[摘要]本文在典型監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，結合現(xiàn)在的視頻診斷技術和實際情況，提出了一種分布式的視頻異常診斷系統(tǒng)模型，依此模型設計的系統(tǒng)能解決監(jiān)控系統(tǒng)在運維中碰到的實際問題。
　　[關鍵詞]視頻監(jiān)控、分布式、視頻異常診斷、模塊化
　　中圖分類號: TN91文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)03(a)-0000-00
　　1背景
　　目前，隨平安城市視頻監(jiān)控項目的推進，無數(shù)的攝像頭遍布在城市的角落，晝夜不停的監(jiān)視和錄像，為改善社會治安作出了突出的貢獻，但是由于一些外界的原因，比如供電故障、網(wǎng)絡故障、惡劣天氣、設備故障等等，都會導致視頻無法正常使用，一旦在故障期出現(xiàn)案件，就無法提供關鍵視頻數(shù)據(jù)用于事后分析和判斷。
　　傳統(tǒng)的做法是使用人工巡檢，安排一定數(shù)量的人員每固定周期巡檢各個設備，這種方法不僅效率低，而且及時性差。
　　根據(jù)目前監(jiān)控行業(yè)運營的現(xiàn)狀，我們提出了一種智能化的視頻質量診斷系統(tǒng)，它按照診斷預案自動對攝像頭進行檢測，使用智能算法，對視頻進行分析，記錄所有的檢測結果并產(chǎn)生預警。
　　利用這套系統(tǒng)，用戶能夠有效預防因視頻采集設備、視頻傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)導致的圖像質量問題及所帶來的損失，并及時發(fā)現(xiàn)破壞監(jiān)控系統(tǒng)的不法行為。在設備、傳輸發(fā)生問題后，可以迅速進行處理，保障監(jiān)控系統(tǒng)有效運行，輕松維護大型監(jiān)控安防系統(tǒng)。常見圖像異常問題
　　2常見問題及關鍵技術
　　常見的視頻異常類型有視頻清晰度異常、視頻亮度異常、視頻噪聲異常、視頻偏色、視頻抖動以及其他視頻信號異常。
　　1，視頻清晰度異常檢測，檢測由于聚焦不當、鏡頭損壞、異物遮擋或人為蒙蔽引起的視野主體部分圖像模糊/遮擋。
　　解決方法：
　　攝像機清晰度檢測，采用頻譜分析方法，通過圖像頻域各頻段的比例關系，得到圖像的清晰度指標，當視頻清晰度指標低于設定閾值，啟動報警程序。
　　2，視頻亮度異常檢測，檢測由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異?；蛉藶閻阂庹趽醯仍蛞鸬漠嬅孢^暗、過亮等。
　　解決方法：
　　以視頻圖像的灰度直方圖為特征，采用機器學習的方法，分別對畫面過暗和過曝兩類視頻圖像的直方圖進行學習，得到亮度檢測分類器，對視頻進行實時監(jiān)測。
　　3，視頻噪聲異常檢測，檢測由于線路老化、傳輸故障、接觸不良、電磁干擾等因素造成的視頻圖像疊加噪聲。
　　解決方法：
　　分析視頻中的高頻區(qū)域，與無噪聲視頻的經(jīng)驗高頻區(qū)域進行比較，進行一次篩選。篩選后的視頻圖像，進一步做噪聲位置分布統(tǒng)計，如果圖像中的高頻分量占比較大并且位置分布均勻，則判斷為噪聲異常。
　　4，視頻偏色檢測，檢測由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等原因造成的視頻畫面偏色
　　解決方法：
　　將視頻圖像的顏色空間變換到HSV空間，并將視頻圖像分為m×n個區(qū)域，分別統(tǒng)計每個區(qū)域內的圖像飽和度和色度，與在該場景下的正常視頻的飽和度和色度進行比較，當所有區(qū)域的飽和度和色度都與正常視頻出現(xiàn)差異且持續(xù)一段時間，則判定視頻偏色。
　　5，視頻抖動檢測，檢測攝像機抖動引起的畫面抖動現(xiàn)象。
　　解決方法：
　　通過提取視頻中的特征點，并對特征點進行跟蹤，得到每個特征點的運動軌跡。綜合所有特征點的軌跡，得到畫面的整體移動軌跡，當絕大多數(shù)的特征點運動軌跡一致，并且軌跡呈往復運動，則判定視頻出現(xiàn)抖動，往復運動的振幅強度判斷視頻的抖動程度，當抖動劇烈時及時報警。
　　6，其他視頻信號異常檢測，檢測因前端攝像機工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引起的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失、畫面凍結等現(xiàn)象。
　　解決方法：
　　攝像機運行過程中，持續(xù)統(tǒng)計圖像的直方圖分布的信息量，視頻幀間差異等特征，如果發(fā)現(xiàn)直方圖分布信息量出現(xiàn)異常，或長時間的無幀差現(xiàn)象，則輸出報警信號。
　　3系統(tǒng)特點
　　系統(tǒng)結合當前視頻診斷的技術發(fā)展趨勢和實際需求，是一套整體性價比極高的設計方案。
　　系統(tǒng)采用分布式結構，從監(jiān)控網(wǎng)絡獲取視頻信號后，利用視頻診斷服務器完成視頻診斷功能，視頻診斷服務器將診斷結果通過Web服務器發(fā)送給用戶，并在數(shù)據(jù)庫服務器中記錄有關信息，用戶可以通過Web頁面監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，進行信息查詢、統(tǒng)計，設置診斷預案，維護設備信息，進行系統(tǒng)管理等各種操作。利用Web服務器完成用戶交互，利用數(shù)據(jù)庫服務器存儲診斷結果和系統(tǒng)配置。
　　依據(jù)用戶網(wǎng)絡狀況和部署規(guī)模、需求，上述各個服務可以采用一臺或多臺服務器實現(xiàn)，可以集中部署在監(jiān)控中心，或分布在各個分中心。
　　界面友好
　　系統(tǒng)功能強大，界面友好，軟件設計人性化，易于被普通用戶掌握、操作和使用
　　算法優(yōu)異
　　采用領先的視頻圖像處理算法，能夠檢測幾乎常規(guī)使用狀況下的所有視頻異常情況。
　　運行安全
　　作為已有監(jiān)控系統(tǒng)功能的完善和擴充，質量診斷系統(tǒng)只需要從原有監(jiān)控系統(tǒng)中獲取視頻數(shù)據(jù)即可，不會對已有系統(tǒng)的運行造成影響。
　　系統(tǒng)具有多級安全級別控制、操作人員權限控制、數(shù)據(jù)傳輸安全控制等，保障操作的安全和數(shù)據(jù)的安全。
　　易于擴展
　　系統(tǒng)采用模塊式結構，擴展非常容易。隨著診斷路數(shù)、診斷任務的變化，只需要調節(jié)業(yè)務處理服務的數(shù)量即可。每個業(yè)務處理服務支持的診斷數(shù)量根據(jù)并發(fā)診斷數(shù)量和服務器硬件配置而不同。在通常的業(yè)務模式和正常網(wǎng)絡環(huán)境下，采用一臺高性能服務器，一個業(yè)務處理服務可支持超過2400路/小時的視頻診斷任務。
　　系統(tǒng)所采用的技術手段遵循業(yè)界標準，特別是提供了標準接口，使系統(tǒng)具有良好的兼容性，能夠與其它系統(tǒng)連接，同時可適應今后的升級或擴展。
　　維護簡單
　　系統(tǒng)具有完備的功能，易于升級擴展，具有較長的使用周期，能夠在較長的時間段內滿足應用需求
　　4總結
　　本文給出了一種應用于大型監(jiān)控系統(tǒng)維護的系統(tǒng)模型和解決方案，并對其主要功能進行了介紹。
　　該系統(tǒng)投入之前，每一個巡檢人員每天約能巡查2000個設備，例如某地區(qū)總共在線16000個設備，需要2個巡檢人員，每個設備需要一個星期才能巡檢一次。投入之后，每6個小時就可以自動巡檢一次，只需要一個巡檢人員，就可以做到設備的每天巡檢。