5 火车站全时空立体可视化平台技术方案

1、火车站口全时空立体可视化平台技术方案口北京正安融翰技术有限公司2014年6月TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 一、项目建设的必要性1 HYPERLINK l bookmark6 二、需求分析1 HYPERLINK l bookmark8 三、建设目标和建设内容2 HYPERLINK l bookmark10 .建设目标2 HYPERLINK l bookmark12 .建设内容2 HYPERLINK l bookmark14 四、技术方案4 HYPERLINK l bookmark16 .摄像机点位规划4 HYPERLINK l bookmark18 .三

2、维建模5 HYPERLINK l bookmark20 .全景视频融合7 HYPERLINK l bookmark22 .跨镜头智能分析11 HYPERLINK l bookmark24 五、平台部署15 HYPERLINK l bookmark26 .软件平台架构15.硬件部署17 HYPERLINK l bookmark28 六、平台建设环境要求19 HYPERLINK l bookmark30 .摄像机要求19 HYPERLINK l bookmark32 .链路要求20 HYPERLINK l bookmark34 .指挥中心要求20 HYPERLINK l bookmark36 七、

3、平台特点与优势21 HYPERLINK l bookmark38 八、效益分析22 和预处理。高性能图形服务器：完成前端固定摄像机采集的监控视频与三维模型的拼接融合，实现全景立体监控。实现了大场景监控、定制巡航、二维/三维信息关联、摄像机反向关联、历史视频以全景方式回溯反查功能等立体可视化控制。监控视频存储服务器（包括视频存储管理服务器和磁盘阵列）：监控视频控制存储。球机联动控制服务器：实现球机快速目标捕获，即根据监控人员选中所需要观测的目标或区域，系统自动调用最佳位置球机锁定该区域。智能分析服务器：实现针对特定区域的跨镜头视频智能分析。全时空立体可视化平台既可以实现大视野的实时视频全景立体监

4、控，又可以实现历史视频的全景回溯，同时通过调用球机可以实现对局部细节的精细观察，通过智能分析实现*站重点区域跨镜头智能分析。实时视频通过视频资源接入服务器接入到平台中，在高性能图形服务器中完成并显示拼接融合的全景立体监控，并通过视频存储管理服务器将实时视频存储到磁盘阵列中；当需要回溯历史视频时，通过视频存储管理服务器调用存储在磁盘阵列中历史视频，在高性能图形服务器中完成并显示拼接融合的全景历史视频，实现对历史事件的全景还原回溯；当在高性能图形服务器的全景画面中选中可疑目标或区域时，球机联动控制服务器调用对应的球机锁定该区域并可手动调节球机焦距实现细节观察;针对特定区域特定业务要求定制开发智能分

5、析功能，智能分析服务器对跨区域跨镜头的全景视频自动分析，发现特定异常并报警，提醒相关工作人员注意。如果没有球机协同追视及智能分析功能，上述球机联动控制服务器以及智能分析服务器可以不用。各种类型的服务器数量将根据具体项目的规模详细设计。全时空立体可视化平台可轻松实现横向扩容，新增监控点位只需增加对应的硬件设备即可轻松实现监控系统点位数量升级。全时空立体可视化平台可以通过“旁路”的方式在原有监控系统完全利旧的前提下实现全时空立体可视化监控的功能。六、平台建设环境要求1.摄像机要求对新增摄像机的要求如下：(1)使用数字网络摄像机模拟摄像机本身清晰度较差，为了处理监控视频，最佳方案是在数字化基础上进行

6、，选用模拟摄像机将会多一次模数转换，导致图像清晰度、色彩饱和度下降。(2)使用标准网络接口数字摄像机几乎均有网络接口，而且网络接口相关设备较多，可以方便构架出最优性价比的标准化连接方式。(3)各摄像机之间传输时间差最大不能超过300ms各个摄像机实时视频流汇聚到指挥中心，相互之间的传输时间不能相差太大。此点主要通过指挥中心整体建设集成及系统网络优化加以保障。为保证全场景多路视频实时处理的效果，对传输时间差提出不超过300ms的要求。(4)使用符合环境要求的摄像机对于温差较大等环境恶劣区域，摄像机不方便维护，建议用户采用经过实际环境测试的品牌摄像机。(5)使用1080P高清摄像机要求使用1080

7、P高清摄像机。视频压缩标准要符合H.264压缩标准，支持RTSP视频接入。(6)枪式摄像机使用广角镜头所有枪式摄像机配备广角低畸变镜头，摄像机CD尺寸不大于1/2.7，CS接口，支持换镜头。广角镜头建议采肺heiaSL183A1.8mm或富士能2.26mm百万镜头。(7)球机要求球机SDK必须支持PTZm个参数(水平、俯仰、缩放)的接口调用，参数是相对某一原始点的绝对偏移量。建议使用安讯士AXISQ6035、大华DH-SD6582-HS、DH-SD6982-HN，在确认采用其他品牌之前，提供该品牌测试样机及完整的SDK。（8）稳定性要求摄像机安装完毕后，安装位置和安装角度不能发生偏移。.链路要

8、求要求采用如下网络架构：采用路由器以太网连接方式，主干网应采用光纤连接。所有摄像机构成一个单独的图像传输局域网，以保证数据的稳定传输。视频网络建设本着资源共享、有效利用现有资源的思路进行建设，由于前端采用1080P高清摄像机，确保单路12Mbps的接入带宽要求，将各种视频资源统一接入中心机房。所有监控视频资源最终上行传送中心机房。要求监控视频网络传送的视频数据符合H.264规范的高清分辨率压缩码流。图像帧率为25fps。摄像机传输的时间要求同步，可以有系统误差，但不能有随机误差。所有监控摄像机经一级交换机级联接入光纤主干网。视频数据数据传送延时不得超过1秒。任意两路监控视频数据传送延时相差不得

9、多于200毫秒（视频传送误差少于五帧）。需保证线缆质量及所用交换机性能，保证平台接收到的数据带宽满足监控视频实时传输要求。.指挥中心要求全时空立体可视化平台作为一个旁路接入的系统，将完全不会影响原有指挥系统的正常使用，即在没有全时空立体可视化平台或全时空立体可视化平台不启动的情况下，原有指挥系统都可以正常工作。为更好发挥协同效应，为用户实现更大实战应用价值，给出全时空立体可视化平台建设相结合的具体技术建议如下:（1）大屏显示系统要求要求全时空立体可视化平台所有服务器和视频矩阵（或大屏控制器）在同一机房，且布线距离不能超过10米。为了达到最佳的显示效果，要求为平台预留6路1080P的DVI同时上

10、大屏，高性能图形服务器输出与视频矩阵（或大屏控制器）输入之间连接线牢固，保证线材传输1080P信号衰减小。大屏控制系统需保证大屏上6路DVI信号的任意摆放，以保证系统窗口按照甲方要求部署。大屏控制系统需为提供若干展示模式，通过模式进行软件布局切换。要求大屏控制器满足6路DVI信号同时上大屏(保证帧率25fps)。DVI线需采用高质量线缆，双公头，不能经过转接头。(2)对电源和机柜空间的要求指挥中心需提供足够的机柜空间和电源。(3)操作台相关要求需要在正对展示大屏位置提供一个软件操作台，至少容纳1人操作。操作台上需预留22寸显示器及键鼠摆放空间。高性能图形服务器到操作台布线距离不超过50米，要保

11、证DVI信号和键鼠信号质量，确保信号衰减不会给平台操作及显示问题带来问题。具体要求如下：高性能图形服务器和操作台布线距离小于15米时采用DVI线。USB传输采用延长器，需要预埋2根高质量DVI线及2根高质量直连网线备用。高性能图形服务器和操作台布线距离大于15米小于50米时采用DVI延长器。USB传输采用延长器，需要预埋4根高质量网线备用。特殊情况下，高性能图形服务器和操作台布线距离大于50米时，采用光纤传输，需要1台1080P的高清发送、接收光端机，预埋2根单模光纤。要求上述提及的网线为RJ45,单根直通，不能经过配线架；DVI线需采用高质量线缆，双公头，不能经过转接头。七、平台特点与优势与

12、传统的视频监控系统相比，全时空立体可视化平台在以下几个方面有重大突破：打破传统视频监控系统显示分镜头画面的局限，实现了对整个监控区域整体大场景全时空的实时立体展示。指挥人员能够以全景视角观察现场局势、部署安保力量。打破传统视频监控系统各个分镜头画面只有局部视角的局限，实现重点区域的全局观测，可以以全局视角观察重点区域的实时动态。实现了二维全局地图与立体监控的结合，摄像机的位置和覆盖区域以及用户当前观察点的位置可同步显示在二维地图及三维场景中。打破传统视频监控系统无法自动挑选最佳视角的局限，通过交互设置实现自动地调用最佳位置球机对目标区域进行精细观察。系统将场景内所有球机关联融合于三维全景监控中

13、，突破传统球机联动概念，以全景监控中的事件目标为驱动，有的放矢地关注细节，实现纵览全局和细节把控的有机结合。支持对历史视频的全景还原回溯，实现了全时空环境下正向或反向播放搜索，为事件事后追查提供了极大的便利。打破传统视频智能分析中各个分镜头孤立分析的局限，可在全景视频范围内实现跨镜头连续智能分析。全景智能分析结果与监控视频无缝对接。同时，为确保将来的规模扩展、功能扩充、软件升级等需要和可持续性发展，平台提供标准的对外集成接口，以实现更多样的上层应用体系。平台接口标准遵循下列原则：规范性：系统的控制协议、传输协议、接口协议以及视编解码等应用协议，符合相关的国家或行业标准的规定；扩展性：平台扩展性

14、强，通过将各种业务数据融合到平台中，可实现对各部门业务的协同管理，从而为综合业务管理提供有力的技术支撑。可靠性：采用成熟的技术和可靠的设备，平台具有较强的容错和故障恢复能力。八、效益分析建设*站全时空立体可视化平台，对*站重点区域进行全景视频可视化，通过全天候、精确化、无缝隙的全景可视化监管提供全方位、全空间的运行态势感知功能，为提高*站实时指挥调度管理水平提供强有力的技术支撑，将对*站的信息化建设产生深远的影响，带来巨大的社会效益和经济效益。系统增强了*站的安全管控能力，通过进行全天候、精确化、无缝隙的监管。一方面，监控人员可以根据系统的异常预警，及时、准确的发现问题，快速做出响应，避免危险情况的出现或者防止事态进一步扩大；另一方面，通过技术与管理的创新结合，管理人员可以直观方便的对问题进行分析，进而找出问题的根源，改进管理方式，如调整人员部署策略、改变决策依据、实施人防与技防相结合的高效管理。通过对*站大场景的全局监控，为进行摄像头的布置规划