数字告示系统的设计与实现

来源:用户上传      作者:

　　摘要：数字告示系统是能够对文字、图像、音视频等多种媒体进行编辑制作、网络传输和控制播出的系统。本文给出了数字告示系统的体系结构，以及实现该系统所采用的多种最新的软件技术。数字告示系统的出现是多种技术的集成。
　　关键词：数字告示；多媒体；信息发布
　　
　　1 引言
　　
　　近年来，网络与多媒体技术的高速发展正在让多媒体信息的发布与传播改头换面，令周边的世界更加多姿多彩，而市场经济的发展和商品推广的需要也呼唤新的运营模式，既满足宣传创新的需求，也开拓新技术与新产品的市场新天地。数字告示（Digital Signage）系统也就应运而生。在国外有人把数字告示系统与纸张媒体、电台、电视和因特网并列，称之为“第五媒体”[1]。
　　数字告示系统又称数字媒体发布系统，该系统基于计算机网络IP数字化传输，能够对文字、图像、音视频等多种媒体进行编辑制作、网络传输和控制播出，同时向多个显示终端（如:液晶屏、等离子、投影机、LED屏幕等）发布通知、公告、图片、广告等信息和播放视频、动画等等，是在街头、商场、地铁、机场及其他人流汇聚的公共场所，通过大屏幕终端显示设备，发布商业、财经和娱乐信息的多媒体专业视听系统[2]。
　　传统的公共场所媒体和户外媒体主要采用静态的告示板、灯箱、海报等，对受众的吸引力已经进行了深入的挖掘，效果提升空间已经十分有限。而电视媒体一直在家庭中占主导地位，如果应用在户外，对广告的传播效果会有显著提升，但显然成本是一个主要问题。事实上，国外在七十年代就出现了in STORE TV（在店电视），现在，国内也使用了这种媒介，通常采用DVD设备或SIM卡播放的方法，实现音视频内容的传播。由于播放设备都是独立的，无法实现集中管控，所以不能确定广告内容是否正常播放、或者播放的内容是否更换，这样与传统的分散式静态媒体相比就没有明显的优势，也无法满足客户个性化的要求。而数字告示系统，通过构建一个基于网络的多媒体平台，可以实现一个完全集中管理的系统，达到集播放、控制和监测于一体的新一代广告网络。这种网络播放的形式在国外已经大面积应用。 由于能够实现在指定时间、指定地点采用指定方式播放指定内容，比广播更具有客户针对性，因此数字告示实际上是一种窄播系统。在国外，楼宇、机场、地铁、商场、校园、酒店等场所，数字告示正在蓬勃发展。
　　数字告示系统由内容、存储系统和服务器、网络和显示系统组成。首先，数字告示必须要有内容信号源。由于所面对的受众群体一直处于一种流动状态，与电视观众的需求截然不同，因而这种载体必须是简洁明快、快节奏、高信息含量，应该能在较短的时间内，以声、像、色迅速地把信息发布出去，并即时攫取流动人群的视觉和听觉，从而达到信息传播的目的，要做到短、平、快，立竿见影，所以在形式和内容上数字告示都必须有别于我们所习惯的电视新闻和娱乐节目。随着视音频技术的迅速发展，摄录编制作设备丰富多样，低自DV、高到高清，市场上已经提供了充分的制作手段的选择，尤其是专业DV设备，轻便、低成本、易学易用及质量稳定，为内容来源的多样化提供了良好的基础。
　　其次，服务器中的存储系统可以是小到U盘，也可以是大的硬盘阵列，用于内容的存储。根据事先的排程，服务器将通过网络将内容传送到一点或多点的终端，由于服务器直接向一点或多点播出不同的内容，数字告示系统在性质上是窄播模式，这是与电视的广播模式的一个重要不同点。
　　网络也是不可或缺的，正是由于IT技术的发展，为数字告示的载体提供了充足的信息带宽，而无论是有线局域网或是无线局域网，都可以承担数字告示的骨干网络功能。有线局域网可以是100MB/s和千兆以太网，或者光纤，有线局域网构成数字告示应用最常用的网络，且网内的所有设备都带有IP地址。
　　最后，一个数字告示系统还必须有显示终端系统，这是数字告示应用的对外界面，显示终端系统可以是投影机，也可以是监视器。现代显示技术的发展，为数字告示提供了众多优秀的选择，从LED、LCD、到PDP、再到DLP，都有很多产品能满足数字告示的要求，在各种不同的环境光下可以提供明亮艳丽和对比度适中的图像，而且视角宽广。
　　中国的多媒体广告产业刚刚起步，这个市场还仅停留在楼宇电视、移动电视的初级应用模式，而数字告示在国外的应用早已如火如荼开展起来，全球最大的零售超市沃尔玛已经利用数字告示系统来宣传和推广店内商品信息，使店内商品销售额不断提升，同时，还与商家进行广告推广合作，并获得了不菲的广告收益，这是全球零售业数字告示应用的典范，这种模式获得了广告业的认同和追捧。
　　中国的零售业市场，由于观念、技术与成本方面的因素，数字告示应用的春天依然没有来临，国外成熟的数字告示经验在中国似乎也没有可借鉴的实际价值。我们相信，随着国内信息发布技术的成熟与成本的下降，数字告示的大规模应用终会到来。
　　
　　2 体系结构与设计
　　
　　当前主流的数字告示系统全部采用基于IPTV的技术架构，即充分利用了成本不断降低的显示技术和易于构建和成本低廉的IPTV技术。图1是数字告示系统的一个典型架构，具有与IPTV同样的媒体采集、编排、分发、播放等典型环节[3]。
　　海尔数字告示系统，也称为海尔多媒体信息发布系统，主要包括管理服务、媒体发布服务、媒体下载服务器、媒体信息发布服务、系统管理机、网络发布终端及监播系统七部分构成，其的构成见图2：
　　媒体管理服务，系统管理终端可以通过WEB访问管理服务器，根据预先设定的用户权限，用户对多媒体发布系统的各项内容及设置进行统一的管理，包括发布终端的管理、发布元素的管理、发布模版的管理、发布终端排程的管理、播放内容的发布、即时任务的发布及即时消息的发布等内容。当媒体发布服务器的负载量较小时，可以将媒体发布服务、媒体管理服务、媒体下载服务及媒体信息服务安装在同一台机器上。
　　媒体发布服务负责媒体管理服务和发布终端之间的信息交换，将排定的排程发送到各个终端，并和各终端及时通信，接受媒体管理服务的指令，向发布终端发布各种命令，收集发布终端的各种信息，反馈给媒体管理服务。
　　
　　媒体信息服务包括实时信息发布服务，同其他的系统进行通讯，接受其他系统的信息，转换成规定的信息，根据排程，将转换后的信息发布到发布终端。
　　系统管理机为管理、操作、维护人员提供的远程系统发布管理平台，凡是与系统处于同一网络的计算机，都可用于对系统的管理。
　　网络发布终端定时接受媒体管理服务的控制文件，分析控制文件，通过媒体下载服务下载需要的素材。将各种素材按照设定的时间表、规定的发布形式进行合成并输出到显示设备上，如要显示其他系统提供的信息，通过接受媒体信息服务提供数据就可以显示。
　　
　　数字告示系统的数据中心管理所有在这个网络上运行的媒体播放器、广告节目及其编排和用户操作，监播系统则对管理的过程进行监督。监播系统是一个面向网络的系统，一个授权用户可以在任何有网络接入的地方进入到该系统，并对所负责的内容进行管理和监视。由于系统运行在一个双向的网络上，因此，系统能够有效地将在什么时间、什么地点采取什么方式播放了什么内容有效地记录下来，并及时地报告给数据中心，体现出系统的可监视性和监视自动化。不需要委派专门的机构和人力去排查系统是否播放、或者播放的内容和时间是否正确等问题。播放的视频内容也可以被记录下来，作为监播报告的证实材料。过去这种监控只能依赖专门的机构进行，而且范围受到限制，基于IPTV的数字告示系统可以做到全网的监控，是技术的明显进步。
　　
　　3 软件与功能的实现
　　
　　在多媒体的采集过程中，多媒体信息源发起采集多媒体信息的请求，请求中包含有多媒体信息内容和多媒体信息类型。多媒体信息采集管理和服务系统解析该采集请求得到的多媒体信息类型，根据多媒体信息类型选取对应的信息采集模板，提取采集请求中包含的多媒体信息内容，将获取的多媒体信息内容作为发布内容并进行存储。在服务过程中，多媒体信息采集管理和服务系统发起多媒体信息发布请求，多媒体业务系统返回查询多媒体信息详情的请求，多媒体信息采集管理和服务系统将请求的多媒体信息详情返回给多媒体业务系统。把采集系统采集到的视频流转成自己需要的格式，这个过程是系统自动运行的，只需事先设置好参数，系统就能自动地把采集到的视频流进行转码；编目的概念主要是对视频进行编辑，包括视频按照广电的标准进行信息和视频的抽帧，排目的概念主要是对编好的节目进行排版，以达到最佳的欣赏效果。
　　媒体信息编排所涉及的对象越来越多，范围越来越广，其职能、地位也得到了极大的提高。从电视节目编排在不同的媒体层级中的功能来看，无论是节目、栏目、频道或是媒体，都把节目编排作为工作的重中之重，节目编排已经成为节目、栏目、频道、媒体提高收视率、扩大影响力、获得美誉度、提升竞争力的关键因素。总之，随着信息市场化的推进，媒体信息编排在传统意义上的辅助性角色已逐渐变成主导性角色，媒体信息编排的主体地位日益得到突显和强化。媒体信息的审核是对已编目的资源进行审核，查看其内容是否违背大环境的要求，由于上传到了视频服务器，若审核未能通过，可以让其返回修改，或者直接否决。
　　媒体信息的播放是负责媒体管理服务和发布终端之间的信息交换，将排定的排程发送到各个终端，并和各终端及时通信，接受媒体管理服务的指令，向发布终端发布各种命令，收集发布终端的各种信息，反馈给媒体管理服务。媒体信息的存储是指将媒体信息按照规定的存储形式存放在指定的位置中，其中包括媒体信息的时效性等其他信息。
　　数字告示系统整个系统都构建在Linux下，所有的服务器和发布终端都采用Linux操作系统。数据库采用开源的Mysql，Mysql性能足以满足我们的需求，又具有稳定的开发团队和稳定的性能。服务端和客户端的通讯通过socket进行。
　　客户端的图形处理采用了xlib下最快的图形库imlib2，能提高程序图形和文字显示的处理能力和效率，对客户端的要求较低。视频和音频播放采用xine，xine的性能极其强大，现在在linux上运用的也较多，稳定性很好。
　　媒体管理端采用AJAX技术，可以使得客户端得到丰富的应用体验及交换操作，而用户不会感觉到有网页提交或刷新的过程，页面也不需要重新加载，应用的数据交换都进行了隐藏。媒体管理端通过与发布端的SOCKET通讯，直接控制发布终端，对发布终端进行监控。
　　对数字告示系统的功能进行抽象，数字告示系统主要包括采、编、审、播、存。采是指信息数据的采集，与信息的传输方式相关联；编是指对信息数据的编辑，例如对于音视频文件的解码、文字信息的排版以及各种信息之间的衔接组合；审主要是为了确保信息的安全性、完整性以及合法性，避免由于传输过程中的数据丢失或信息来源、信息内容非法导致的不良影响；播是指信息的展示或播放，主要包括与硬件相关的显示技术和信息的展现形式、与用户之间的互动性；存是指信息的存储形式，其中包括信息资源的时效性，例如对过时信息的处理。
　　
　　4 结论
　　
　　数字告示系统在国内仍是一个很新的多媒体发布的商业应用，随着国内数字告示软件技术的成熟、大平面显示器以及周边相关硬件的技术的发展，更多的集成系统以及应用方案将得到大量的实施。本文根据海尔数字告示系统开发过程得到的经验，进行了体系结构的分析，提出了软件开发过程中所使用的技术，这些技术在新华社多媒体信息发布系统等多个数字告示系统得到应用。实践证明，数字告示系统的国产化将有助于该产业的健康发展。
　　由于技术的不断进步，数据格式的层出不穷对数字告示系统的广泛应用提出了挑战，软件系统的可移植性、可扩充性都有改进的余地，另外，独立的编辑系统也来越重要。
　　
　　参考文献
　　[1] 林桂盟,“多媒体电子式广告托播系统的延伸以及应用”,台湾交通大学信息科学与工程研究所硕士论文,2007。
　　[2] John V. Harrison; Anna Andrusiewicz, “A virtual marketplace for advertising narrowcast over digital signage networks", Electronic Commerce Research and Applications Volume, 3, Issue: 2, pp. 163-175, 2004.
　　[3] Lars-Ingemar Lundstr?m, Digital signage broadcasting : content management and distribution techniques, Focal Press Media Technology Professional Series,2008.

转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-8855640.htm