摘 要： 引入開源項目ZoneMinder，搭建基于Linux平臺的網(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)濟實用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，為智能家居、樓宇安保提供了一個新的解決方案，具有較高的應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控；區(qū)域；ZoneMinder；熱釋紅外；動作檢測
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平臺上的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件，基于此平臺，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)備僅僅為若干個普通攝像頭和一臺運行Linux的服務(wù)器。圖1是ZonMinder監(jiān)控方案的一種實現(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)聽等場所。ZoneMinder支持單一或多臺視頻攝像頭應(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)會自動檢測并安裝這些依賴包。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，通過對源代碼進行編譯而得到可執(zhí)行文件[2]。
1.2 ZoneMinder的啟動、配置與訪問
在順利安裝好ZoneMinder之后，ZoneMinder即作為一個后臺服務(wù)存在[3]，在Ubuntu主機環(huán)境下可以通過service命令來啟動ZoneMinder服務(wù)（系統(tǒng)默認是開機啟動ZoneMinder和Apache[4]服務(wù)）。如果ZoneMinder服務(wù)啟動成功，則可以在局域網(wǎng)上的任意節(jié)點通過瀏覽器來訪問ZoneMinder，默認的訪問地址是http：//zm.home/zm。圖2是某一個客戶端在訪問ZoneMinder時獲得的實時視頻信息。
用戶可以通過web頁面獲得ZoneMinder的監(jiān)控列表，如圖3所示，反映了整個監(jiān)控系統(tǒng)中的所有監(jiān)控節(jié)點：
圖3中每一行即代表一個監(jiān)控點，其中：Name列代表監(jiān)控節(jié)點的名稱；Function列代表監(jiān)控節(jié)點的功能（模式）；Soure列代表監(jiān)控節(jié)點對應(yīng)的Linux設(shè)備節(jié)點；Events列代表該節(jié)點已錄制的事件信息；Zones代表該節(jié)點的監(jiān)控區(qū)域。用戶可以通過鼠標單擊相應(yīng)列，即可對這些屬性進行更改。
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頁面中進行設(shè)置。
（1）Monitor：只能觀察攝像頭拍攝到實時視頻，但對視頻頁面不分析，也不會產(chǎn)生事件或警告。
（2）Modect：所有捕捉到的圖像將被分析，進行圖像檢測。
（3）Record：如同傳統(tǒng)的錄像機一樣，錄制固定長度的視頻，不會進行運動檢測。
（4）Mocord：是Modect和Record的結(jié)合，不僅錄制視頻，還會對視頻中的運動圖像高亮顯示。
（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)控點的模式選擇為Nodect，同時開啟外部觸發(fā)選項的話，則可以通過發(fā)送一個外部中斷給ZoneMinder來觸發(fā)監(jiān)控事件。ZoneMinder會打開6802端口，進行監(jiān)聽。如果接收到符合格式的外部信息，則會執(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為目標監(jiān)控節(jié)點的編號。action有“on”，“off”，“cancel”和“show”4個選擇，“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額外支持時間補償機制，即發(fā)送“on+20”將會打開監(jiān)控20 s之后自動關(guān)閉監(jiān)控。score為警告級別，通常為一個非零的數(shù)值。cause為32個字符以內(nèi)的警報原因。text為256個字符以內(nèi)的警報描述。showtext為將添加到圖像上的32個字符以內(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。項目中使用的傳感器可以檢測到5 m范圍內(nèi)的人體紅外輻射，當有人體靠近傳感器時，傳感器被觸發(fā)，即發(fā)送一個ZoneMinder外部信息至ZoneMinder，啟動監(jiān)控。根據(jù)發(fā)送信息的內(nèi)容，系統(tǒng)將會對監(jiān)控時間進行設(shè)定。
4 運動檢測觸發(fā)
ZoneMinder不僅具有視頻監(jiān)控的功能，還可以對視頻進行實時分析，對劃定區(qū)域內(nèi)（外）進行運動檢測[5]。在ZoneMinder的配置界面中，可以對ZoneMinder進行區(qū)域劃定，如圖5所示，同時也可以根據(jù)圖6所示對選定區(qū)域進行設(shè)置，例如相鄰兩幀圖像的差異度達到多少時認為檢測到動作，也可以配置是對區(qū)域內(nèi)的運動進行檢測還是針對區(qū)域外進行檢測。
在設(shè)置好監(jiān)控區(qū)域之后，ZoneMinder如果檢測到區(qū)域有圖像變化則會觸發(fā)報警事件。在報警事件列表中，可以逐個選中事件，并可回放活動視頻。
ZoneMiner實現(xiàn)運動檢測的原理是對相鄰的兩幀圖像進行分析比對，如果圖像圖影之差大于設(shè)定范圍，則認為是有運動發(fā)生，這也避免了光線誤差或者環(huán)境所帶來的細微誤差。
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，ZoneMinder強大的圖像分析能力，也為實現(xiàn)無人值守的監(jiān)控方案提供了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[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：機械工業(yè)出版社，2009.
[4] CHOPRA V， LI S， GENENDER J. Apache Tomcat 6高級編程[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：北京航空航天大學出版社，2002.
[6] 奧萊理軟件臺灣公司.構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2011.