5 火車(chē)站全時(shí)空立體可視化平臺(tái)技術(shù)方案

1、火車(chē)站口全時(shí)空立體可視化平臺(tái)技術(shù)方案口北京正安融翰技術(shù)有限公司2014年6月TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 一、項(xiàng)目建設(shè)的必要性1 HYPERLINK l bookmark6 二、需求分析1 HYPERLINK l bookmark8 三、建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容2 HYPERLINK l bookmark10 .建設(shè)目標(biāo)2 HYPERLINK l bookmark12 .建設(shè)內(nèi)容2 HYPERLINK l bookmark14 四、技術(shù)方案4 HYPERLINK l bookmark16 .攝像機(jī)點(diǎn)位規(guī)劃4 HYPERLINK l bookmark18 .三

2、維建模5 HYPERLINK l bookmark20 .全景視頻融合7 HYPERLINK l bookmark22 .跨鏡頭智能分析11 HYPERLINK l bookmark24 五、平臺(tái)部署15 HYPERLINK l bookmark26 .軟件平臺(tái)架構(gòu)15.硬件部署17 HYPERLINK l bookmark28 六、平臺(tái)建設(shè)環(huán)境要求19 HYPERLINK l bookmark30 .攝像機(jī)要求19 HYPERLINK l bookmark32 .鏈路要求20 HYPERLINK l bookmark34 .指揮中心要求20 HYPERLINK l bookmark36 七、

3、平臺(tái)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)21 HYPERLINK l bookmark38 八、效益分析22 和預(yù)處理。高性能圖形服務(wù)器：完成前端固定攝像機(jī)采集的監(jiān)控視頻與三維模型的拼接融合，實(shí)現(xiàn)全景立體監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了大場(chǎng)景監(jiān)控、定制巡航、二維/三維信息關(guān)聯(lián)、攝像機(jī)反向關(guān)聯(lián)、歷史視頻以全景方式回溯反查功能等立體可視化控制。監(jiān)控視頻存儲(chǔ)服務(wù)器（包括視頻存儲(chǔ)管理服務(wù)器和磁盤(pán)陣列）：監(jiān)控視頻控制存儲(chǔ)。球機(jī)聯(lián)動(dòng)控制服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)球機(jī)快速目標(biāo)捕獲，即根據(jù)監(jiān)控人員選中所需要觀測(cè)的目標(biāo)或區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用最佳位置球機(jī)鎖定該區(qū)域。智能分析服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)針對(duì)特定區(qū)域的跨鏡頭視頻智能分析。全時(shí)空立體可視化平臺(tái)既可以實(shí)現(xiàn)大視野的實(shí)時(shí)視頻全景立體監(jiān)

4、控，又可以實(shí)現(xiàn)歷史視頻的全景回溯，同時(shí)通過(guò)調(diào)用球機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)局部細(xì)節(jié)的精細(xì)觀察，通過(guò)智能分析實(shí)現(xiàn)*站重點(diǎn)區(qū)域跨鏡頭智能分析。實(shí)時(shí)視頻通過(guò)視頻資源接入服務(wù)器接入到平臺(tái)中，在高性能圖形服務(wù)器中完成并顯示拼接融合的全景立體監(jiān)控，并通過(guò)視頻存儲(chǔ)管理服務(wù)器將實(shí)時(shí)視頻存儲(chǔ)到磁盤(pán)陣列中；當(dāng)需要回溯歷史視頻時(shí)，通過(guò)視頻存儲(chǔ)管理服務(wù)器調(diào)用存儲(chǔ)在磁盤(pán)陣列中歷史視頻，在高性能圖形服務(wù)器中完成并顯示拼接融合的全景歷史視頻，實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史事件的全景還原回溯；當(dāng)在高性能圖形服務(wù)器的全景畫(huà)面中選中可疑目標(biāo)或區(qū)域時(shí)，球機(jī)聯(lián)動(dòng)控制服務(wù)器調(diào)用對(duì)應(yīng)的球機(jī)鎖定該區(qū)域并可手動(dòng)調(diào)節(jié)球機(jī)焦距實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)觀察;針對(duì)特定區(qū)域特定業(yè)務(wù)要求定制開(kāi)發(fā)智能分

5、析功能，智能分析服務(wù)器對(duì)跨區(qū)域跨鏡頭的全景視頻自動(dòng)分析，發(fā)現(xiàn)特定異常并報(bào)警，提醒相關(guān)工作人員注意。如果沒(méi)有球機(jī)協(xié)同追視及智能分析功能，上述球機(jī)聯(lián)動(dòng)控制服務(wù)器以及智能分析服務(wù)器可以不用。各種類(lèi)型的服務(wù)器數(shù)量將根據(jù)具體項(xiàng)目的規(guī)模詳細(xì)設(shè)計(jì)。全時(shí)空立體可視化平臺(tái)可輕松實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)容，新增監(jiān)控點(diǎn)位只需增加對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備即可輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)點(diǎn)位數(shù)量升級(jí)。全時(shí)空立體可視化平臺(tái)可以通過(guò)“旁路”的方式在原有監(jiān)控系統(tǒng)完全利舊的前提下實(shí)現(xiàn)全時(shí)空立體可視化監(jiān)控的功能。六、平臺(tái)建設(shè)環(huán)境要求1.攝像機(jī)要求對(duì)新增攝像機(jī)的要求如下：(1)使用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模擬攝像機(jī)本身清晰度較差，為了處理監(jiān)控視頻，最佳方案是在數(shù)字化基礎(chǔ)上進(jìn)行

6、，選用模擬攝像機(jī)將會(huì)多一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致圖像清晰度、色彩飽和度下降。(2)使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)字?jǐn)z像機(jī)幾乎均有網(wǎng)絡(luò)接口，而且網(wǎng)絡(luò)接口相關(guān)設(shè)備較多，可以方便構(gòu)架出最優(yōu)性?xún)r(jià)比的標(biāo)準(zhǔn)化連接方式。(3)各攝像機(jī)之間傳輸時(shí)間差最大不能超過(guò)300ms各個(gè)攝像機(jī)實(shí)時(shí)視頻流匯聚到指揮中心，相互之間的傳輸時(shí)間不能相差太大。此點(diǎn)主要通過(guò)指揮中心整體建設(shè)集成及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化加以保障。為保證全場(chǎng)景多路視頻實(shí)時(shí)處理的效果，對(duì)傳輸時(shí)間差提出不超過(guò)300ms的要求。(4)使用符合環(huán)境要求的攝像機(jī)對(duì)于溫差較大等環(huán)境惡劣區(qū)域，攝像機(jī)不方便維護(hù)，建議用戶(hù)采用經(jīng)過(guò)實(shí)際環(huán)境測(cè)試的品牌攝像機(jī)。(5)使用1080P高清攝像機(jī)要求使用1080

7、P高清攝像機(jī)。視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)要符合H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)，支持RTSP視頻接入。(6)槍式攝像機(jī)使用廣角鏡頭所有槍式攝像機(jī)配備廣角低畸變鏡頭，攝像機(jī)CD尺寸不大于1/2.7，CS接口，支持換鏡頭。廣角鏡頭建議采肺heiaSL183A1.8mm或富士能2.26mm百萬(wàn)鏡頭。(7)球機(jī)要求球機(jī)SDK必須支持PTZm個(gè)參數(shù)(水平、俯仰、縮放)的接口調(diào)用，參數(shù)是相對(duì)某一原始點(diǎn)的絕對(duì)偏移量。建議使用安訊士AXISQ6035、大華DH-SD6582-HS、DH-SD6982-HN，在確認(rèn)采用其他品牌之前，提供該品牌測(cè)試樣機(jī)及完整的SDK。（8）穩(wěn)定性要求攝像機(jī)安裝完畢后，安裝位置和安裝角度不能發(fā)生偏移。.鏈路要

8、求要求采用如下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：采用路由器以太網(wǎng)連接方式，主干網(wǎng)應(yīng)采用光纖連接。所有攝像機(jī)構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的圖像傳輸局域網(wǎng)，以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)本著資源共享、有效利用現(xiàn)有資源的思路進(jìn)行建設(shè)，由于前端采用1080P高清攝像機(jī)，確保單路12Mbps的接入帶寬要求，將各種視頻資源統(tǒng)一接入中心機(jī)房。所有監(jiān)控視頻資源最終上行傳送中心機(jī)房。要求監(jiān)控視頻網(wǎng)絡(luò)傳送的視頻數(shù)據(jù)符合H.264規(guī)范的高清分辨率壓縮碼流。圖像幀率為25fps。攝像機(jī)傳輸?shù)臅r(shí)間要求同步，可以有系統(tǒng)誤差，但不能有隨機(jī)誤差。所有監(jiān)控?cái)z像機(jī)經(jīng)一級(jí)交換機(jī)級(jí)聯(lián)接入光纖主干網(wǎng)。視頻數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送延時(shí)不得超過(guò)1秒。任意兩路監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)傳送延時(shí)相差不得

9、多于200毫秒（視頻傳送誤差少于五幀）。需保證線(xiàn)纜質(zhì)量及所用交換機(jī)性能，保證平臺(tái)接收到的數(shù)據(jù)帶寬滿(mǎn)足監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)傳輸要求。.指揮中心要求全時(shí)空立體可視化平臺(tái)作為一個(gè)旁路接入的系統(tǒng)，將完全不會(huì)影響原有指揮系統(tǒng)的正常使用，即在沒(méi)有全時(shí)空立體可視化平臺(tái)或全時(shí)空立體可視化平臺(tái)不啟動(dòng)的情況下，原有指揮系統(tǒng)都可以正常工作。為更好發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)更大實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值，給出全時(shí)空立體可視化平臺(tái)建設(shè)相結(jié)合的具體技術(shù)建議如下:（1）大屏顯示系統(tǒng)要求要求全時(shí)空立體可視化平臺(tái)所有服務(wù)器和視頻矩陣（或大屏控制器）在同一機(jī)房，且布線(xiàn)距離不能超過(guò)10米。為了達(dá)到最佳的顯示效果，要求為平臺(tái)預(yù)留6路1080P的DVI同時(shí)上

10、大屏，高性能圖形服務(wù)器輸出與視頻矩陣（或大屏控制器）輸入之間連接線(xiàn)牢固，保證線(xiàn)材傳輸1080P信號(hào)衰減小。大屏控制系統(tǒng)需保證大屏上6路DVI信號(hào)的任意擺放，以保證系統(tǒng)窗口按照甲方要求部署。大屏控制系統(tǒng)需為提供若干展示模式，通過(guò)模式進(jìn)行軟件布局切換。要求大屏控制器滿(mǎn)足6路DVI信號(hào)同時(shí)上大屏(保證幀率25fps)。DVI線(xiàn)需采用高質(zhì)量線(xiàn)纜，雙公頭，不能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接頭。(2)對(duì)電源和機(jī)柜空間的要求指揮中心需提供足夠的機(jī)柜空間和電源。(3)操作臺(tái)相關(guān)要求需要在正對(duì)展示大屏位置提供一個(gè)軟件操作臺(tái)，至少容納1人操作。操作臺(tái)上需預(yù)留22寸顯示器及鍵鼠擺放空間。高性能圖形服務(wù)器到操作臺(tái)布線(xiàn)距離不超過(guò)50米，要保

11、證DVI信號(hào)和鍵鼠信號(hào)質(zhì)量，確保信號(hào)衰減不會(huì)給平臺(tái)操作及顯示問(wèn)題帶來(lái)問(wèn)題。具體要求如下：高性能圖形服務(wù)器和操作臺(tái)布線(xiàn)距離小于15米時(shí)采用DVI線(xiàn)。USB傳輸采用延長(zhǎng)器，需要預(yù)埋2根高質(zhì)量DVI線(xiàn)及2根高質(zhì)量直連網(wǎng)線(xiàn)備用。高性能圖形服務(wù)器和操作臺(tái)布線(xiàn)距離大于15米小于50米時(shí)采用DVI延長(zhǎng)器。USB傳輸采用延長(zhǎng)器，需要預(yù)埋4根高質(zhì)量網(wǎng)線(xiàn)備用。特殊情況下，高性能圖形服務(wù)器和操作臺(tái)布線(xiàn)距離大于50米時(shí)，采用光纖傳輸，需要1臺(tái)1080P的高清發(fā)送、接收光端機(jī)，預(yù)埋2根單模光纖。要求上述提及的網(wǎng)線(xiàn)為RJ45,單根直通，不能經(jīng)過(guò)配線(xiàn)架；DVI線(xiàn)需采用高質(zhì)量線(xiàn)纜，雙公頭，不能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接頭。七、平臺(tái)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)與

12、傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，全時(shí)空立體可視化平臺(tái)在以下幾個(gè)方面有重大突破：打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示分鏡頭畫(huà)面的局限，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)監(jiān)控區(qū)域整體大場(chǎng)景全時(shí)空的實(shí)時(shí)立體展示。指揮人員能夠以全景視角觀察現(xiàn)場(chǎng)局勢(shì)、部署安保力量。打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)分鏡頭畫(huà)面只有局部視角的局限，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的全局觀測(cè)，可以以全局視角觀察重點(diǎn)區(qū)域的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。實(shí)現(xiàn)了二維全局地圖與立體監(jiān)控的結(jié)合，攝像機(jī)的位置和覆蓋區(qū)域以及用戶(hù)當(dāng)前觀察點(diǎn)的位置可同步顯示在二維地圖及三維場(chǎng)景中。打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)挑選最佳視角的局限，通過(guò)交互設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地調(diào)用最佳位置球機(jī)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)觀察。系統(tǒng)將場(chǎng)景內(nèi)所有球機(jī)關(guān)聯(lián)融合于三維全景監(jiān)控中

13、，突破傳統(tǒng)球機(jī)聯(lián)動(dòng)概念，以全景監(jiān)控中的事件目標(biāo)為驅(qū)動(dòng)，有的放矢地關(guān)注細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)縱覽全局和細(xì)節(jié)把控的有機(jī)結(jié)合。支持對(duì)歷史視頻的全景還原回溯，實(shí)現(xiàn)了全時(shí)空環(huán)境下正向或反向播放搜索，為事件事后追查提供了極大的便利。打破傳統(tǒng)視頻智能分析中各個(gè)分鏡頭孤立分析的局限，可在全景視頻范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨鏡頭連續(xù)智能分析。全景智能分析結(jié)果與監(jiān)控視頻無(wú)縫對(duì)接。同時(shí)，為確保將來(lái)的規(guī)模擴(kuò)展、功能擴(kuò)充、軟件升級(jí)等需要和可持續(xù)性發(fā)展，平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)外集成接口，以實(shí)現(xiàn)更多樣的上層應(yīng)用體系。平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)遵循下列原則：規(guī)范性：系統(tǒng)的控制協(xié)議、傳輸協(xié)議、接口協(xié)議以及視編解碼等應(yīng)用協(xié)議，符合相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；擴(kuò)展性：平臺(tái)擴(kuò)展性

14、強(qiáng)，通過(guò)將各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合到平臺(tái)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各部門(mén)業(yè)務(wù)的協(xié)同管理，從而為綜合業(yè)務(wù)管理提供有力的技術(shù)支撐?？煽啃裕翰捎贸墒斓募夹g(shù)和可靠的設(shè)備，平臺(tái)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)和故障恢復(fù)能力。八、效益分析建設(shè)*站全時(shí)空立體可視化平臺(tái)，對(duì)*站重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全景視頻可視化，通過(guò)全天候、精確化、無(wú)縫隙的全景可視化監(jiān)管提供全方位、全空間的運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知功能，為提高*站實(shí)時(shí)指揮調(diào)度管理水平提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，將對(duì)*站的信息化建設(shè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)增強(qiáng)了*站的安全管控能力，通過(guò)進(jìn)行全天候、精確化、無(wú)縫隙的監(jiān)管。一方面，監(jiān)控人員可以根據(jù)系統(tǒng)的異常預(yù)警，及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，快速做出響應(yīng)，避免危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)或者防止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大；另一方面，通過(guò)技術(shù)與管理的創(chuàng)新結(jié)合，管理人員可以直觀方便的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)而找出問(wèn)題的根源，改進(jìn)管理方式，如調(diào)整人員部署策略、改變決策依據(jù)、實(shí)施人防與技防相結(jié)合的高效管理。通過(guò)對(duì)*站大場(chǎng)景的全局監(jiān)控，為進(jìn)行攝像頭的布置規(guī)劃