摘 要： 引入開源項目ZoneMinder，搭建基于Linux平臺的網絡視頻監控系統。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監控方式。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控設備，即可以快速地搭建一套經濟實用的網絡監控系統，為智能家居、樓宇安保提供了一個新的解決方案，具有較高的應用價值。
關鍵詞： 網絡視頻監控；區域；ZoneMinder；熱釋紅外；動作檢測
網絡視頻監控是通過網絡把視頻信息以數字化的形式進行傳輸，與傳統的監控方案相比，其具有效率高、使用方便和易于擴展等特性。隨著近年來物聯網技術的飛速發展，網絡視頻監控也被越來越多地應用在智能家居、倉儲物流、辦公樓宇和圖書館等領域。本文所講述的ZoneMinder即是一款Linux平臺上的網絡視頻監控軟件，基于此平臺，用戶可以快速搭建一套網絡視頻監控系統，所需硬件設備僅僅為若干個普通攝像頭和一臺運行Linux的服務器。圖1是ZonMinder監控方案的一種實現。
1 ZoneMinder介紹
ZoneMinder[1]是一套基于Linux操作系統的視頻數據監控的開源軟件，應用范圍廣泛，包括商業或家居CCTV、防盜和家庭成員的監聽等場所。ZoneMinder支持單一或多臺視頻攝像頭應用，具有攝取、分析、記錄和監視來源等功能。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的數據存放在MySQL數據庫里，因此，MySQL數據庫和Apache Webserver共同構成了ZoneMinder的基礎。
1.1 ZoneMinder的安裝
在Ubuntu主機環境下，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），最新的穩定版本是1.25，通過對源代碼進行編譯而得到可執行文件[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存在[3]，在Ubuntu主機環境下可以通過service命令來啟動ZoneMinder服務（系統默認是開機啟動ZoneMinder和Apache[4]服務）。如果ZoneMinder服務啟動成功，則可以在局域網上的任意節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的監控列表，如圖3所示，反映了整個監控系統中的所有監控節點：
圖3中每一行即代表一個監控點，其中：Name列代表監控節點的名稱；Function列代表監控節點的功能（模式）；Soure列代表監控節點對應的Linux設備節點；Events列代表該節點已錄制的事件信息；Zones代表該節點的監控區域。用戶可以通過鼠標單擊相應列，即可對這些屬性進行更改。
2 監控觸發方式
傳統的監控系統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方式，目前共有以下5種監控模式，管理員可以在Web頁面中進行設置。
（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：需要外部觸發源來觸發監控。
3 熱釋紅外觸發
如果監控點的模式選擇為Nodect，同時開啟外部觸發選項的話，則可以通過發送一個外部中斷給ZoneMinder來觸發監控事件。ZoneMinder會打開6802端口，進行監聽。如果接收到符合格式的外部信息，則會執行相應操作。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為目標監控節點的編號。action有“on”，“off”，“cancel”和“show”4個選擇，“on”觸發監控，“off”關閉監控，“cancel”取消之前的打開或者關閉行為，“show”顯示圖像的輔助文本。ZoneMinder額外支持時間補償機制，即發送“on+20”將會打開監控20 s之后自動關閉監控。score為警告級別，通常為一個非零的數值。cause為32個字符以內的警報原因。text為256個字符以內的警報描述。showtext為將添加到圖像上的32個字符以內的文本。
基于以上討論，可以采用熱釋紅外傳感器來觸發監控事件。項目中使用的傳感器可以檢測到5 m范圍內的人體紅外輻射，當有人體靠近傳感器時，傳感器被觸發，即發送一個ZoneMinder外部信息至ZoneMinder，啟動監控。根據發送信息的內容，系統將會對監控時間進行設定。
4 運動檢測觸發
ZoneMinder不僅具有視頻監控的功能，還可以對視頻進行實時分析，對劃定區域內（外）進行運動檢測[5]。在ZoneMinder的配置界面中，可以對ZoneMinder進行區域劃定，如圖5所示，同時也可以根據圖6所示對選定區域進行設置，例如相鄰兩幀圖像的差異度達到多少時認為檢測到動作，也可以配置是對區域內的運動進行檢測還是針對區域外進行檢測。
在設置好監控區域之后，ZoneMinder如果檢測到區域有圖像變化則會觸發報警事件。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定范圍，則認為是有運動發生，這也避免了光線誤差或者環境所帶來的細微誤差。
依據本文所提出的基于ZoneMinder的監控方案，可以快速地搭建起網絡視頻監控方案，這使得智能家居、辦公樓宇的監控方案變得簡單易行。同時，ZoneMinder強大的圖像分析能力，也為實現無人值守的監控方案提供了堅實的基礎。
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[M].武欣，譯.北京：機械工業出版社，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操作系統原理與應用[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.構建嵌入式Linux系統（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2011.