深圳市奧拓電子股份有限公司 趙麗紅 吳振志吉林大學(xué)珠海學(xué)院 劉夢(mèng)亭

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集中式LED顯示屏廣告播控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

深圳市奧拓電子股份有限公司 趙麗紅 吳振志
吉林大學(xué)珠海學(xué)院 劉夢(mèng)亭

【摘要】對(duì)LED顯示屏廣告信息的編輯發(fā)布實(shí)施全程監(jiān)控和集中化管理，增強(qiáng)LED 顯示屏發(fā)布廣告的靈活性、實(shí)時(shí)性及安全性，意義重大。本文針對(duì)LED顯示屏在廣告編輯和編排、廣告審核和發(fā)布、播放監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，完成了集中式LED顯示屏廣告播控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】LED顯示屏；播控；集中式

引言

LED顯示屏應(yīng)用的日益普及，各個(gè)領(lǐng)域的用戶包括政府機(jī)構(gòu)、銀行、電信、移動(dòng)、商場(chǎng)超市、車站等等，都存在著一個(gè)整合相關(guān)資源的迫切需求，希望能夠在所有顯示終端實(shí)施統(tǒng)一的、實(shí)時(shí)的內(nèi)容播放與廣告發(fā)布，取得廣告?zhèn)鞑バб娴淖畲蠡?］。

本課題，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、WEB 技術(shù)和普通電子應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，應(yīng)用知識(shí)面廣，而且從實(shí)際應(yīng)用上的角度也有很大的價(jià)值。能夠在現(xiàn)有不同結(jié)構(gòu)屏體的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制，優(yōu)化了系統(tǒng)配置，彌補(bǔ)了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與硬件發(fā)展不平衡造成的應(yīng)用困難，減少了用戶不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)一套LED顯示屏數(shù)字媒體播控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)LED 顯示屏廣告編輯和編排、頻道管理和時(shí)段出售、廣告審核和發(fā)布、播放監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，能夠極大的增強(qiáng)LED 顯示屏作為廣告信息顯示載體發(fā)布廣告的靈活性和實(shí)時(shí)性，為拓展LED 顯示屏的應(yīng)用發(fā)揮功效。系統(tǒng)能夠提供豐富多樣的視頻、音頻、圖片、字幕（滾動(dòng)字幕）等多媒體廣告組合播放模式，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息與本地硬盤信息的靈活組合播放，在時(shí)間組合和空間組合上滿足多樣化的需求，且管理簡(jiǎn)單、使用方便，使長(zhǎng)時(shí)間使用LED 顯示屏的廣告客戶更大幅度地降低日常運(yùn)營(yíng)成本，提升該類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

系統(tǒng)包括LED顯示屏終端、Web服務(wù)管理子系統(tǒng)、LED顯示屏視頻及狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)以及LED顯示屏地理信息報(bào)警系統(tǒng)（GIAS）四個(gè)子系統(tǒng)，構(gòu)成萬屏聯(lián)播信息發(fā)布的整體系統(tǒng)方案。

系統(tǒng)主要由Web 服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、操作平臺(tái)、終端機(jī)及顯示屏構(gòu)成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

各個(gè)組成部分的功能如下：

1）Web服務(wù)器：系統(tǒng)設(shè)置、用戶管理、內(nèi)容管理、廣告發(fā)布、設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)維護(hù)。

2）流媒體服務(wù)器：流媒體的上傳、下載及播放。

3）操作平臺(tái)：用戶操作平臺(tái)，PC、iMac、智能手機(jī)等支持Internet瀏覽器的設(shè)備。用戶通過瀏覽器登陸網(wǎng)絡(luò)版系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)操作。

4）終端機(jī)：連接屏幕，并運(yùn)行LED終端軟件，包括播放器、LED設(shè)置軟件及監(jiān)控模塊。

5）顯示屏：包括戶外、戶內(nèi)全彩LED顯示屏、LED點(diǎn)陣屏（雙基色屏和單色屏）、PDP 等離子/LCD液晶顯示器及拼接墻；CRT顯示器/電視墻、多媒體自助終端。

2　系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)方案如圖2所示，功能如下：

1）WEB 服務(wù)器：

a）應(yīng)用接入層：提供信息瀏覽、服務(wù)定位、數(shù)據(jù)接入。

b）業(yè)務(wù)邏輯層：完成對(duì)系統(tǒng)操作的處理和業(yè)務(wù)邏輯的處理；實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯處理、業(yè)務(wù)流程控制、消息通訊等功能。

c）數(shù)據(jù)訪問層：完成數(shù)據(jù)處理和設(shè)備及服務(wù)管理的邏輯封裝，以統(tǒng)一規(guī)范的接口形式為業(yè)務(wù)邏輯層、表示層提供訪問和操作數(shù)據(jù)服務(wù)［15］。

d）數(shù)據(jù)：具體的信息資源的存儲(chǔ)介質(zhì)，通過數(shù)據(jù)訪問層實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用接入層、業(yè)務(wù)邏輯層的數(shù)據(jù)交換。

2）流媒體運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)：安裝在視頻直播、點(diǎn)播服務(wù)器，自動(dòng)通過TCP/UDP推送直播、點(diǎn)播節(jié)目和節(jié)目配置信息。

3）媒體服務(wù)器管理軟件：存儲(chǔ)節(jié)目素材，提供HTTP 和FTP方式上傳下載。

4）LED 終端系統(tǒng)

a）服務(wù)：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通訊配置參數(shù)。如主站地址、端口、斷線后自動(dòng)連接的時(shí)間間隔等，組播IP 和端口。與Web 服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將來自Web 服務(wù)器命令及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給播放模塊和監(jiān)控模塊。監(jiān)測(cè)播放模塊及監(jiān)控模塊運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)異常后能重啟播放模塊及監(jiān)控模塊。

b）播放器：多媒體播放器，所支持的節(jié)目播放格式應(yīng)包括且不限于：

◆ 視頻動(dòng)畫： WMV、RM、RMVB、MPG、MPEG、AVI、SWF；

◆ 圖片：JPG、BMP、GIF、PNG；

◆ 文本：WORD、EXCEL、TXT；

◆ 網(wǎng)頁：HTML、ASPX、JSP；

◆ 支持?jǐn)U展插件（exe 或dll），實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息如TV、流媒體、RSS 新聞等內(nèi)容的播放。

c）LED 設(shè)置軟件（控制、監(jiān)控）：實(shí)現(xiàn)對(duì)屏幕的控制及監(jiān)控功能。

圖2　系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)方案

3　系統(tǒng)軟件組成結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)軟件主要由4個(gè)子系統(tǒng)組成，分別是Web服務(wù)管理子系統(tǒng)、LED終端子系統(tǒng)、LED顯示屏地理信息（GIS）報(bào)警子系統(tǒng)、LED顯示屏圖像和狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)。如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)軟件組成結(jié)構(gòu)

1）Web服務(wù)管理子系統(tǒng)：

a）權(quán)限：支持角色制定，用戶管理功能，對(duì)不同角色的用戶分配不同權(quán)限。

b）分組管理：將設(shè)備分成多個(gè)組，實(shí)現(xiàn)同組顯示屏的播放計(jì)劃統(tǒng)一設(shè)計(jì)，發(fā)布及統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。

c）播放：

◆ 媒體類型

支持常見的媒體類型，包括但不限于MPEG1（VCD）， MPEG 2（DVD），MPEG4（H.264），HDTV （720p， 1080P）， AVI， JPEG， MOV，RMVB，AnimGIF，TIFF， BMP。

◆ 屏幕分割

采用布局管理的方式實(shí)現(xiàn)屏幕分割功能，布局是將LED顯示屏劃分為多個(gè)區(qū)域，最多支持4X4個(gè)區(qū)域的劃分，每個(gè)區(qū)域可以由不同的授權(quán)用戶編排節(jié)目，以滿足不同屏幕分割及播放需求節(jié)目編排。

◆ 素材上傳

支持批量上傳及斷點(diǎn)續(xù)傳，支持單文件1.5G以內(nèi)上傳。提供素材審核功能，確保播放的節(jié)目安全性。

◆ 時(shí)段分割

提供時(shí)段管理功能，將全天時(shí)段分割，可以出售部分時(shí)段，并在某時(shí)段下編排播放計(jì)劃。

◆ 節(jié)目發(fā)布

支持單窗口節(jié)目和多窗口節(jié)目制作，也支持節(jié)目插播功能；可以根據(jù)添加的節(jié)目，自動(dòng)生成節(jié)目清單；提供預(yù)覽功能，提前排除節(jié)目故障。

d）監(jiān)控

◆ 播放監(jiān)測(cè)

支持當(dāng)前播放節(jié)目信息和畫面監(jiān)測(cè)，也支持通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備播放情況。

◆ 設(shè)備監(jiān)控

支持對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)（溫濕度、亮度和煙感）和箱體監(jiān)測(cè)項(xiàng)（溫濕度、亮度、煙感、風(fēng)扇、功耗、電源電壓、逐點(diǎn)檢測(cè)等）。也可以控制設(shè)備的開屏、關(guān)屏、時(shí)間同步、亮度，設(shè)置開關(guān)屏計(jì)劃、定時(shí)亮度調(diào)解計(jì)劃、自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)計(jì)劃及軟件復(fù)位等

◆ 統(tǒng)計(jì)

包括對(duì)節(jié)目播放情況的一些查詢統(tǒng)計(jì)，包含節(jié)目清單查詢、播放日志查詢、播放記錄查詢及播放統(tǒng)計(jì)。也包括操作日志、任務(wù)跟蹤、故障報(bào)警等功能查詢。除以上功能外，還需要加入支持短信、衛(wèi)星備用通道緊急插播功能，可以預(yù)置緊急信息。

2）LED終端子系統(tǒng)：LED終端平臺(tái)的播放和顯示屏監(jiān)控。

3）LED顯示屏地理信息（GIS）報(bào)警子系統(tǒng)：

a）主界面顯示世界地圖；可以通過觸摸移動(dòng)地圖定位，多點(diǎn)觸摸放大、縮小地圖。

b）可配置各網(wǎng)點(diǎn)在地圖上的地理信息位置，系統(tǒng)以LED顯示屏小圖標(biāo)樣式顯示在地圖上；

c）可以觸摸點(diǎn)擊指定的LED顯示屏圖標(biāo)，相應(yīng)的視頻圖像、監(jiān)測(cè)信息將彈出顯示。（可以聯(lián)動(dòng)LED顯示屏視頻、狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，使焦點(diǎn)LED顯示屏居中顯示）

d）當(dāng)監(jiān)測(cè)到某網(wǎng)點(diǎn)的LED顯示屏出現(xiàn)異常后，地圖上相應(yīng)圖標(biāo)會(huì)以明顯的紅色閃動(dòng)，并聯(lián)動(dòng)聲音，達(dá)到報(bào)警警示的效果。彈出消息框顯示監(jiān)測(cè)到的故障信息。

4）LED顯示屏視頻和狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)：

a）可同時(shí)顯示4分屏、16分屏的監(jiān)控窗口，各監(jiān)控窗口顯示一個(gè)LED顯示屏的實(shí)時(shí)視頻圖像及狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。b）可以設(shè)置各分屏顯示的設(shè)備信息。c）各分屏可滾動(dòng)顯示。

d）可以監(jiān)測(cè)各網(wǎng)點(diǎn)LED顯示屏的監(jiān)測(cè)狀態(tài)，監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：◆ LED顯示屏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：溫度、濕度、煙感、亮度；

◆ 各箱體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：溫度、濕度、煙感、左右風(fēng)扇狀態(tài)、5路電壓、功耗、逐點(diǎn)檢測(cè)。

e）當(dāng)監(jiān)測(cè)到LED顯示屏出現(xiàn)異常后，系統(tǒng)將以明顯的標(biāo)識(shí)顯示異常情況。

f）可以遠(yuǎn)程配置各網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭錄像參數(shù)、錄像保存時(shí)間等。

g）通過日期時(shí)間段，可以查詢、下載各監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)的LED顯示屏視頻圖像，并能進(jìn)行回放。

h）通過日期時(shí)間段，可以查詢各網(wǎng)點(diǎn)LED顯示屏的故障信息。i）顯示屏有故障時(shí)，居中顯示。

4　結(jié)束語

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用針對(duì)LED顯示屏在廣告編輯和編排、廣告審核和發(fā)布、播放監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，完成了集中式LED顯示屏廣告播控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)產(chǎn)品控制效果良好，驗(yàn)證了本系統(tǒng)的先進(jìn)性，穩(wěn)定性與實(shí)用性，具有推廣與應(yīng)用的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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［2］劉浩.LED顯示屏廣告管理軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.西安：西安電子科技大學(xué)，2010，01.8-12.

［3］毛學(xué)軍，潘汗懷，王堅(jiān)等.LED應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2013，10.

［4］樊光輝.基于千兆以太網(wǎng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)冗余技術(shù)的研究［D］.西安：西安電子科技大學(xué)，2009，07.16

基金項(xiàng)目：深圳市奧拓電子股份有限公司立項(xiàng)，項(xiàng)目名稱：網(wǎng)絡(luò)版節(jié)能型LED廣告顯示系統(tǒng)研發(fā)；深圳市奧拓電子股份有限公司立項(xiàng)，項(xiàng)目名稱：萬屏聯(lián)播信息發(fā)布系統(tǒng)；吉林大學(xué)珠海學(xué)院質(zhì)量工程立項(xiàng)（ZLGC20130701），項(xiàng)目名稱：以多層次MCU為核心的系列課程實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新；吉林大學(xué)珠海學(xué)院質(zhì)量工程立項(xiàng)（ZLGC20150706），項(xiàng)目名稱：數(shù)字信號(hào)處理精品課建設(shè)。

作者簡(jiǎn)介：

趙麗紅（1978-），女，湖北鄂州人，工學(xué)碩士，工程師，主要研究方向：系統(tǒng)工程，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。

吳振志（1976-），男，廣東汕尾人，工學(xué)學(xué)士，高級(jí)工程師，主要研究方向：通信與信息系統(tǒng)，顯示控制技術(shù)。

通訊作者：劉夢(mèng)亭（1981-），女，江西景德鎮(zhèn)人，工學(xué)碩士，講師，主要研究方向：系統(tǒng)工程，嵌入式開發(fā)，信號(hào)處理。