Travailler avec la vidéo géospatiale dans ArcGIS

Cody Benkelman

Avec les drones, les avions, les caméras montées sur véhicules, les caméras d’action à 360 degrés et les smartphones capturant plus de vidéos que jamais, les organisations souhaitent de plus en plus utiliser la vidéo dans leur SIG. La vidéo fournit non seulement un enregistrement visuel et dynamique des conditions, des actifs et des événements ; elle capture le mouvement, le contexte et l’évolution dans le temps d’une manière qu’une image individuelle ne peut pas. Lorsqu’elle est combinée avec des informations de localisation, elle peut soutenir tout, de la connaissance de la situation à l’inspection des actifs en passant par les opérations et la prise de décision.

ArcGIS travaille avec la vidéo géospatiale de plusieurs manières différentes, et ces options s’élargissent. À mesure que le nombre et les types de capteurs augmentent rapidement, et en raison de la nature dynamique de la vidéo qui nécessite des considérations particulières, il est important de comprendre le paysage plus large de la vidéo géospatiale. Cela vous aidera à déterminer la meilleure approche pour intégrer la vidéo dans ArcGIS. Ce blog discutera des considérations clés pour les utilisateurs de votre organisation lorsqu’ils travaillent avec la vidéo géospatiale, depuis la préparation de la vidéo pour une utilisation dans ArcGIS jusqu’à la compréhension des applications clientes et des capacités disponibles dans tout le système ArcGIS.

Comprendre les métadonnées et choisir le modèle de données

Pour de nombreuses organisations, le point de départ est de se demander :Quelle vidéo ai-je, et comment puis-je l’intégrer dans ArcGIS ?

1. Introduction à la vidéo et à ses métadonnées
   
   1. Métadonnées pour la vidéo géospatiale. Pour utiliser une vidéo dans un SIG, elle doit inclure des métadonnées sur la localisation et l’orientation de la caméra. De plus, le contenu et la précision des métadonnées sont importants - plus les métadonnées sont complètes et précises, plus les utilisateurs disposeront de fonctionnalités dans ArcGIS. Si les métadonnées sont incomplètes, un utilisateur peut être capable d’estimer des valeurs appropriées, mais il perdra en précision (et en fonctionnalités) par conséquent.
      
   2. Gestion de la vidéo et des métadonnées. En raison de la nature dynamique de la vidéo, deux modèles de données sont pris en charge dans ArcGIS pour gérer ses métadonnées, chacun ayant ses avantages.
      
      1. Métadonnées KLV intégrées :Le premier modèle de données, KLV intégré (Key-Length-Variable), intègre les métadonnées dans le flux de données vidéo. Une valeur importante des métadonnées intégrées est qu’elles peuvent prendre en charge les flux en direct, permettant ainsi d’appliquer (au client) la localisation et l’orientation du capteur au fur et à mesure que la vidéo est reçue. Ce modèle est également utilisé pour les fichiers vidéo stockés. Le format KLV suit un schéma très détaillé et est initialement basé sur une spécification militaire. Un autre avantage de ce modèle est qu’il n’est pas nécessaire de gérer plusieurs fichiers. Un inconvénient est que certains lecteurs vidéo ne peuvent pas lire correctement le fichier/flux vidéo, et que le schéma n’est pas optimisé pour certains modes vidéo (par exemple, la vidéo 360).
         
      2. Métadonnées externes: Le second modèle consiste à gérer et accéder aux métadonnées externes au fichier vidéo. C’est généralement le cas pour vos données brutes (un simple fichier vidéo plus ses métadonnées, souvent au format *.csv). Ces données brutes peuvent être traitées dans le modèle KLV intégré ou gérées séparément via une classe d’entités utilisant la capacité oriented imagery d’ArcGIS. Un avantage de cette méthode est une plus grande simplicité et un support plus flexible pour les vidéos qui ne peuvent pas être projetées au sol - par exemple, les vidéos 360 et les vues obliques orientées au-dessus de l’horizon comme celles provenant des dashcams mobiles ou des inspections d’actifs.
         
2. Préparer vos données vidéo pour ArcGIS
   Cette section donne des conseils pour choisir quel modèle de données pour métadonnées+vidéo convient le mieux aux données. Ces conseils reposent principalement sur la plateforme de collecte (aérienne vs terrestre), l’orientation du champ visuel de la vidéo et les métadonnées disponibles. Sur cette base, les utilisateurs peuvent ensuite considérer quelles applications clientes et fonctionnalités disponibles dans ArcGIS répondent le mieux à leurs besoins.
   
   1. Plateformes aériennes. Les métadonnées KLV intégrées sont souvent le meilleur choix pour une vidéo collectée depuis un avion ou un drone, bien qu’elles puissent aussi être gérées avec des métadonnées externes via la capacité oriented imagery.
      
      Les systèmes professionnels et militaires encodent souvent directement les métadonnées KLV dans les fichiers ou flux vidéo lors de la capture. Les applications clientes compatibles avec le format KLV intégré (Excalibur et ArcGIS Pro avec Image Analyst) peuvent utiliser cette vidéo immédiatement sans traitement supplémentaire.
      
      La vidéo drone capturée avec ArcGIS Flight est automatiquement accompagnée d’un journal vidéo géospatial qui supporte l’un ou l’autre modèle. Le Video Multiplexer peut être utilisé pour intégrer les métadonnées en KLV, ou Add Images to Oriented Imagery Dataset (avec la catégorie AerialFrameVideo) peut accéder à la vidéo via oriented imagery.
      
      Pour une autre source aérienne, il faudra formater les métadonnées disponibles selon le schéma aérien pris en charge. Cela préserve l’option d’utiliser l’un ou l’autre modèle.
      
   2. Plateformes terrestres. La vidéo provenant de plateformes terrestres mobiles (au niveau du sol), telles que caméras montées sur véhicule ou caméras 360 degrés, est généralement mieux exploitée dans ArcGIS lorsqu’elle est gérée avec des métadonnées externes dans un jeu d’images orientées. Ces vidéos peuvent être ajoutées via Add Images to Oriented Imagery Dataset, en sélectionnant soit la catégorie TerrestrialFrameVideo ou bien Terrestrial360Video, selon ce qui convient.
      
      Pour une vidéo capturée depuis un emplacement terrestre fixe, Generate Video Metadata peut créer une table de métadonnées formatée selon le schéma aérien. Les métadonnées externes dans oriented imagery sont généralement recommandées pour ce type car ces caméras incluent souvent une orientation du champ visuel au-dessus de l’horizon.
      
   3. Orientation du champ visuel au-dessus/en dessous de l’horizon. En plus du type de plateforme, une considération importante est la direction principale du champ visuel. Si la caméra vise principalement vers le sol, n’importe quel modèle peut être utilisé. Cependant, si elle vise fréquemment vers l’horizon, oriented imagery sera probablement préféré car beaucoup de fonctionnalités implémentées dans ArcGIS pour KLV intégré supposent que l’empreinte vidéo est projetée au sol.
      
   4. Contenu/completude des métadonnées. Les fonctionnalités disponibles dans ArcGIS dépendent largement du degré d’exhaustivité des métadonnées accompagnant la vidéo. Selon votre matériel vidéo, capturer des métadonnées complètes, précises et facilement utilisables est un défi clé pour beaucoup de systèmes.
      
      1. Métadonnées complètes. ArcGIS utilise un ensemble commun de champs décrivant localisation, orientation et caractéristiques visuelles d’un capteur vidéo. Il est recommandé qu’un enregistrement complet suive le schéma aérien (recommandé même si la vidéo n’a pas été capturée depuis une plateforme aérienne car ce schéma couvre beaucoup de paramètres importants pour une donnée géospatiale). Les métadonnées incluront :
         
         1. Localisation caméra (x,y,z) et horodatage
         2. Orientation plateforme
         3. Orientation capteur relative à la plateforme
         4. Champ visuel caméra
            
            Certaines valeurs peuvent être fixes ou estimées – exemples courants : orientation capteur relative à plateforme (s’il n’y a pas d’axe mobile), ou champ visuel caméra (sans zoom). Des valeurs plus complètes améliorent positionnement capteur, direction vue et empreinte video.
            
      2. Métadonnées limitées. Beaucoup de systèmes terrestres enregistrent uniquement localisation caméra et temps, souvent sous forme CSV ou GPX. Ces métadonnées peuvent être utilisées dans un jeu oriented imagery quand elles sont ajoutées via un outil géotraitement, sous catégorie TerrestrialFrameVideo ou Terrestrial360Video category as appropriate.
         
         Some systems also report heading, and additional values can be estimated. For example, a fixed heading offset may be added for a side-facing vehicle camera, or a fixed pitch angle for a downward-facing camera. Heading values for the two Terrestrial categories can be estimated by ArcGIS during the “Add Images” process.
         
      3. Minimum metadata. A common question is, “What is the minimum metadata required?” but there is no single answer for minimum metadata content. ArcGIS Video Server can manage and share video with no metadata, and it can be viewed in ArcGIS Pro. For geospatial applications, the practical minimum is camera location and timestamp. Additional metadata progressively enables more functionality:
         
         1. (x,y, and optionally z) location updates the sensor position on the map.
         2. Heading and other orientation angles identify the viewing direction.
         3. Field of view supports an estimated view footprint.
            
            Complete orientation information improves map-to-video positioning.

Comparing features of the client apps in ArcGIS for video managed with embedded KLV vs. oriented Imagery

The numerous client apps in ArcGIS for geospatial video provide different capabilities, and their features depend on the data model and metadata available with the video. The table below summarizes some of the key features and differences, referenced to the client applications across ArcGIS.

For either data model,

• The usable extents of the video can be shown on the map;
• The video plays in a separate window, with a moving indicator on the map for camera location;
• Overlay of GIS features and map-to-video coordinate identification require sufficient camera position, orientation, and field-of-view metadata.

Continue with the table below for additional detail about software features.

Notes:

• For sharing video via the web using oriented imagery (see asterisks * above), the video must be web-accessible and shared publicly (until November 2026), and the oriented imagery dataset must be published as a layer before it can be used in supported clients. After November 2026, oriented imagery will support secure data storage via ArcGIS Enterprise.
• For embedded KLV videos, ArcGIS Pro requires the Image Analyst extension (the “Motion Imagery” tools).
• ArcGIS Video Servern'apparaît pas comme une colonne de fonctionnalité distincte car il s'agit d'une infrastructure d'hébergement et de streaming, et non d'un client interactif. À partir de la version 12.2 (fin 2026), Video Server ne prend pas en charge le modèle de données oriented imagery pour la vidéo, mais cela changera probablement dans les versions futures.
• Scene Viewervia Portal (ArcGIS Online ou Enterprise) n'est pas affiché pour oriented imagery car il ne prenait pas en charge la vidéo dans oriented imagery avant la version de novembre 2026 d'ArcGIS Online. La version de sortie pour la prise en charge dans Enterprise est à déterminer.