摘  要： 引入開源項(xiàng)目ZoneMinder，搭建基于Linux平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了整體方案和ZoneMinder的基本原理，重點(diǎn)講述了視頻的多觸發(fā)監(jiān)控方式。基于此方案，只需采用普通的攝像頭和簡單的配置，無需額外布線和昂貴的監(jiān)控設(shè)備，即可以快速地搭建一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，為智能家居、樓宇安保提供了一個(gè)新的解決方案，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控；區(qū)域；ZoneMinder；熱釋紅外；動(dòng)作檢測(cè)

　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是通過網(wǎng)絡(luò)把視頻信息以數(shù)字化的形式進(jìn)行傳輸，與傳統(tǒng)的監(jiān)控方案相比，其具有效率高、使用方便和易于擴(kuò)展等特性。隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控也被越來越多地應(yīng)用在智能家居、倉儲(chǔ)物流、辦公樓宇和圖書館等領(lǐng)域。本文所講述的ZoneMinder即是一款Linux平臺(tái)上的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件，基于此平臺(tái)，用戶可以快速搭建一套網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所需硬件設(shè)備僅僅為若干個(gè)普通攝像頭和一臺(tái)運(yùn)行Linux的服務(wù)器。圖1是ZonMinder監(jiān)控方案的一種實(shí)現(xiàn)。

1 ZoneMinder介紹
　ZoneMinder[1]是一套基于Linux操作系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)監(jiān)控的開源軟件，應(yīng)用范圍廣泛，包括商業(yè)或家居CCTV、防盜和家庭成員的監(jiān)聽等場(chǎng)所。ZoneMinder支持單一或多臺(tái)視頻攝像頭應(yīng)用，具有攝取、分析、記錄和監(jiān)視來源等功能。另外，它提供了一個(gè)友好的Web界面，使得用戶可以方便地配置、查看、歸檔、回放和刪除所監(jiān)控視頻。
　ZoneMinder源代碼由一些PHP代碼（提供Web server功能）、C++代碼（提供圖像處理功能）和腳本語言（提供外部接口和web接口）共同組成。另外，ZoneMinder的數(shù)據(jù)存放在MySQL數(shù)據(jù)庫里，因此，MySQL數(shù)據(jù)庫和Apache Webserver共同構(gòu)成了ZoneMinder的基礎(chǔ)。
1.1 ZoneMinder的安裝
    在Ubuntu主機(jī)環(huán)境下，可以采用一條命令快速安裝：sudo apt-get install zoneminder。由于ZoneMinder依賴于MySQL和PHP，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并安裝這些依賴包。也可以從下載頁面下載源代碼（http：//www.zoneminder.com/downloads），最新的穩(wěn)定版本是1.25，通過對(duì)源代碼進(jìn)行編譯而得到可執(zhí)行文件[2]。
1.2 ZoneMinder的啟動(dòng)、配置與訪問
　在順利安裝好ZoneMinder之后，ZoneMinder即作為一個(gè)后臺(tái)服務(wù)存在[3]，在Ubuntu主機(jī)環(huán)境下可以通過service命令來啟動(dòng)ZoneMinder服務(wù)（系統(tǒng)默認(rèn)是開機(jī)啟動(dòng)ZoneMinder和Apache[4]服務(wù)）。如果ZoneMinder服務(wù)啟動(dòng)成功，則可以在局域網(wǎng)上的任意節(jié)點(diǎn)通過瀏覽器來訪問ZoneMinder，默認(rèn)的訪問地址是http：//zm.home/zm。圖2是某一個(gè)客戶端在訪問ZoneMinder時(shí)獲得的實(shí)時(shí)視頻信息。

　用戶可以通過web頁面獲得ZoneMinder的監(jiān)控列表，如圖3所示，反映了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中的所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)：
圖3中每一行即代表一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，其中：Name列代表監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的名稱；Function列代表監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的功能（模式）；Soure列代表監(jiān)控節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Linux設(shè)備節(jié)點(diǎn)；Events列代表該節(jié)點(diǎn)已錄制的事件信息；Zones代表該節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控區(qū)域。用戶可以通過鼠標(biāo)單擊相應(yīng)列，即可對(duì)這些屬性進(jìn)行更改。

2 監(jiān)控觸發(fā)方式
　傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)通常采取一直錄像的方式，而ZoneMinder則可以采用靈活的錄像觸發(fā)方式，目前共有以下5種監(jiān)控模式，管理員可以在Web頁面中進(jìn)行設(shè)置。
　（1）Monitor：只能觀察攝像頭拍攝到實(shí)時(shí)視頻，但對(duì)視頻頁面不分析，也不會(huì)產(chǎn)生事件或警告。
　（2）Modect：所有捕捉到的圖像將被分析，進(jìn)行圖像檢測(cè)。
　（3）Record：如同傳統(tǒng)的錄像機(jī)一樣，錄制固定長度的視頻，不會(huì)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
　（4）Mocord：是Modect和Record的結(jié)合，不僅錄制視頻，還會(huì)對(duì)視頻中的運(yùn)動(dòng)圖像高亮顯示。
　（5）Nodect：需要外部觸發(fā)源來觸發(fā)監(jiān)控。
3 熱釋紅外觸發(fā)
　如果監(jiān)控點(diǎn)的模式選擇為Nodect，同時(shí)開啟外部觸發(fā)選項(xiàng)的話，則可以通過發(fā)送一個(gè)外部中斷給ZoneMinder來觸發(fā)監(jiān)控事件。ZoneMinder會(huì)打開6802端口，進(jìn)行監(jiān)聽。如果接收到符合格式的外部信息，則會(huì)執(zhí)行相應(yīng)操作。如圖4所示。

　ZoneMinder定義了所能處理的外部信息的格式："<id>|<action>|<score>|<cause>|<text>|<showtext>"。其中：id為目標(biāo)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的編號(hào)。action有“on”，“off”，“cancel”和“show”4個(gè)選擇，“on”觸發(fā)監(jiān)控，“off”關(guān)閉監(jiān)控，“cancel”取消之前的打開或者關(guān)閉行為，“show”顯示圖像的輔助文本。ZoneMinder額外支持時(shí)間補(bǔ)償機(jī)制，即發(fā)送“on+20”將會(huì)打開監(jiān)控20 s之后自動(dòng)關(guān)閉監(jiān)控。score為警告級(jí)別，通常為一個(gè)非零的數(shù)值。cause為32個(gè)字符以內(nèi)的警報(bào)原因。text為256個(gè)字符以內(nèi)的警報(bào)描述。showtext為將添加到圖像上的32個(gè)字符以內(nèi)的文本。
　基于以上討論，可以采用熱釋紅外傳感器來觸發(fā)監(jiān)控事件。項(xiàng)目中使用的傳感器可以檢測(cè)到5 m范圍內(nèi)的人體紅外輻射，當(dāng)有人體靠近傳感器時(shí)，傳感器被觸發(fā)，即發(fā)送一個(gè)ZoneMinder外部信息至ZoneMinder，啟動(dòng)監(jiān)控。根據(jù)發(fā)送信息的內(nèi)容，系統(tǒng)將會(huì)對(duì)監(jiān)控時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。
4 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)觸發(fā)
　ZoneMinder不僅具有視頻監(jiān)控的功能，還可以對(duì)視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，對(duì)劃定區(qū)域內(nèi)（外）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)[5]。在ZoneMinder的配置界面中，可以對(duì)ZoneMinder進(jìn)行區(qū)域劃定，如圖5所示，同時(shí)也可以根據(jù)圖6所示對(duì)選定區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，例如相鄰兩幀圖像的差異度達(dá)到多少時(shí)認(rèn)為檢測(cè)到動(dòng)作，也可以配置是對(duì)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)還是針對(duì)區(qū)域外進(jìn)行檢測(cè)。

　在設(shè)置好監(jiān)控區(qū)域之后，ZoneMinder如果檢測(cè)到區(qū)域有圖像變化則會(huì)觸發(fā)報(bào)警事件。在報(bào)警事件列表中，可以逐個(gè)選中事件，并可回放活動(dòng)視頻。
　ZoneMiner實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的原理是對(duì)相鄰的兩幀圖像進(jìn)行分析比對(duì)，如果圖像圖影之差大于設(shè)定范圍，則認(rèn)為是有運(yùn)動(dòng)發(fā)生，這也避免了光線誤差或者環(huán)境所帶來的細(xì)微誤差。
　依據(jù)本文所提出的基于ZoneMinder的監(jiān)控方案，可以快速地搭建起網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方案，這使得智能家居、辦公樓宇的監(jiān)控方案變得簡單易行。同時(shí)，ZoneMinder強(qiáng)大的圖像分析能力，也為實(shí)現(xiàn)無人值守的監(jiān)控方案提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] http：//www.ZoneMinder.com/.
[2] http：//www.ZoneMinder.com/wiki/.
[3] WELLING L， THOMSON L.PHP和MySQL Web開發(fā)[M].武欣，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[4] CHOPRA V， LI S， GENENDER J. Apache Tomcat 6高級(jí)編程[M].楊金奎，馮佳，李波，譯.北京：人民郵電出版社，2009.
[5] 文全剛.嵌入式Linux操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.
[6] 奧萊理軟件臺(tái)灣公司.構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2011.