数字告示终端软件的设计与实现

    金喜波　于振伟　于忠清

    摘要:数字告示系统是多种技术的组合。本文在给出数字告示系统基本概念的基础上,分析了数字告示系统的体系结构,提出了屏幕显示的内容元素的概念,给出了排程表的结构与多媒体播放器终端软件的实现方法。

    关键词:数字告示;媒体播放器;多媒体;排程表

    数字告示系统普遍用于公共场合,通常是由一个液晶电视(或显示器)与数字播放设备组成,其中数字播放设备可以是一台标准的PC机,也可以是一台嵌入式设备。数字告示系统具备很多优点,如信息制作、储存与传送相对容易,且在不同地点可以同时播放不同内容。由于服务器直接应用于向一点或多点的播出,数字告示在性质上是"窄播(narrowcasting)",这是它与电视广播的一个重要不同点,这种使用相同排程(Scheduler)文件的终端组成了一个频道(Channel)。

    数字告示系统还必须有显示系统,这是数字告示应用的对外界面,可以是液晶电视或投影机,也可以是显示器。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提供明亮艳丽和对比度适中的图像,而且视角宽广。

    1 数字告示系统体系结构

    数字告示系统由多媒体服务器、频道编辑器、资料存储系统、排程服务器与多媒体播放系统组成。

    多媒体服务器主要功能是数字告示系统的管理工作,分别是文档管理、频道管理与资源管理。文档管理负责多媒体文档的上传、更新与删除。多媒体文档包括视频文件、图片与文字等内容。频道管理负责进行频道文档的修改与删除。资源管理进行数字告示系统的各种资源的设定,如资源名称、位置与IP地址等。

    频道编辑器主要功能是频道内容的编辑,如将各种不同格式的内容编辑到同一个画面上来,如视频文件、图片与文字,并进行内容、大小、位置的设定与画面的调整。频道编辑的内容可储存成为频道文档,并在频道编辑完成后传送到多媒体服务器中。

    频道排程服务器负责排程的管理,规划排程的时间表,并提供排程的服务。频道排程服务器定时读取排程表,将排程的相关信息、多媒体文档、频道文档的相关信息提供给多媒体播放器。

    多媒体播放器接受频道排程服务器所传送的排程信息,并到多媒体服务器下载相关的文档。多媒体文档与频道文档装载到内存后开始播放。

    海尔数字告示系统采用基于局域网IPTV的体系结构(广域网的IPTV Over p2p的体系架构),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。

    3 终端软件与功能的实现

    传统的电视屏幕只有一个视频层并包含在一个区域内,有时将文字叠加在动态的视频层的顶部。数字电视完成叠加文字的工作是在电视台,而机顶盒本身也可以将菜单与文字叠加在所接受的电视内容上。这种方式与数字告示媒体播放器的工作原理非常相似,但在传统电视内容中并没有使用层与区域的概念,数字告示的不同之处就在于可以将屏幕分解成区域、层与滚动(region、layer与ticker)。显示在屏幕上的内容来自于不同的文件或者来自于动态IP流。在这些文件中,可能存在类似于IPTV中的实时视频流。内容的每一个来源都提供了屏幕上的一个内容元素(content element)。在数字告示系统中,至少有三种内容元素:区域、层与滚动。

    将内容元素组合在屏幕上的优点是不同的元素可以来自于完全不同的文件,最终屏幕上的布局是用户使用频道编辑器完成的。即使文件的来源是相同的,每一个屏幕的布局也可以完全不同。

    3.1. 屏幕分割

    根据区域的性质划分,数字告示系统终端屏幕的区域可以划分为不同的种类。根据区域面积是否变动,可以分为面积动态变化的区域与静态区域;根据区域中的内容划分,有动画区域、视频区域、文字区域、图片区域与数据区域。动态区域是指区域的大小可以变动,如逐渐放大或逐渐缩小。通过改变区域的大小可以使人们的注意力集中到重要的内容上来。为了达到某些特技效果,动态区域也包含区域的移动,移动的效果可以吸引顾客的注意力。在很多情况下,数字告示采用了与浏览器相同的工作方式,即页面中的区域来自不同的文件。因此,数字告示系统中的媒体内容可以直接采用计算机或因特网的内容,也可以采用来自于电视的内容。屏幕上的区域可用于不同的目的,其中一种方式是将一个静止的图片放置在某个区域上,并可以很容易地不断改变图片的内容。这种方法与传统的海报方式的区别就是能够传达动态的视觉信息。根据不同的需求,静止区域中的图片可以按天或按周进行更新,如一个饭店可以自动地改变静止区域中的内容已使人们知道该饭店当前提供的是早餐服务还是午餐服务。

    由于商业环境中有很多的视觉与听觉内容,吸引顾客的注意力是一件不容易做到的事情。采用动画区域或全屏的动画是一种较好的方法。动画不但制作成本低,而且在介绍产品工作原理及传达品牌方面具有优势,动画在因特网上的应用已经很普遍,这种趋势已经蔓延到数字告示中。

    替代动画的一种方法就是采用视频。在人们等待诸如候车等事件而打发时间时,视频传达商业信息比较有效,但在商场购物时,人们没有足够的耐心等待视频节目播送完毕再去购物。目前,大部分视频广告节目是直接采用电视的广告内容,一般是标清格式,未来的趋势是能够发挥平板电视的优势,播放高清格式的内容。

    数字告示最大的优势在于随时可以发布即时的文字消息,对于重要客人来访或临时发布促销信息来说,数字告示可以在不同的区域发布不同的文字信息,这些文字信息即可以水平滚动,也可以垂直滚动。

    3.2. 发布终端软件

    数字告示的终端发布系统的硬件与软件系统各有两种。硬件系统一种是采用X86架构的PC机,另一种采用具有硬解压的嵌入式系统;软件系统一种是运行在Windows操作系统下,另一种运行在Linux操作系统下。

    最简单的数字告示系统可以使用PC机与基本的软件构成,如PowerPoint、Adobe Acrobat、Micromedia Flash或多种运行在PC机上的媒体播放器,如QuickTimer、Windows Media Player。大部分人都熟悉这些基本的软件,但数字告示系统中的某些基本功能,如排程与循环却无法实现,在专业的数字告示系统中,这些基本软件只是软件系统的部分功能。

    多文件的数字告示系统的核心是排程表,排程表决定了何时、何地发布那个文件。屏幕上的每一个区域与层都受到所属的排程表控制。PC机上的独立媒体播放器一般用于媒体文件的解压与浏览,大部分独立媒体播放器都使用一个独立的文件作为排程表,这种排程表只有顺序播放的功能,只能是同一种类型媒体文件存放在这种排程表中,不能存放不同类型的文件,最常用的排成表文件格式可以参见Windows Media Player。媒体播放器自带格式的排程表没有统一的格式,即没有一个统一的标准化格式。将各种媒体放置在一个排程表中播放,只能采用数字告示系统厂商提供的排程表格式,而这些格式目前也是各自为政,没有形成一个标准的排程表格式。

    屏幕不同区域、层与滚动的内容来自于通用格式的音频、视频、动画与图片的文件。但将这些内容组合在一起并传送到屏幕上是由排程表完成的。排程表不但要通知媒体播放器播放何种文件及何时播放,还要给出在屏幕上的那个位置上,如果尺寸大小需要变化及沿着某个方向移动,排程表将给出移动的方向。对于文字内容,需要给出字体、大小、颜色,如果是滚动信息,还需要给出方向与速度。

    4 结论

    可以将屏幕分成若干个区域与若干个层次,每个内容元素都可以使用一个排程进行管理。由于数字告示系统涉及的技术领域众多,基于Windows操作系统的PC方案在设计方面相对容易,但在价格、体积等方面却处于劣势。大部分的数字告示系统都使用价格低廉的嵌入式系统,播放软件使用专用的DSP,速度与灵活性方面明显处于优势。

    未来的数字告示系统将会使用面积大、厚度薄、质量好与价格低的显示装置。随着硬件价格的持续走低及存储成本的下降,数字告示系统将会采用大容量的内容进行组合使用,如采用高清格式的广告内容进行播放,效果更加绚丽。数字告示系统的应用领域将会进一步拓宽,在不久的将来,在家庭应用领域中,数字对讲系统上及家中的电视机上将会出现数字告示系统的应用。

    参考文献

    [1] 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.