淺析視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

孫飛艷

摘 要： 本文將對(duì)音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)運(yùn)行的安全保障、檢測(cè)協(xié)議、控制校驗(yàn)?zāi)芰σ约艾F(xiàn)實(shí)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和研究。視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)不僅適合應(yīng)用于模擬視音頻當(dāng)中，而且還能應(yīng)用于數(shù)字視音頻中。這類自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)能夠改善播出質(zhì)量，同時(shí)對(duì)監(jiān)控自動(dòng)化也有顯著的輔助作用。通過本次論述和研究旨在為視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的更新和創(chuàng)新提供研究樣本，希望對(duì)未來的評(píng)測(cè)工作具有參考性意義。

關(guān)鍵詞： 視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)；技術(shù)檢測(cè)；理論分析

一、引言

隨著市面上電視系統(tǒng)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)報(bào)警系統(tǒng)的視頻和音頻信號(hào)的質(zhì)量要求也越來越高。以往視頻的檢測(cè)方法十分落后，常常需要人工手動(dòng)進(jìn)行干預(yù)檢測(cè)。由于在檢測(cè)過程中的一系列手段也十分的有限，經(jīng)常會(huì)發(fā)生檢測(cè)結(jié)果出錯(cuò)和遺漏的不利情況。本文所介紹的視音頻自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)為上述問題提供了有效的解決方案。視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是一種新型檢測(cè)模式，具體的操作方式如下：通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)與視頻、音頻檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的方式，有效地提高了檢測(cè)成功的概率。不僅能夠達(dá)成無(wú)需人工監(jiān)控的效果，而且還能同時(shí)對(duì)制作技術(shù)的檢測(cè)有所增益。測(cè)試內(nèi)容的覆蓋范圍也相當(dāng)廣泛。具體范圍如下：①可以檢測(cè)波形、圖像的成像音頻的信號(hào)強(qiáng)度和矢量大小。②可以進(jìn)行多波形監(jiān)測(cè)和多行監(jiān)測(cè)。③可以檢測(cè)無(wú)人監(jiān)控信號(hào)和輸入時(shí)碼的顯示情況。④可以同步檢測(cè)行、場(chǎng)。⑤可以測(cè)試報(bào)警日志的應(yīng)用效果。除此之外，用戶還可以根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)設(shè)置報(bào)警的界限。當(dāng)視音頻的質(zhì)量超出用戶自行制訂的報(bào)警界限時(shí)，立即實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。

二、系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程

（一）系統(tǒng)應(yīng)用的具體范圍

視音頻一體式自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可以利用麥克風(fēng)與攝像機(jī)（聯(lián)網(wǎng)）來預(yù)防異常情況發(fā)生。通過網(wǎng)絡(luò)攝像器械來觀察和檢測(cè)視頻的移動(dòng)視野，對(duì)比連續(xù)畫面間的不同。在差別超過預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時(shí)，就會(huì)發(fā)動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)。在運(yùn)用麥克進(jìn)行檢測(cè)音量大小時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較大聲響，警報(bào)就會(huì)啟動(dòng)。報(bào)警信息在啟動(dòng)時(shí)會(huì)同時(shí)發(fā)送到用戶的終端上，并且終端在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下可以在瀏覽器上實(shí)現(xiàn)異地實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（二）系統(tǒng)總體運(yùn)行結(jié)構(gòu)

用戶可以通過主控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)接收到的報(bào)警信息進(jìn)行操作查看，與此同時(shí)錯(cuò)誤信息會(huì)自動(dòng)收入到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，用戶可以自行挑選存入的數(shù)據(jù)類型，以供日后參考。系統(tǒng)可以計(jì)算出警報(bào)信息發(fā)動(dòng)的概率，能夠顯示測(cè)試中設(shè)備的檢測(cè)實(shí)況，通過計(jì)算機(jī)控制可以收看任意一部設(shè)備的測(cè)試狀態(tài)。

（三）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理念

報(bào)警裝置的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)中的核心組成部分。設(shè)計(jì)是否合理、完善直接影響到數(shù)據(jù)在運(yùn)行過程中的速度和數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。視音頻自動(dòng)檢測(cè)型報(bào)警系統(tǒng)一般裝配有7-8個(gè)管理模塊，每個(gè)管理模塊匹配一張數(shù)據(jù)庫(kù)圖表。

（四）視頻服務(wù)器處理委托情況

當(dāng)系統(tǒng)的視頻服務(wù)器收到客戶端傳來的視頻請(qǐng)求時(shí)，會(huì)直接將請(qǐng)求（request）發(fā)送到視頻客服端，通過處理器將緩沖圖像取回發(fā)送至客戶端。在緩沖階段如果無(wú)法查詢到圖像的序列號(hào)，說明圖像過于陳舊，需要通過客戶端重新接收新圖像。

（五）音頻服務(wù)器處理委托情況

當(dāng)通過音頻服務(wù)器進(jìn)行接收客戶端發(fā)送來的音頻請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)會(huì)直接將request發(fā)送給客戶端。音頻客戶端處理器將獲取從音頻緩沖中取得的音頻，通過轉(zhuǎn)換為WAV格式發(fā)送到客戶端進(jìn)行播放。

（六）多媒體處理器的工作手段

多媒體處理器能夠有效地處理音頻、視頻捕獲裝置收錄的有效音頻視頻，捕獲數(shù)據(jù)源并創(chuàng)建視音頻類別，也可以分成獨(dú)立的兩個(gè)裝置。當(dāng)系統(tǒng)添加未分割圖像至圖像緩沖器中時(shí)，需計(jì)算新圖像和最近圖像兩者之間的差異性，如果小于預(yù)設(shè)值將自動(dòng)丟棄新圖像。

當(dāng)處理由麥克風(fēng)設(shè)備錄入的音頻信號(hào)時(shí)，添加原始聲音數(shù)據(jù)需要計(jì)算聲音數(shù)據(jù)的頻率并判斷其是否為強(qiáng)聲，計(jì)算過程在原始聲音數(shù)據(jù)的處理過程中體現(xiàn)。

三、系統(tǒng)運(yùn)行的安全設(shè)置

在業(yè)務(wù)邏輯層和表示層之間實(shí)現(xiàn)頁(yè)面對(duì)接和業(yè)務(wù)邏輯層對(duì)接，對(duì)獲取到的信息可以通過request發(fā)送至頁(yè)面。在通過外網(wǎng)時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可以通過系統(tǒng)的前后臺(tái)直接訪問服務(wù)器。為了預(yù)防網(wǎng)絡(luò)安全隱患，一般可以通過預(yù)先設(shè)置登錄方式和口令密碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)進(jìn)行加密。同時(shí)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)會(huì)設(shè)置防火墻，一旦出現(xiàn)不明端攻擊內(nèi)網(wǎng)的情況，系統(tǒng)會(huì)直接對(duì)不明端進(jìn)行訪問阻攔，可以有效地保障系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。

在進(jìn)行系統(tǒng)登錄時(shí)，所有用戶都要進(jìn)行系統(tǒng)身份驗(yàn)證，用戶通過非登錄網(wǎng)址進(jìn)入管理系統(tǒng)進(jìn)行修改操作時(shí)會(huì)被系統(tǒng)過濾器直接屏蔽和阻攔，使其始終處于登錄界面，并且數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)保護(hù)和存取控制的安全系數(shù)極高，管理員在管理子系統(tǒng)時(shí)可以對(duì)所有數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)也會(huì)定時(shí)進(jìn)行完全備份，同時(shí)進(jìn)行定期安全檢查，有效預(yù)防病毒木馬感染系統(tǒng)的發(fā)生。

四、系統(tǒng)的檢測(cè)協(xié)議與控制校驗(yàn)情況

視音頻自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信協(xié)議主要由測(cè)試設(shè)備和主控PC之間的通信協(xié)議組成。測(cè)試設(shè)備和主控機(jī)器間的通信協(xié)議具有保密性，需要進(jìn)行測(cè)試分析，這是整體設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之處?？梢酝ㄟ^運(yùn)行VTM-3XX 與SpyderWeb實(shí)現(xiàn)對(duì)通信協(xié)議的分析工作。為了保證通信協(xié)議的的工作效率，一般會(huì)運(yùn)用CRC生成多項(xiàng)式來減輕檢驗(yàn)工作的繁復(fù)性。采用快速算法的設(shè)計(jì)理念，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)算發(fā)現(xiàn)，采用CRC生成多項(xiàng)式進(jìn)行檢驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)出長(zhǎng)度小于15的錯(cuò)誤和99.996%長(zhǎng)度為16的突發(fā)錯(cuò)誤，經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)證明多項(xiàng)式運(yùn)算檢驗(yàn)?zāi)軌蛴行z測(cè)出雙數(shù)錯(cuò)誤和奇數(shù)錯(cuò)誤。

再者，運(yùn)用線程能夠進(jìn)行良好的多任務(wù)運(yùn)行和后臺(tái)處理，檢測(cè)軟件在運(yùn)行過程中可以運(yùn)用多個(gè)線程進(jìn)行多個(gè)設(shè)備測(cè)試，每一個(gè)線程匹配一個(gè)對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)，用戶可以手動(dòng)操控所有通道。

五、應(yīng)用視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)具體增益

和傳統(tǒng)的單一音頻報(bào)警器和單一視頻報(bào)警器相比，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的視音頻自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)在使用體驗(yàn)、實(shí)際功效方面表現(xiàn)更佳。

（一）外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效率影響較小

系統(tǒng)采用光學(xué)鏡頭接收探測(cè)信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)接收攝像圖像，音頻通過客戶端處理器進(jìn)行緩沖處理直接傳送至客戶端，所有的信息接收工作都是通過主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理完成的，在一定程度上減少了外界空間、氣流對(duì)檢測(cè)技術(shù)的影響，盡管在惡劣的環(huán)境中也能保證正常運(yùn)行和工作。

（二）自動(dòng)檢測(cè)實(shí)時(shí)報(bào)警

用戶可以根據(jù)當(dāng)前實(shí)際設(shè)定報(bào)警界限，當(dāng)視音頻超過預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量時(shí)，系統(tǒng)將立即發(fā)動(dòng)警報(bào)，并且將報(bào)警信息實(shí)時(shí)記錄，用戶可以對(duì)錯(cuò)誤通道進(jìn)行隨時(shí)檢索，滿足客戶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求。

（三）數(shù)字化技術(shù)先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)異地實(shí)時(shí)監(jiān)控

此類報(bào)警系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)字信號(hào)，通過用戶終端與服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，可以實(shí)現(xiàn)異地多設(shè)備實(shí)時(shí)同步監(jiān)控，極大程度上提高了檢測(cè)效率。

（四）監(jiān)控自動(dòng)化

在該系統(tǒng)當(dāng)中，攝像設(shè)備、音頻設(shè)備以及識(shí)別能力能夠有效代替人類的視覺、聽覺和分析能力。當(dāng)聲音視頻質(zhì)量超過預(yù)先設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)可以通過算法檢驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)判斷，一定意義上提高報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控。

由此可見，基于視音頻條件下的自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)具有靈敏化、智能化、自動(dòng)化以及信息檢測(cè)準(zhǔn)確率高、所需成本較低、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，值得廣泛推廣使用。

六、總結(jié)

目前，在我國(guó)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警技術(shù)的要求也越來越高。傳統(tǒng)視音頻報(bào)警系統(tǒng)不能夠滿足當(dāng)今用戶的檢測(cè)要求。依托計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行視音頻自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警成為必然發(fā)展趨勢(shì)，此類技術(shù)的創(chuàng)新和改良對(duì)我國(guó)電視行業(yè)具有重要的發(fā)展意義。

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