深圳市奥拓电子股份有限公司 赵丽红 吴振志吉林大学珠海学院 刘梦亭



集中式LED显示屏广告播控系统设计

深圳市奥拓电子股份有限公司 赵丽红 吴振志
吉林大学珠海学院 刘梦亭

【摘要】对LED显示屏广告信息的编辑发布实施全程监控和集中化管理，增强LED 显示屏发布广告的灵活性、实时性及安全性，意义重大。本文针对LED显示屏在广告编辑和编排、广告审核和发布、播放监控和设备监控、数据统计等功能，完成了集中式LED显示屏广告播控系统设计。

【关键词】LED显示屏；播控；集中式

引言

LED显示屏应用的日益普及，各个领域的用户包括政府机构、银行、电信、移动、商场超市、车站等等，都存在着一个整合相关资源的迫切需求，希望能够在所有显示终端实施统一的、实时的内容播放与广告发布，取得广告传播效益的最大化［1］。

本课题，实现了网络技术、WEB 技术和普通电子应用技术的优势互补，应用知识面广，而且从实际应用上的角度也有很大的价值。能够在现有不同结构屏体的基础上，实现统一控制，优化了系统配置，弥补了网络发展与硬件发展不平衡造成的应用困难，减少了用户不必要的经济损失。

1　系统网络结构设计方案

设计一套LED显示屏数字媒体播控系统，实现LED 显示屏广告编辑和编排、频道管理和时段出售、广告审核和发布、播放监控和设备监控、数据统计等功能，能够极大的增强LED 显示屏作为广告信息显示载体发布广告的灵活性和实时性，为拓展LED 显示屏的应用发挥功效。系统能够提供丰富多样的视频、音频、图片、字幕（滚动字幕）等多媒体广告组合播放模式，并能实现实时信息与本地硬盘信息的灵活组合播放，在时间组合和空间组合上满足多样化的需求，且管理简单、使用方便，使长时间使用LED 显示屏的广告客户更大幅度地降低日常运营成本，提升该类产品的竞争力。

系统包括LED显示屏终端、Web服务管理子系统、LED显示屏视频及状态监控系统以及LED显示屏地理信息报警系统（GIAS）四个子系统，构成万屏联播信息发布的整体系统方案。

系统主要由Web 服务器、流媒体服务器、操作平台、终端机及显示屏构成。系统网络结构图如图1所示：

图1　系统网络结构

各个组成部分的功能如下：

1）Web服务器：系统设置、用户管理、内容管理、广告发布、设备监控、数据查询、系统维护。

2）流媒体服务器：流媒体的上传、下载及播放。

3）操作平台：用户操作平台，PC、iMac、智能手机等支持Internet浏览器的设备。用户通过浏览器登陆网络版系统，进行相关操作。

4）终端机：连接屏幕，并运行LED终端软件，包括播放器、LED设置软件及监控模块。

5）显示屏：包括户外、户内全彩LED显示屏、LED点阵屏（双基色屏和单色屏）、PDP 等离子/LCD液晶显示器及拼接墙；CRT显示器/电视墙、多媒体自助终端。

2　系统构架设计方案

系统构架设计方案如图2所示，功能如下：

1）WEB 服务器：

a）应用接入层：提供信息浏览、服务定位、数据接入。

b）业务逻辑层：完成对系统操作的处理和业务逻辑的处理；实现业务逻辑处理、业务流程控制、消息通讯等功能。

c）数据访问层：完成数据处理和设备及服务管理的逻辑封装，以统一规范的接口形式为业务逻辑层、表示层提供访问和操作数据服务［15］。

d）数据：具体的信息资源的存储介质，通过数据访问层实现与应用接入层、业务逻辑层的数据交换。

2）流媒体运营支撑系统：安装在视频直播、点播服务器，自动通过TCP/UDP推送直播、点播节目和节目配置信息。

3）媒体服务器管理软件：存储节目素材，提供HTTP 和FTP方式上传下载。

4）LED 终端系统

a）服务：设置网络通讯配置参数。如主站地址、端口、断线后自动连接的时间间隔等，组播IP 和端口。与Web 服务器进行实时通讯，将来自Web 服务器命令及数据转发给播放模块和监控模块。监测播放模块及监控模块运行状态，出现异常后能重启播放模块及监控模块。

b）播放器：多媒体播放器，所支持的节目播放格式应包括且不限于：

◆ 视频动画： WMV、RM、RMVB、MPG、MPEG、AVI、SWF；

◆ 图片：JPG、BMP、GIF、PNG；

◆ 文本：WORD、EXCEL、TXT；

◆ 网页：HTML、ASPX、JSP；

◆ 支持扩展插件（exe 或dll），实现实时信息如TV、流媒体、RSS 新闻等内容的播放。

c）LED 设置软件（控制、监控）：实现对屏幕的控制及监控功能。

图2　系统构架设计方案

3　系统软件组成结构

系统软件主要由4个子系统组成，分别是Web服务管理子系统、LED终端子系统、LED显示屏地理信息（GIS）报警子系统、LED显示屏图像和状态监控子系统。如图3所示。

图3　系统软件组成结构

1）Web服务管理子系统：

a）权限：支持角色制定，用户管理功能，对不同角色的用户分配不同权限。

b）分组管理：将设备分成多个组，实现同组显示屏的播放计划统一设计，发布及统一的监控和管理。

c）播放：

◆ 媒体类型

支持常见的媒体类型，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实现屏幕分割功能，布局是将LED显示屏划分为多个区域，最多支持4X4个区域的划分，每个区域可以由不同的授权用户编排节目，以满足不同屏幕分割及播放需求节目编排。

◆ 素材上传

支持批量上传及断点续传，支持单文件1.5G以内上传。提供素材审核功能，确保播放的节目安全性。

◆ 时段分割

提供时段管理功能，将全天时段分割，可以出售部分时段，并在某时段下编排播放计划。

◆ 节目发布

支持单窗口节目和多窗口节目制作，也支持节目插播功能；可以根据添加的节目，自动生成节目清单；提供预览功能，提前排除节目故障。

d）监控

◆ 播放监测

支持当前播放节目信息和画面监测，也支持通过网络摄像头实时监测设备播放情况。

◆ 设备监控

支持对环境监测项（温湿度、亮度和烟感）和箱体监测项（温湿度、亮度、烟感、风扇、功耗、电源电压、逐点检测等）。也可以控制设备的开屏、关屏、时间同步、亮度，设置开关屏计划、定时亮度调解计划、自动亮度调节计划及软件复位等

◆ 统计

包括对节目播放情况的一些查询统计，包含节目清单查询、播放日志查询、播放记录查询及播放统计。也包括操作日志、任务跟踪、故障报警等功能查询。除以上功能外，还需要加入支持短信、卫星备用通道紧急插播功能，可以预置紧急信息。

2）LED终端子系统：LED终端平台的播放和显示屏监控。

3）LED显示屏地理信息（GIS）报警子系统：

a）主界面显示世界地图；可以通过触摸移动地图定位，多点触摸放大、缩小地图。

b）可配置各网点在地图上的地理信息位置，系统以LED显示屏小图标样式显示在地图上；

c）可以触摸点击指定的LED显示屏图标，相应的视频图像、监测信息将弹出显示。（可以联动LED显示屏视频、状态监控系统，使焦点LED显示屏居中显示）

d）当监测到某网点的LED显示屏出现异常后，地图上相应图标会以明显的红色闪动，并联动声音，达到报警警示的效果。弹出消息框显示监测到的故障信息。

4）LED显示屏视频和状态监控子系统：

a）可同时显示4分屏、16分屏的监控窗口，各监控窗口显示一个LED显示屏的实时视频图像及状态监测数据。b）可以设置各分屏显示的设备信息。c）各分屏可滚动显示。

d）可以监测各网点LED显示屏的监测状态，监测状态数据包括：◆ LED显示屏监测数据：温度、湿度、烟感、亮度；

◆ 各箱体监测数据：温度、湿度、烟感、左右风扇状态、5路电压、功耗、逐点检测。

e）当监测到LED显示屏出现异常后，系统将以明显的标识显示异常情况。

f）可以远程配置各网点网络摄像头录像参数、录像保存时间等。

g）通过日期时间段，可以查询、下载各监控网点的LED显示屏视频图像，并能进行回放。

h）通过日期时间段，可以查询各网点LED显示屏的故障信息。i）显示屏有故障时，居中显示。

4　结束语

系统的设计利用针对LED显示屏在广告编辑和编排、广告审核和发布、播放监控和设备监控、数据统计等功能，完成了集中式LED显示屏广告播控系统设计。试验产品控制效果良好，验证了本系统的先进性，稳定性与实用性，具有推广与应用的价值。

参考文献

［1］兰月.我国 LED 显示屏产业的现状和发展前景［J］.电源技术应用，2009（10）70-71.

［2］刘浩.LED显示屏广告管理软件的设计与实现［D］.西安：西安电子科技大学，2010，01.8-12.

［3］毛学军，潘汗怀，王坚等.LED应用技术［M］.北京：电子工业出版社，2013，10.

［4］樊光辉.基于千兆以太网的LED显示屏控制系统冗余技术的研究［D］.西安：西安电子科技大学，2009，07.16

基金项目：深圳市奥拓电子股份有限公司立项，项目名称：网络版节能型LED广告显示系统研发；深圳市奥拓电子股份有限公司立项，项目名称：万屏联播信息发布系统；吉林大学珠海学院质量工程立项（ZLGC20130701），项目名称：以多层次MCU为核心的系列课程实践教学改革与创新；吉林大学珠海学院质量工程立项（ZLGC20150706），项目名称：数字信号处理精品课建设。

作者简介：

赵丽红（1978-），女，湖北鄂州人，工学硕士，工程师，主要研究方向：系统工程，计算机软件技术。

吴振志（1976-），男，广东汕尾人，工学学士，高级工程师，主要研究方向：通信与信息系统，显示控制技术。

通讯作者：刘梦亭（1981-），女，江西景德镇人，工学硕士，讲师，主要研究方向：系统工程，嵌入式开发，信号处理。