应用Adobe FMS与AIR的视频GIS设计与实现

宋宏权，陈 郁，孔云峰

（河南大学 环境与规划学院，河南开封475004；河南大学 中澳地理信息分析与应用研究所，河南开封475004）

应用Adobe FMS与AIR的视频GIS设计与实现

宋宏权，陈 郁，孔云峰

（河南大学 环境与规划学院，河南开封475004；河南大学 中澳地理信息分析与应用研究所，河南开封475004）

地理视频是地理空间表达的新方式，是对传统多媒体地图的扩展。采用Adobe FLV格式存储和发布视频数据，使用OGC KML标准描述地理位置，在Adobe Flex网络多媒体开发环境中，通过AIR技术整合Adobe FMS视频、Google Maps地图和KML数据，进行地理视频数据的管理、播放和交互等操作。软件开发实验表明该技术方案是可行的。

地理视频；Adobe FMS；Adobe AIR；Mashup

地理视频（GeoVideo）是将视频数据与地理位置集成，获得具有动态地图参照的视频影像。常规地理数据包含位置、时间和属性，是对现实世界的抽象描述；而视频影像是直观、具体的，是对现实世界的形象描述。地理视频结合地图和视频的优点，帮助我们更直观地认识和表达地理空间。视频地理信息系统（VideoGIS）是用来采集、编辑、管理分发和应用地理视频的信息系统。地理视频与视频地理信息系统在线性设施管理、地理教育、旅游等领域具有应用价值。

近年来，国内外学者对地理视频和视频GIS进行了研究。Berry在2000年提出了视频地图系统框架，即在视频的一个声道中记录精确的位置和时间数据，并提出了数据的外业采集、处理与应用方案[1]。Navarrete在2003年将视频影像和地理信息相结合，建立了视频片段的地理索引，并生成了能在地理环境中调用的超视频[2]。Hwang等提出了将 MPEG-7元数据方案用于位置相关服务[3]。Lee提出了移动制图系统4S-Van设计[4]。孔云峰在公路管理项目中完成了一个公路视频GIS，实现了视频和地图的同步播放和交互查询[5]。国内武汉大学成功开发移动道路测量系统，快速地采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，并致力于可量测影像系统开发[6]。郭浩等设计了一个视频GIS数据采集系统，对视频数据和地理空间信息进行了有机集成，生成了视频对应的空间信息视频索引文件[7,8]。这些研究为视频地理信息系统开发和应用奠定了基础。

1 相关技术

基于视频地理信息系统的研究进展和Web视频技术的最新发展，本文尝试利用Adobe FMS、AdobeAIR、Mashup等技术，在Flash中实现地理视频的分发、播放和交互操作。重点讨论视频GIS体系结构、系统设计和实现。FMS是多媒体应用程序开发框架和部署环境，采用Flash的FLV视频格式、高质量的视频编码解码器、RTMP实时消息协议及可编程的缓冲控制，使得发布的流媒体能够在浏览者发出播放命令之后立即播放。AIR技术是应用web所基于的HTML、JavaScript/ ActionScript和CSS，将其与Flash技术集成为桌面运行时，使其部署可以基于桌面且能够跨平台。Mashup技术是将互联网上的不同的资源整合到一起实现的应用。本系统尝试使用AIR技术构建基于web的桌面应用程序，并结合Mashup将视频服务、地图服务等聚合实现地理视频的网络应用。

2 系统设计

视频 GIS主要包括地理视频数据的采集、编辑、描述、管理、分发和应用等部分组成。基于OGC地理数据标准、常见视频数据国际标准和行业领先的Adobe技术体系，本文提出了视频GIS体系结构，如图1所示。

图1 视频GIS系统架构图

通过系统技术路线（如图2所示）实现视频 GIS基本功能：1）通过视频转换软件将同步采集到的视频（AVI等格式）转换为FLV格式；2）编写程序将GPS数据（GPX等格式）转换为KML格式；3）通过Adobe FMS将 FLV视频发布；4）在 FLEX平台下，利用Mashup技术，将Google地图服务、视频服务和KML地理描述服务聚合实现地理视频的基本功能。

图2 基于Adobe技术的视频GIS系统设计

3 原型系统开发

系统分为地理视频编辑、描述、分发、检索与同步播放等模块，其核心是视频地图的同步播放。采用的试验数据是在河南大学金明校区主干道同步采集视频影像及其GPS数据。

1）地理视频编辑。地理视频采集时同步采集空间位置信息，对采集到的视频（AVI等）用视频转换软件转换为FLV格式的视频文件，并对转换后的FLV视频文件有规则的命名。把命名好的FLV文件放在对应的 FMS视频服务器应用目录下，待检索后给 Flex的VideoDisplay控件播放。

2）地理视频描述。对于同视频同步采集得到的GPS数据，通过编程转换为OGC的KML文件来对地理位置和视频的时间帧进行描述。KML是基于XML的，它在网络上有很好的传输读取性能，转换后的KML文件的结构为：

其中longitude和latitude分别为视频开始时间为StartTime，结束时间为EndTime的地理位置坐标。同样对转换后的KML文件有规则的命名。并将其放在对应的视频文件管理目录下，检索后调用KMLManage类读取相应的KML文件，将KML文件信息传递给视频播放要调用数组变量，视频播放时能够实时读取其对应的坐标信息，从而完成与视频与地图的通讯。

3）地理视频管理与分发。将地理位置描述文件存放在要发布的虚拟目录中，视频文件存储在FMS对应的应用下进行发布，分别得到描述文件 URL和视频URL。地理视频的管理是通过建立视频元数据库来完成的，在Adobe Flex开发环境下运用AIR内嵌SQLite数据库建立元数据库，本系统简单的建立了一个数据库表（见表 1）用于存储地理视频元数据，可用 SQL结构化查询语言来对其进行添加、删除、更新等操作，通过元数据库可实现地理视频的检索。

4）地理视频检索与播放。运用封装起来的SQL语句对元数据库中的路线名、路线经过的地点进行模糊查询（见图3左），点击检索结果显示对应的视频元数据，将所选结果的Video_URL、Position_TimeURL值分别传递给VideoDisplay控件的source属性和处理描述文件的KMLManage类，点击播放按钮，将播放该地理视频（见图3右），左侧为电子地图，右侧为要播放的视频，播放时实时的显示视频当前时间帧对应的空间位置等信息，用户通过拖放按钮能在任意的视频位置与地图交互。同时地图中显示了该视频所对应的路线，实时显示视频播放时所对应的位置，并以不同颜色现实已播放的路段。由于篇幅限制，不对其实现代码作详细阐述。

表1 元数据库表

图3 视频地图检索交互截图

4 结论与展望

软件开发实验表明，运用FMS、AIR结合Mashup技术开发视频GIS是可行的，通过整合网络和本地资源，实现视频与地图的同步播放与交互。采取本方案的视频GIS优点有：1）技术流程简单、实用；2）Adobe AIR技术的应用可以在多种操作平台上运行；3）运用FMS可以实时快速地对视频流进行读取；4）用KML描述地理视频位置能在网络环境中快速读取与传输，同时在应用中可对地理视频描述扩展。本技术方案实现的视频GIS可以用来对道路、河流等线性设施可视化与管理，也可应用于地理教育、旅游宣传、城市管理等领域。

本系统只实现了一部分功能验证了该方案的可行性，还有很多工作有待于进一步完善。基于本方案的基础上扩展实现实时地理视频采集与传输，可应用于现场事件调查、实时交通管理、行政侦察、交通导航等。本系统使用的数据是二维空间数据，可将其扩展到三维。这些功能的实现有待于进一步研究与完善。

[1] Berry JK.Capture'Where' and 'When'on Video-Based GIS[J]. GEOWORLD,2000(9):26-27

[2]LeeS Y,Kim SB,Choi JH.4S-Van:A PrototypeMobileMapping System for GIS[J].Korean Journal of Remote Sensing,2003(1): 91-97

[3] Tae-Hyun Hwang,Kyoung-Ho choi,In-Hak Joo etc.MPEG-7 metadata for video-based GIS applibcation[C].IEEE Press, 2003，3 641-3 643

[4] Lee S Y,Kim S B,Choi J H etc.Design and Implementation of 4S-Van:A Mobile Mapping System[J].ETRI Journal,2006(3): 256-273

[5] 孔云峰.一个公路视频GIS的设计与实现[J].公路,2007(1): 119-121

[6] 李德仁,郭晟,胡庆武.基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统及其应用[J].测绘学报,2008,37(3):272-276

[7] 郭浩,孔云峰.视频GIS数据采集系统的设计与实现[J].地理空间信息,2008,6(2):81-84

[8] 郭浩.视频GIS数据采集系统的设计与实现[D].河南：河南大学硕士学位论文，2008

Design and Im p lementation of VideoGIS Using Adobe FMS and AIR

SONG Hongquan,Chen Yu,KONG Yunfeng
(College of Environment and Planning,Henan University,Kaifeng 475004，China;China-Australia Cooperative Research Center for Geoinformation Analysis and Applications,Henan University Kaifeng 475004，China)

GeoVideo is a new approach to express our geo-spatial environment,it is the extension of traditional multimedia map.In this paper we adopt Adobe FLV as the video format to store and release our video data,using the st and ard OGC KML as the description of geographical spatial location.In the development environment Adobe Flex ofmultimedianetwork,through theintegrationof Adobe FMSvideo,GoogleMaps and KML datause the technology of Adobe AIR.Finally we achieve the results that the management of geovideo,the synchronous playback between E-map and geovideo and their interaction.This experiment indicates that this technical solution is available.

GeoVideo;Adobe FMS;Adobe AIR;Mashup

2009-09-15

项目来源：国家自然科学基金资助项目 (40771166)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目 (20070475001)。

P208

B

1672-4623(2010)02-0093-03

宋宏权，硕士，主要研究方向为地理信息系统开发与应用。