數字告示終端軟件的設計與實現

金喜波　于振偉　于忠清

摘要:數字告示系統是多種技術的組合。本文在給出數字告示系統基本概念的基礎上,分析了數字告示系統的體系結構,提出了屏幕顯示的內容元素的概念,給出了排程表的結構與多媒體播放器終端軟件的實現方法。

關鍵詞:數字告示;媒體播放器;多媒體;排程表

數字告示系統普遍用于公共場合,通常是由一個液晶電視(或顯示器)與數字播放設備組成,其中數字播放設備可以是一臺標準的PC機,也可以是一臺嵌入式設備。數字告示系統具備很多優點,如信息制作、儲存與傳送相對容易,且在不同地點可以同時播放不同內容。由于服務器直接應用于向一點或多點的播出,數字告示在性質上是"窄播(narrowcasting)",這是它與電視廣播的一個重要不同點,這種使用相同排程(Scheduler)文件的終端組成了一個頻道(Channel)。

數字告示系統還必須有顯示系統,這是數字告示應用的對外界面,可以是液晶電視或投影機,也可以是顯示器。現代顯示技術的發展,為數字告示提供了眾多優秀的選擇,從LED、LCD、到PDP、再到DLP,都有很多產品能滿足數字告示的要求,在各種不同的環境光下提供明亮艷麗和對比度適中的圖像,而且視角寬廣。

1 數字告示系統體系結構

數字告示系統由多媒體服務器、頻道編輯器、資料存儲系統、排程服務器與多媒體播放系統組成。

多媒體服務器主要功能是數字告示系統的管理工作,分別是文檔管理、頻道管理與資源管理。文檔管理負責多媒體文檔的上傳、更新與刪除。多媒體文檔包括視頻文件、圖片與文字等內容。頻道管理負責進行頻道文檔的修改與刪除。資源管理進行數字告示系統的各種資源的設定,如資源名稱、位置與IP地址等。

頻道編輯器主要功能是頻道內容的編輯,如將各種不同格式的內容編輯到同一個畫面上來,如視頻文件、圖片與文字,并進行內容、大小、位置的設定與畫面的調整。頻道編輯的內容可儲存成為頻道文檔,并在頻道編輯完成后傳送到多媒體服務器中。

頻道排程服務器負責排程的管理,規劃排程的時間表,并提供排程的服務。頻道排程服務器定時讀取排程表,將排程的相關信息、多媒體文檔、頻道文檔的相關信息提供給多媒體播放器。

多媒體播放器接受頻道排程服務器所傳送的排程信息,并到多媒體服務器下載相關的文檔。多媒體文檔與頻道文檔裝載到內存后開始播放。

海爾數字告示系統采用基于局域網IPTV的體系結構(廣域網的IPTV Over P2P的體系架構),主要包括管理服務、媒體發布服務、媒體下載服務器、媒體信息發布服務、系統管理機、網絡發布終端及監播系統七部分構成。

3 終端軟件與功能的實現

傳統的電視屏幕只有一個視頻層并包含在一個區域內,有時將文字疊加在動態的視頻層的頂部。數字電視完成疊加文字的工作是在電視臺,而機頂盒本身也可以將菜單與文字疊加在所接受的電視內容上。這種方式與數字告示媒體播放器的工作原理非常相似,但在傳統電視內容中并沒有使用層與區域的概念,數字告示的不同之處就在于可以將屏幕分解成區域、層與滾動(region、layer與ticker)。顯示在屏幕上的內容來自于不同的文件或者來自于動態IP流。在這些文件中,可能存在類似于IPTV中的實時視頻流。內容的每一個來源都提供了屏幕上的一個內容元素(content element)。在數字告示系統中,至少有三種內容元素:區域、層與滾動。

將內容元素組合在屏幕上的優點是不同的元素可以來自于完全不同的文件,最終屏幕上的布局是用戶使用頻道編輯器完成的。即使文件的來源是相同的,每一個屏幕的布局也可以完全不同。

3.1. 屏幕分割

根據區域的性質劃分,數字告示系統終端屏幕的區域可以劃分為不同的種類。根據區域面積是否變動,可以分為面積動態變化的區域與靜態區域;根據區域中的內容劃分,有動畫區域、視頻區域、文字區域、圖片區域與數據區域。動態區域是指區域的大小可以變動,如逐漸放大或逐漸縮小。通過改變區域的大小可以使人們的注意力集中到重要的內容上來。為了達到某些特技效果,動態區域也包含區域的移動,移動的效果可以吸引顧客的注意力。在很多情況下,數字告示采用了與瀏覽器相同的工作方式,即頁面中的區域來自不同的文件。因此,數字告示系統中的媒體內容可以直接采用計算機或因特網的內容,也可以采用來自于電視的內容。屏幕上的區域可用于不同的目的,其中一種方式是將一個靜止的圖片放置在某個區域上,并可以很容易地不斷改變圖片的內容。這種方法與傳統的海報方式的區別就是能夠傳達動態的視覺信息。根據不同的需求,靜止區域中的圖片可以按天或按周進行更新,如一個飯店可以自動地改變靜止區域中的內容已使人們知道該飯店當前提供的是早餐服務還是午餐服務。

由于商業環境中有很多的視覺與聽覺內容,吸引顧客的注意力是一件不容易做到的事情。采用動畫區域或全屏的動畫是一種較好的方法。動畫不但制作成本低,而且在介紹產品工作原理及傳達品牌方面具有優勢,動畫在因特網上的應用已經很普遍,這種趨勢已經蔓延到數字告示中。

替代動畫的一種方法就是采用視頻。在人們等待諸如候車等事件而打發時間時,視頻傳達商業信息比較有效,但在商場購物時,人們沒有足夠的耐心等待視頻節目播送完畢再去購物。目前,大部分視頻廣告節目是直接采用電視的廣告內容,一般是標清格式,未來的趨勢是能夠發揮平板電視的優勢,播放高清格式的內容。

數字告示最大的優勢在于隨時可以發布即時的文字消息,對于重要客人來訪或臨時發布促銷信息來說,數字告示可以在不同的區域發布不同的文字信息,這些文字信息即可以水平滾動,也可以垂直滾動。

3.2. 發布終端軟件

數字告示的終端發布系統的硬件與軟件系統各有兩種。硬件系統一種是采用X86架構的PC機,另一種采用具有硬解壓的嵌入式系統;軟件系統一種是運行在Windows操作系統下,另一種運行在Linux操作系統下。

最簡單的數字告示系統可以使用PC機與基本的軟件構成,如PowerPoint、Adobe Acrobat、Micromedia Flash或多種運行在PC機上的媒體播放器,如QuickTimer、Windows Media Player。大部分人都熟悉這些基本的軟件,但數字告示系統中的某些基本功能,如排程與循環卻無法實現,在專業的數字告示系統中,這些基本軟件只是軟件系統的部分功能。

多文件的數字告示系統的核心是排程表,排程表決定了何時、何地發布那個文件。屏幕上的每一個區域與層都受到所屬的排程表控制。PC機上的獨立媒體播放器一般用于媒體文件的解壓與瀏覽,大部分獨立媒體播放器都使用一個獨立的文件作為排程表,這種排程表只有順序播放的功能,只能是同一種類型媒體文件存放在這種排程表中,不能存放不同類型的文件,最常用的排成表文件格式可以參見Windows Media Player。媒體播放器自帶格式的排程表沒有統一的格式,即沒有一個統一的標準化格式。將各種媒體放置在一個排程表中播放,只能采用數字告示系統廠商提供的排程表格式,而這些格式目前也是各自為政,沒有形成一個標準的排程表格式。

屏幕不同區域、層與滾動的內容來自于通用格式的音頻、視頻、動畫與圖片的文件。但將這些內容組合在一起并傳送到屏幕上是由排程表完成的。排程表不但要通知媒體播放器播放何種文件及何時播放,還要給出在屏幕上的那個位置上,如果尺寸大小需要變化及沿著某個方向移動,排程表將給出移動的方向。對于文字內容,需要給出字體、大小、顏色,如果是滾動信息,還需要給出方向與速度。

4 結論

可以將屏幕分成若干個區域與若干個層次,每個內容元素都可以使用一個排程進行管理。由于數字告示系統涉及的技術領域眾多,基于Windows操作系統的PC方案在設計方面相對容易,但在價格、體積等方面卻處于劣勢。大部分的數字告示系統都使用價格低廉的嵌入式系統,播放軟件使用專用的DSP,速度與靈活性方面明顯處于優勢。

未來的數字告示系統將會使用面積大、厚度薄、質量好與價格低的顯示裝置。隨著硬件價格的持續走低及存儲成本的下降,數字告示系統將會采用大容量的內容進行組合使用,如采用高清格式的廣告內容進行播放,效果更加絢麗。數字告示系統的應用領域將會進一步拓寬,在不久的將來,在家庭應用領域中,數字對講系統上及家中的電視機上將會出現數字告示系統的應用。

參考文獻

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