编解码环节，通过使用ＦＦＭＰＥＧ 视频处理库，利于实现Ｈ．２６４ 编码标准的应用。庭审录制系统程序设计开发时， 结合开发周期， 选择调用已编译的ＦＦＭＰＥＧ 程序，以便充分发挥出其功能及作用。

３．５ ＶＬＣ

ＶＬＣ 多媒體播放器架构设计较为庞大，其播放器的执行步骤包括读取原始数据、解复用、解码、显示４部分，这类多媒体播放器可支持众多音频、视频解码器及文件格式。当确定庭审录制程序后，项目人员选择调用已编译的ＶＬＣ 程序，以确保其功能完整，方便程序的最快投入使用。

４ 系统设计

４．１ 系统架构

４．１．１ 基础硬件平台构架

图１ 为本次研发的庭审录制系统基础硬件平台架构示意图，其高清庭审主机采用标准功能型庭审主机，应用嵌入式操作系统、嵌入式架构设计方案，满足高度集成化的设计要求，其系统主机仅占用１ 个ＩＰ地址，配备２ ＴＢ 以上的本机直线存储容量，同时配有编解码设备、数字音频处理器、ＲＳ２３２ 和ＲＳ４８５ 接口等，并提供不少于８ 路ＨＤ?ＳＤＩ 高清１０８０Ｐ 视频输入、８ 路话筒输入、２ 路高清１０８０Ｐ ＨＤＭＩ 示证视频输出。在庭审录制系统运行时，基于其硬件平台的作用下，能够对数字高清视音频信号编码，产生符合规定的流媒体信号，最终与庭审软件相配合，完成庭审信息采集、录制等。

４．１．２ 业务系统流程

庭审录制系统的业务运行流程如下：系统启动→数据库连接→录制前数据准备→庭审录制、启动直播服务→庭审结束停止录制、直播→自动生成发布信息［３］ 。其中，庭审录制环节为重点部分，当庭审数据库连接到位，做好录制前准备工作后，系统自动开展庭审录制，若未到时间，则系统处于等待状态。当录制功能启动后，系统先自动创建录制文件目录，拉取录播工作站的视频信息流加以编码、存储，并同步启动法庭直播服务，为各方提供真实、清晰的多画面直播界面。庭审结束后，庭审录制系统将自动停止录制，直播服务也将停止。

４．１．３ 业务数据流向

图２ 为本次研发设计的庭审录制系统业务数据流向示意图，当进行开庭选择时，可选择按期开庭、远程开庭、临时开庭、会议录像４ 种方式，确定开庭模式后再进入录音录像阶段，自动生成音视频文件，其文件数据可通过庭审资源管理系统进行管理。在笔录录入阶段，依托笔录模板等进行笔录录入，将书记员录入画面接入视频并进行录制。证据展示阶段，展示的证据画面也同步接入视频并进行录制。在笔录校对阶段，核对无误后，再进行庭审笔录签名，其笔录数据流向电子卷宗系统。最终庭审录制系统运行终止，当前庭审流程结束。

４．２ 录播工作站设计

各法院配置１ 台录播工作站，用于记录法庭内音视频，当法庭内的高清摄像头及麦克风捕捉到法庭的现场画面和音频后，将这些数据信息统计采集到录播工作站中进行专门处理。在处理过程中，录播工作站可直接获取音视频的裸信号，各路视频、音频信号加工后，将其信号编码为符合要求的ＲＴＳＰ 视频流输出，其视频编码为Ｈ． ２６４、音频编码为ＡＡＣ， 可支持１０８０Ｐ～４Ｋ 的高清分辨率及高码率［４］ 。如图３ 所示，录播工作站具体设计时，机箱及电源采用工业级控制用机箱及电源，硬盘为电子盘，为提升编码效率，配置４ 核ＣＰＵ、２ 块视频采集卡、１ 块ＶＧＡ 采集卡，接口实现方式为ＨＴＴＰ，为其他厂商录播工作站和远程审判管理系统提供开放接口标准。

４．３ 录播服务器设计

本次系统设计采用双路录像方式，除了应用录播工作站内部直接录像，还采用流媒体服务器录制ＲＴＳＰ 视频流，其中录播服务器主要负责庭审录制系统的整体调度、录制工作。具体而言，在录播服务器设计过程中，在服务器上布置专门的录制程序，将录播工作站的ＲＴＳＰ 视频流录制为录像文件，定制化的录制程序不仅贴合系统的自有逻辑，还能够直接利用或提供给庭审系统的刻录、点播等子系统，还能将庭审录像集中录制存储于服务器的存储空间，方便管理和日后进行扩容，有效地解决录像因存储不足而导致保存时限受限的问题。

５ 系统实施与测试

５．１ 接口方案

录播工作站内部接口方案设计时，自主研发编写定义了一套庭审系统对接接口方案，其方案主要包括基本功能接口与扩展功能接口２ 部分。其中，基本功能接口实现功能包括开始录像、暂停录像、重新开始录像、停止录像、查询当前录像状态等，便于录像文件快速生成，该功能实现后，庭审平台利用该接口可操作录播工作站在指定时间段内进行录像；扩展功能接口实现包括单路画面远程视频流替换、摄像头操控以及指定录像文件导出等功能，其接口设计为后续业务做好预留准备工作［５］ 。但是，在实际系统实施过程中，存在上下游对接情况支持不足的问题，这主要与当地第三方接口使用年份过多有关，且接口文档存在陈旧、细部模糊的情况。因此，采取先期开发和后期现场联调的解决方式。一方面，先期开发时，制定细部模糊部分的处理预案，先定义符合逻辑的默认值，为现场获取真实数值预留转换接口代码，并提前针对无法获取的情况做出预案。另一方面，现场联调过程中，采用生产环境联调、网络抓包、与甲方协调等策略，将前期开发模糊的逻辑进行补全，最后有效地解决上下游对接中的问题。

５．２ 录像程序

为提升录制ＲＴＳＰ 视频流的兼容性效果，结合已知型号录播工作站的ＲＴＳＰ 流，对多种录像库与录像程序展开调查，最后选定采用ＦＦＭＰＥＧ 和ＶＬＣ２ 种录像程序。同时，为调用对应的录像程序进行录像操作，编写了一个录像管理服务，针对录像进程管理逻辑进行设计，主要包含进程管理队列、进程启动和停止、进程异常处理等内容。其中，进场管理队列的设计用意在于记录录像程序进程，加强录像程序控制，确保逻辑上每一路流仅有一个录像进程，减少录像混乱现象的发生；进程启动和停止功能的设计则为了方便录像操作；进程异常处理功能的设计用于解决录制进程异常问题，当录制进程出现异常后可重新恢复录像。最后，录像管理服务设计功能得以实现，能够调用对应的录像程序，而且ＦＦＭＰＥＧ 和ＶＬＣ 这两种录像程序兼任性较好，对已知录播工作站视频流的录制具有互补作用。

５．３ 服务器、存储与网络的安装架设

设备清点完成后开展录播工作站系统的安装工作，服务器安装时，主要包括主／ 备域服务器安装、主／备服务器安装２ 部分内容。操作系统软件和相应的硬件驱动软件安装结束后，先安装主域服务器／ 主服务器，后安装备域服务器／ 备服务器，服务器均采用ＤＮＳ 服务和ＴＣ Ｐ ／ ＩＰ 協议。之后，设置管理员用户的密码、服务器名称、网络参数、ＩＰ 地址等，提供系统网络服务功能；存储系统安装时，主要安装阵列柜和设置ＲＡＩＤ 级别，先将阵列柜和主服务器相连，利用服务器自带的安装光盘完成陈列柜的初始设置，信息确认正确后再设置阵列柜的ＲＡＩＤ 级别，最后进行ＲＡＩＤ初始化重建，采用ＮＴＦＳ 格式对阵列柜进行分区和格式化，保证分区的磁盘空间大小符合系统存储要求；群集软件安装时，先安装和配置主服务器上的群集软件，在群集中安装数据库，再安装和配置备服务器上的群集软件，在整个安装过程中，确保所有产品按照安装手册进行操作，最后顺利完成系统安装架设任务。

５．４ 系统测试

系统测试环节主要分为硬件测试与软件测试２部分，硬件测试环节主要包括录播工作站和录播服务器２ 方面测试内容。测试时，先针对录播工作站依次开展７ｄ 稳定性测试、１０ 次通断电测试，再对录播服务器进行反复重启的通断电测试。最后，硬件测试结果显示，录播工作站的整体运行较为稳定，并无系统死机、重启等现象发生，且录播工作站和录播服务器的通电情况良好；软件测试环节主要包括直播、录播录制功能测试、系统稳定性测试等内容，经过软件测试，证明系统各项软件功能正常，能够满足庭审录制、直播等业务需要。综上，本次先期测试、现场联调、试运行效果较好，系统运作正常，录像成功率达到１００％，并未发生录像丢失问题，因此本文研发的庭审录制系统值得加以投入推广应用。

６ 结束语

本文基于庭审录制系统的设计问题，从双路录像方式选择入手进行研究，主要采用了“录播工作站内部直接录像＋流媒体服务器录制ＲＴＳＰ 视频流”同时记录的双路录像方式，结合系统功能需求，实施了ＭＰＥＧ?４ 编解码、Ｈ． ２６４ 编码标准、流媒体技术、ＦＦＭＰＥＧ、ＶＬＣ 技术手段，并应用了ＦＦＭＰＥＧ 和ＶＬＣ ２种录像程序、安装架设服务器、存储与网络系统等，最终系统测试结果表明，系统运作正常，录像成功率达到１００％，并无录像丢失问题发生。由此，证明了本次系统研发方案的可行性，最后顺利完成项目研发任务，取得了一定的理论与实践研究成果，这对智慧科技法庭的打造具有指导和借鉴意义。

参考文献：

［１］ 蒋丽华．论民事庭审录音录像的证据功能［Ｊ］．证据科学，２０２２，３０（３）：２７３?２８５．

［２］ 杜锐君．在线安全视频系统的设计与实现［Ｊ］．中国信息化，２０２２（１２）：８５?８６＋７４．

［３］ 张有坤，赵健民，张欣怡．录播教室学生分组训练视频展示系统设计与应用［Ｊ］．中国教育技术装备，２０２１，（１８）：１４?１７．

［４］ 陈洁颖．浅谈广播语言录制系统的设计［Ｊ］．东南传播，２０１７（１０）：８５?８６．

［５］ 秦峰．远程审判高清科技法庭系统的建设实施［Ｊ］．计算机产品与流通，２０２０（７）：９８?９９＋２８１．

作者简介：

蓝威（１９８４—），本科，工程师，研究方向：计算机软件及应用。