歐春杏

（天訊瑞達通信技術(shù)有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著社會的發(fā)展與科技的進步，我國的多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)以及圖像處理技術(shù)都得到了相應(yīng)的發(fā)展。特別是當前的視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)具備了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的特點，極大的改善了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的被動感知情況。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)將人工伺服逐步轉(zhuǎn)化成為主動識別，并將視頻監(jiān)控的事后分析轉(zhuǎn)變成為事前預警，并且可以有效的對被監(jiān)控主體的行為進行識別與跟蹤。

1 設(shè)計目標分析

在對其系統(tǒng)的設(shè)計目標進行分析之前，本文將對人機交互一詞進行簡要的分析。當前的技術(shù)人員為切實做到計算機與人工之間的優(yōu)勢互補，技術(shù)人員會將人工的良好整體效應(yīng)的定性認知能力與計算機的邏輯表達能力以及推理能力進行有效的結(jié)合，借助計算機與人工之間的定量表達，從而實現(xiàn)當前智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的算法優(yōu)化的方式，就被稱為人機交互。

基于人機交互體驗設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計目標就是通過當前的計算機視覺技術(shù)以及識別技術(shù)對監(jiān)控攝像頭所拍攝到的景象進行實時的分析，從而在不需要人工進行干預的情況下，借助攝像頭對所采集到的圖像序列進行自動化的分析與總結(jié)，并對攝像頭中的運動場景中的被監(jiān)控主體的行為進行定位以及識別跟蹤。以此來有效的完成當前智能監(jiān)控系統(tǒng)的日常管理工作，并在突發(fā)情況發(fā)生時，及時的做出正確的反應(yīng)。并且通過當前的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視頻技術(shù)來構(gòu)建起完善的智能監(jiān)控平臺，借助其網(wǎng)絡(luò)傳輸以及人機交互的優(yōu)勢，將其應(yīng)用在當前的小區(qū)、學校、監(jiān)獄等有安防需求的地方，以此來極大的提升當前的社會安全以及和諧穩(wěn)定[1]。

2 基于人機交互體驗設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計分析

本文將以廣東省的某新建小區(qū)為例，對其應(yīng)用的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行分析與研究。該小區(qū)于今年7月建成，整體占地面積約為27000m2，設(shè)有地下車庫，為切實保障居民的居住安全以及生活滿意度，在整個園區(qū)內(nèi)安裝了智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，本文將以此為例，對其系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行有效的分析。

該小區(qū)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要分為3 個部分，分別為分析單元、客戶端以及中心服務(wù)器。其中，客戶端是服務(wù)于當前視頻媒體的動態(tài)化播放以及當前監(jiān)控系統(tǒng)的各項基本操作等設(shè)置的。中心服務(wù)器的整體設(shè)計思路為，在客戶端以及分析單元之間構(gòu)建橋梁與紐帶。而分析單元的主要設(shè)計目標為對當前監(jiān)控攝像頭所采集到的信息進行分析與處理，其整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

2.1 客戶端

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的客戶端是用戶與中心服務(wù)器進行人機交互的主要平臺載體，其主要的設(shè)計目的是便于用戶與中心服務(wù)器進行有效的交互，并對分析單元所處理的視頻信息進行獲取。案例小區(qū)中的客戶端借助DirectShow 處理技術(shù)來對中心服務(wù)器所傳輸過來的視頻進行處理，并開展解碼工作。但是，案例小區(qū)中的系統(tǒng)客戶端自己服務(wù)器的其他控制命令以及信息的轉(zhuǎn)發(fā)，都需要借助TCP 協(xié)議來進行開展，針對當前客戶端的智能信息處理工作，可以分為以下3 個模塊。

2.1.1 分析設(shè)置模塊。

分析設(shè)置模塊是當前智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心部分，也是當前系統(tǒng)是否能夠進行智能化監(jiān)控的關(guān)鍵一環(huán)。若是技術(shù)人員不能對拍攝現(xiàn)場的攝像頭進行有效的分析與設(shè)置，那么將會直接影響到分析單元對所獲得圖像進行分析處理的質(zhì)量，從而造成各種預警類信息無法有效的生成。當前的分析設(shè)置模塊主要分為3個部分，分別為定標、預警以及行為分析。

（1）定標。定標也被稱為標定，其主要目的是為切實提升當前智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的程序分析精準性。在案例小區(qū)中的實踐分析驗證了定標確實可以提升其監(jiān)控的精準性。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要經(jīng)由攝像頭來對當前的數(shù)據(jù)信息進行采集，借助定標能夠確認出3～5條垂直于橫向的定標線，從而對攝像頭捕捉畫面的實際角度、焦距進行實時的分析，最大限度的為后續(xù)的預警設(shè)置提供翔實的數(shù)據(jù)支持[2]。

（2）預警設(shè)置、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)計目的就是為了在多樣化的環(huán)境中，對監(jiān)控地點的異常情況進行預警。為了切實保證預警信息的精準性，就需要對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行預警設(shè)置。首先，要對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)所處的環(huán)境進行分析，并甄選出最為合適的模式，從而有效的提升智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際運行效率與質(zhì)量，一般情況下，按照所處的地點以及時間的差異，可以將預警所處的場景劃分為室外、室內(nèi)以及黑天白天四個部分。并將案例小區(qū)中所能出現(xiàn)的監(jiān)控目標進行分類，分別為居民、私家車、非機動車以及動物等，等到環(huán)境類型以及預警目標進行設(shè)置完成之后，便可以對其區(qū)域進行監(jiān)控劃分。例如，警戒區(qū)、非警戒區(qū)等。針對不同的監(jiān)控環(huán)境、使用最為適合的警戒類型，發(fā)出最為適合的預警，以此來切實提升當前小區(qū)居民的生活安全感以及居住幸福感。

（3）行為分析。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了在小區(qū)中可以進行應(yīng)用之外，在一些其他的大型公共場合也是可以進行充分的應(yīng)用的。所以，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)所處的場合不同，其預警內(nèi)容也就不相同，所以，當智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成預警設(shè)置后，就需要對其主體的行為進行有效的分析，例如主體的運行速度以及運行狀態(tài)等，以此來充分的體現(xiàn)出智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用價值。例如，在一些人流相對較為密集的大型商場中，為切實提升減少偷盜問題，就可以借助分析設(shè)置模塊對其進行前提的設(shè)置，從而使得智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以對監(jiān)控范圍內(nèi)的偷盜行為進行分析，一旦出現(xiàn)偷盜行為，立刻進行報警，從而起到預警的作用。

2.1.2 監(jiān)控模塊

分析設(shè)置模塊中的監(jiān)控模塊是實現(xiàn)實時監(jiān)控的關(guān)鍵模塊，對園區(qū)中的攝像頭所采集到的視頻，技術(shù)人員可以對其進行多元化的視頻分析，并對其監(jiān)控目標發(fā)生調(diào)整或是改變的情況下，對當前的監(jiān)控計劃進行優(yōu)化與調(diào)整。在案例小區(qū)中，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)一共為其提供了三種監(jiān)控方案，分別為周期計劃、默認計劃以及一次性計劃。

2.1.3 視頻播放模塊

客戶端想要切實實現(xiàn)視頻流的播放就必須構(gòu)建起過濾器圖表，案例小區(qū)涉及的過濾器圖表結(jié)構(gòu)如圖2所示。

由上述結(jié)構(gòu)圖可知，XVID 是當前客戶端為了對中心服務(wù)器RTP 所發(fā)送過來的壓縮包進行組包還原工作而設(shè)計的FILTER，該項設(shè)計主要為了對RTP 數(shù)據(jù)所接收的視頻以及錄像進行存儲。而XVID Video 則是為對其進行解碼處理而進行設(shè)計的，技術(shù)人員借助MPEG4來對XVID 進行解碼。若是從整體上來看，就是對遠程攝像頭所捕捉的信息進行處理的過程[3]。

2.2 中心服務(wù)器

中心服務(wù)器是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的重要連接部分是客戶端與分析單元之間的連接橋梁。在實際的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，不同的分析單元會對不同的視頻進行分析與處理，并且諸多的分析單元的實際物位是能夠分布在整個園區(qū)的所有地方，而中心服務(wù)器就是將所有分析單元所收集上來的視頻信息進行壓縮處理，之后將壓縮視頻傳輸?shù)揭曨l流緩沖區(qū)，并借助RTP的多播方式來將視頻信息傳輸給同一多播組的不同客戶端，圖3 為網(wǎng)絡(luò)信息傳輸結(jié)構(gòu)。

2.3 分析單元

分析單元是當前基于人機交互體驗設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)部分，其主要分析處理流程如圖4 所示。

2.3.1 動態(tài)目標檢測

在當前的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際運行過程中，由攝像頭進行拍攝的動態(tài)化影像，一般都是由動態(tài)目標檢測模組對其進行有效的處理。將影像中的目標從監(jiān)控影像中進行提取出來，并以相對較為獨立的形式呈現(xiàn)。將目標從場景中進行提取，需要對動態(tài)目標的實際截取后果進行分析，這是因為監(jiān)控影像是典型的多組動作以及圖像序列，因此，其截取會對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控目標劃分以及程序處理等工作產(chǎn)生影響。監(jiān)控影像中的背景是實時發(fā)生變化的，所以在使用動態(tài)目標檢測的過程中，其自身會受到一定的外部因素影響，技術(shù)人員可以借助光流法以及差分法等技術(shù)來完成相應(yīng)的檢測目標[4]。

2.3.2 目標跟蹤

在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行范圍內(nèi)，園區(qū)攝像頭所拍攝到的畫面，是需要對其動態(tài)目標進行分割處理的，并且還要對其自身的動態(tài)規(guī)律進行分析。在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中目標跟蹤就是借助對其運動規(guī)律以及整體輪廓的分析，來對其進行跟蹤識別，技術(shù)人員可以使用輪廓跟蹤、運動跟蹤等多元化的跟蹤方式。

2.3.3 目標分類

當智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲取到前景目標后，便可以根據(jù)其自身的運動特征以及形狀來辨別出物體類型，例如居民。動物以及汽車等。之后案例小區(qū)中的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)便可以對人的行進速度以及運動特征進行分析，從而將居民與一些不法的盜竊分子進行區(qū)別，以此來充分的提升案例小區(qū)的居住安全性。

2.3.4 行為分析

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)借助上述的流程，已經(jīng)可以充分的掌握好當前圖像序列中的拍攝主體的實際類型以及其自身的運行狀態(tài)，并借助分析模塊對其進行警戒設(shè)置，并在定標的情況下，對之前預制的好規(guī)則進行分析。從而對監(jiān)控主體的行為以及運動規(guī)律進行對比，其自身的運動行為是否符合規(guī)定標準。倘若監(jiān)控主體的行為與預制的規(guī)章不符，則需要及時生成預警信息，并借助RTP 協(xié)議將其傳輸?shù)街行姆?wù)器，之后由中心服務(wù)器傳輸?shù)礁鱾€客戶端上[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，本文以廣東省某新建小區(qū)應(yīng)用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，對基于人機交互體驗設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)進行分析，在分析中可以得知，在當前安防需求的相對較大的地方，切實應(yīng)用好智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的提升其自身的安全性，并在一定程度上提升當前社會的和諧與安定。