基于人机交互体验设计和网络传输的智能视频监控系统分析

欧春杏

（天讯瑞达通信技术有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

随着社会的发展与科技的进步，我国的多媒体技术、人工智能技术以及图像处理技术都得到了相应的发展。特别是当前的视频监控技术已经具备了数字化、网络化以及智能化的特点，极大的改善了传统视频监控系统的被动感知情况。智能视频监控系统已经将人工伺服逐步转化成为主动识别，并将视频监控的事后分析转变成为事前预警，并且可以有效的对被监控主体的行为进行识别与跟踪。

1 设计目标分析

在对其系统的设计目标进行分析之前，本文将对人机交互一词进行简要的分析。当前的技术人员为切实做到计算机与人工之间的优势互补，技术人员会将人工的良好整体效应的定性认知能力与计算机的逻辑表达能力以及推理能力进行有效的结合，借助计算机与人工之间的定量表达，从而实现当前智能视频监控系统的算法优化的方式，就被称为人机交互。

基于人机交互体验设计和网络传输的智能视频监控系统的设计目标就是通过当前的计算机视觉技术以及识别技术对监控摄像头所拍摄到的景象进行实时的分析，从而在不需要人工进行干预的情况下，借助摄像头对所采集到的图像序列进行自动化的分析与总结，并对摄像头中的运动场景中的被监控主体的行为进行定位以及识别跟踪。以此来有效的完成当前智能监控系统的日常管理工作，并在突发情况发生时，及时的做出正确的反应。并且通过当前的网络数据视频技术来构建起完善的智能监控平台，借助其网络传输以及人机交互的优势，将其应用在当前的小区、学校、监狱等有安防需求的地方，以此来极大的提升当前的社会安全以及和谐稳定[1]。

2 基于人机交互体验设计和网络传输的智能视频监控系统设计分析

本文将以广东省的某新建小区为例，对其应用的智能视频监控系统进行分析与研究。该小区于今年7月建成，整体占地面积约为27000m2，设有地下车库，为切实保障居民的居住安全以及生活满意度，在整个园区内安装了智能视频监控系统，本文将以此为例，对其系统的设计与实现进行有效的分析。

该小区的智能视频监控系统主要分为3 个部分，分别为分析单元、客户端以及中心服务器。其中，客户端是服务于当前视频媒体的动态化播放以及当前监控系统的各项基本操作等设置的。中心服务器的整体设计思路为，在客户端以及分析单元之间构建桥梁与纽带。而分析单元的主要设计目标为对当前监控摄像头所采集到的信息进行分析与处理，其整体的系统结构如图1 所示。

2.1 客户端

智能视频监控系统中的客户端是用户与中心服务器进行人机交互的主要平台载体，其主要的设计目的是便于用户与中心服务器进行有效的交互，并对分析单元所处理的视频信息进行获取。案例小区中的客户端借助DirectShow 处理技术来对中心服务器所传输过来的视频进行处理，并开展解码工作。但是，案例小区中的系统客户端自己服务器的其他控制命令以及信息的转发，都需要借助TCP 协议来进行开展，针对当前客户端的智能信息处理工作，可以分为以下3 个模块。

2.1.1 分析设置模块。

分析设置模块是当前智能视频监控系统中的核心部分，也是当前系统是否能够进行智能化监控的关键一环。若是技术人员不能对拍摄现场的摄像头进行有效的分析与设置，那么将会直接影响到分析单元对所获得图像进行分析处理的质量，从而造成各种预警类信息无法有效的生成。当前的分析设置模块主要分为3个部分，分别为定标、预警以及行为分析。

（1）定标。定标也被称为标定，其主要目的是为切实提升当前智能视频监控系统的程序分析精准性。在案例小区中的实践分析验证了定标确实可以提升其监控的精准性。智能视频监控系统需要经由摄像头来对当前的数据信息进行采集，借助定标能够确认出3～5条垂直于横向的定标线，从而对摄像头捕捉画面的实际角度、焦距进行实时的分析，最大限度的为后续的预警设置提供翔实的数据支持[2]。

（2）预警设置、智能视频监控系统的主要设计目的就是为了在多样化的环境中，对监控地点的异常情况进行预警。为了切实保证预警信息的精准性，就需要对智能视频监控系统进行预警设置。首先，要对智能视频监控系统所处的环境进行分析，并甄选出最为合适的模式，从而有效的提升智能视频监控系统的实际运行效率与质量，一般情况下，按照所处的地点以及时间的差异，可以将预警所处的场景划分为室外、室内以及黑天白天四个部分。并将案例小区中所能出现的监控目标进行分类，分别为居民、私家车、非机动车以及动物等，等到环境类型以及预警目标进行设置完成之后，便可以对其区域进行监控划分。例如，警戒区、非警戒区等。针对不同的监控环境、使用最为适合的警戒类型，发出最为适合的预警，以此来切实提升当前小区居民的生活安全感以及居住幸福感。

（3）行为分析。智能视频监控系统除了在小区中可以进行应用之外，在一些其他的大型公共场合也是可以进行充分的应用的。所以，智能视频监控系统所处的场合不同，其预警内容也就不相同，所以，当智能视频监控系统完成预警设置后，就需要对其主体的行为进行有效的分析，例如主体的运行速度以及运行状态等，以此来充分的体现出智能视频监控系统的实际应用价值。例如，在一些人流相对较为密集的大型商场中，为切实提升减少偷盗问题，就可以借助分析设置模块对其进行前提的设置，从而使得智能视频监控系统可以对监控范围内的偷盗行为进行分析，一旦出现偷盗行为，立刻进行报警，从而起到预警的作用。

2.1.2 监控模块

分析设置模块中的监控模块是实现实时监控的关键模块，对园区中的摄像头所采集到的视频，技术人员可以对其进行多元化的视频分析，并对其监控目标发生调整或是改变的情况下，对当前的监控计划进行优化与调整。在案例小区中，智能视频监控系统一共为其提供了三种监控方案，分别为周期计划、默认计划以及一次性计划。

2.1.3 视频播放模块

客户端想要切实实现视频流的播放就必须构建起过滤器图表，案例小区涉及的过滤器图表结构如图2所示。

由上述结构图可知，XVID 是当前客户端为了对中心服务器RTP 所发送过来的压缩包进行组包还原工作而设计的FILTER，该项设计主要为了对RTP 数据所接收的视频以及录像进行存储。而XVID Video 则是为对其进行解码处理而进行设计的，技术人员借助MPEG4来对XVID 进行解码。若是从整体上来看，就是对远程摄像头所捕捉的信息进行处理的过程[3]。

2.2 中心服务器

中心服务器是智能视频监控系统中的重要连接部分是客户端与分析单元之间的连接桥梁。在实际的智能视频监控系统中，不同的分析单元会对不同的视频进行分析与处理，并且诸多的分析单元的实际物位是能够分布在整个园区的所有地方，而中心服务器就是将所有分析单元所收集上来的视频信息进行压缩处理，之后将压缩视频传输到视频流缓冲区，并借助RTP的多播方式来将视频信息传输给同一多播组的不同客户端，图3 为网络信息传输结构。

2.3 分析单元

分析单元是当前基于人机交互体验设计和网络传输的智能视频监控系统的核心技术部分，其主要分析处理流程如图4 所示。

2.3.1 动态目标检测

在当前的智能视频监控系统的实际运行过程中，由摄像头进行拍摄的动态化影像，一般都是由动态目标检测模组对其进行有效的处理。将影像中的目标从监控影像中进行提取出来，并以相对较为独立的形式呈现。将目标从场景中进行提取，需要对动态目标的实际截取后果进行分析，这是因为监控影像是典型的多组动作以及图像序列，因此，其截取会对智能视频监控系统的监控目标划分以及程序处理等工作产生影响。监控影像中的背景是实时发生变化的，所以在使用动态目标检测的过程中，其自身会受到一定的外部因素影响，技术人员可以借助光流法以及差分法等技术来完成相应的检测目标[4]。

2.3.2 目标跟踪

在智能视频监控系统的运行范围内，园区摄像头所拍摄到的画面，是需要对其动态目标进行分割处理的，并且还要对其自身的动态规律进行分析。在智能视频监控系统中目标跟踪就是借助对其运动规律以及整体轮廓的分析，来对其进行跟踪识别，技术人员可以使用轮廓跟踪、运动跟踪等多元化的跟踪方式。

2.3.3 目标分类

当智能视频监控系统获取到前景目标后，便可以根据其自身的运动特征以及形状来辨别出物体类型，例如居民。动物以及汽车等。之后案例小区中的智能视频监控系统便可以对人的行进速度以及运动特征进行分析，从而将居民与一些不法的盗窃分子进行区别，以此来充分的提升案例小区的居住安全性。

2.3.4 行为分析

智能视频监控系统借助上述的流程，已经可以充分的掌握好当前图像序列中的拍摄主体的实际类型以及其自身的运行状态，并借助分析模块对其进行警戒设置，并在定标的情况下，对之前预制的好规则进行分析。从而对监控主体的行为以及运动规律进行对比，其自身的运动行为是否符合规定标准。倘若监控主体的行为与预制的规章不符，则需要及时生成预警信息，并借助RTP 协议将其传输到中心服务器，之后由中心服务器传输到各个客户端上[5]。

3 结语

综上所述，本文以广东省某新建小区应用智能视频监控系统为例，对基于人机交互体验设计和网络传输的智能视频监控系统进行分析，在分析中可以得知，在当前安防需求的相对较大的地方，切实应用好智能视频监控系统，可以有效的提升其自身的安全性，并在一定程度上提升当前社会的和谐与安定。