一种5G+高空鹰眼超清视频监控的智能应用

李成

（广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510660）

1 引言

随着城镇化快速演进，我国不断涌现出一座座大城市和超级大城市，针对城市内容易出现的种种安全风险，结合高空瞭望、视频监控以及5G传输技术，可构建城市高空鹰眼超清视频监控系统，构筑起城市安全的“千里眼”，提前发现城市安全风险，防患于未然，实现城市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、核心枢纽监控、城市环境监控、防空安全监控、交通疏导监控、自然灾害应急监控等能力，进一步避免影响到人民生命财产安全等关系的事件的发生。

2 解决思路

在城市地标高楼建筑上设置基于高点视频监控，构建5G+鹰眼超清视频监控系统，通过5G网络传输监控视频信号，实现对城市全城区内实现全天候实时监控智能识别预警，在发生恐怖袭击、暴力冲突、非法聚集等突发事件时能够准确定位，并辅助决策管理部门指挥调度管理，以及确保在事件发生时能够及时、准确、有效地掌握信息，采取必要的措施。

结合展示平台的AR虚拟现实展示能力，利用前端的高空全景超清摄像头，结合5G网络大带宽、高速率等优势，实现对城市中重点区域的实时高空视频监控，并对监控数据进行接入和展示，从而掌控城市重点区域的实时风险隐患，进行提前预警预防，支撑辅助支撑和指挥调度等工作。

2.1 视频联网

支持通过RTMP、HLS以及GB/T28181等多种协议与其他相关单位视频联网平台以及其他外部平台进行对接。支持标准RTMP取流协议：通过专题页面上开发的视频流播放插件，将视频联网平台以及其他外部平台提供给的RTMP取流地址，快速播放实时视频流。支持标准HLS取流协议：通过专题页面上开发的视频流播放插件，将视频联网平台以及其他外部平台提供的HLS取流地址，快速播放实时视频流。支持标准RTSP取流协议：通过平台内置的视频接入服务+视频转码服务，将RTSP协议转换成RTMP/HLS协议，并通过专题页面上开发的视频流播放插件，转码之后的RTMP/HLS取流地址，实现实时视频流的播放。支持国标GB/T28181协议：通过与视频联网平台以及其他外部平台的GB/T28181协议进行对接，实现服务注册、心跳检测、设备信息查询、设备目录查询、设备状态查询、实时视频接入等流程，并通过视频转码+视频Web播放器，实现视频流的播放。支持API方式对接：通过对接外部OpenAPI，实现设备信息、监控点信息、视频预览、取流URL等功能的对接，并通过视频转码+视频Web播放器，实现视频流的播放。支持鹰眼Web插件接入：在H5页面上直接嵌入鹰眼Web插件，通过监控点编码调用视频流进行展示。

2.2 视频转码

将原始视频从视频联网平台中提取出来，根据专题展示的分辨率、视频编码和封装要求进行转码。通过高性能流媒体服务框架，支持多种协议的接入，包括RTSP/RTMP/HLS/HTTP-FLV/GB28181等协议，同时支持协议互转。

（1）RTSP服务：支持RTMP/MP4/HLS转RTSP，支持H264/H265等多种编码。

（2）RTMP服务：支持RTSP/MP4/HLS转RTMP，支持H264/H265等多种编码。

（3）HLS服务：支持HLS文件生成，自带HTTP文件服务器，支持H264/H265等多种编码。

（4）GB28181服务：支持UDP/TCP国标RTP(PS或TS)推流服务器，可以转换成RTSP/RTMP/HLS等协议。

2.3 视频播放

支撑视频加密播放、清晰度切换、直播时移等业务场景，提供简单、快速、安全、稳定的视频播放服务，包含以下自定义组件：播放地址设置、封面设置、播放器宽度设置、播放器高度设置、自动播放、自动加载、循环播放、播放器控制面板、视频宽度、视频高度、延迟播放时间、延迟播放稳步、清晰度切换、自定义播放器皮肤、播放按钮样式、H5加载动画、错误提示、信息提示、按钮提示、缩略图等。

2.4 远程云台控制

与视频联网平台进行对接，通过API、国标GB/T28181等方式实现在鹰眼专题对球机云台进行放大缩小转动等操作。

（1）通过API方式进行云台控制管理：根据监控点编号进行云台操作接口对接，包括云台的左右上下转动、焦距大小改变、焦点前后移动、光圈扩大缩小等操作，同时实现云台的速度控制。

（2）通过国标GB/T28181方式进行云台控制管理：通过对接国标GB/T28181协议，发送SIP信令，实现云台的左右上下转动、焦距大小改变、焦点前后移动、光圈扩大缩小等操作，同时实现云台的速度控制。

2.5 监测数据可视化

支持通过栅格化、图表、柱状图、饼图等方式，对鹰眼范围人口指数、电力指数、化工园区危化品安全生产指数、内涝指数等各项监测预警指数的可视化展现，并支持与GIS地图及高空鹰眼全景监控进行标签融合展示。

2.6 3D实景建模

通过3D开发服务将鹰眼结合三维仿真建模、热力地图数据等多元数据，实现更直观地展示鹰眼的实时位置、周边环境，可直观反映重点区域的概况。

（1）GIS数据获取：为获取地标城市模型GIS信息制作3D模型，利用Blender进行该城市GIS数据收集；

（2）3D城市模型：在3Dmax中将地标所处城市制作若干公里范围的3D模型，包括制作该城市1:1比例的建筑大楼、房屋、道路、草地、湖泊、河流、海洋等城市模块3D模型；

（3）3D地标模型：在3Dmax中制作1:1比例的地标建筑模型，包含制作地标建筑详细结构，还原大部分地标建筑外形；

（4）3D模型UV处理：在3Dmax中为模型制作贴图作前期准备，给每个模型进行切割、缝合、展开等步骤，制作排布均匀、分布合理的UV；

（5）3D模型贴图：利用Substance Painter、Quixel Mixer、Photoshop等给予城市模型制作建筑大楼、房屋、道路、草地、湖泊、河流、海洋等贴图，贴合场景表现，赋予模型所属贴图纹理；

（6）Unity 3D材质：3Dmax中制作的模型导入Unity 3D，为模型制作在Unity 3D引擎中Material和Shader，表现模型光照效果，加入前期制作贴图，调整Heightlight、Shadow、Normal等材质属性；

（7）Unity 3D特效：使用Particle system制作粒子特效，包含地标logo粒子特效、道路穿梭光效拖尾特效、Bloom光效、Depth of Cammer镜头特效；

（8）Unity 3D动画：使用Animator制作摄像机入场动画、摄像机待机动画、道路车流穿梭动画等；

（9）Unity 3D开发：Unity开发实现模型加载展示，鹰眼点位场景加载切换，场景动画控制，场景热力特效控制，与服务端热力数据接口通信，场景旋转，场景移动控制，资源分类打包加载，与前端js交互调用；

（10）3D前端开发：通过接入直播视频流、三维仿真建模、热力地图数据等多元数据直观地显示鹰眼的实时位置、周边环境，直观反映重点区域的概况。

2.7 预警分析

结合城市安全、安全生产和自然灾害等应用场景，基于高空鹰眼视频监控数据，根据3D实景建模和区域实时人口热力数据，可实现突发异常人流量识别预警及应对突发事件下的快速高效人员转移等功能。

3 研究结论

通过结合高清城市高点的视频监控能力和5G智能超高速数据传输能力，构建全面覆盖的城市监测预警和快速响应体系。基于5G、AR、大数据等信息化技术，结合城市公共安全、安全生产、自然灾害等业务需要，在应急指挥及紧急救援场景下实现现场一线情况远程直观呈现及指挥人员动态俯视、及时指挥，实现快速发现安全异常、精准全局指挥调度。