基于VPN技術的LED大屏遠程播控系統及應用

田六方

（作者單位：鎮江市廣播電視臺）

經濟的持續發展和工作節奏的不斷加快，使人們一天的視覺時間分成了若干部分，其中，包括工作時間、在家休息時間、戶外停留時間、戶外行進時間等，廣播電視事業的發展是隨著經濟發展和人們生活水平的提高而不斷創新與深入，抓住每個人在各個階段的時間視覺，激發人們對市場產品的欲望，提高產品企業知名度，從而實現企業和傳媒的共同發展。

鎮江文廣集團是鎮江市文化廣電產業的龍頭企業。對一座具有三千年歷史文化和自古就被賦予“天下第一江山”之美譽的名城。鎮江文廣集團承載著傳延歷史文脈、傳播中華文化、創造當代文化、引領生活風尚之使命。集團在傳統產業的基礎上構思新的文化內容，使傳播方式多元化。借助互聯網打造新的產業體系，將集團獨創的戶外頻道傳播形式引向深入，對后期的發展和應用做進一步研究。

隨著LED電子屏應用市場規模快速提升，電子站臺、戶外廣告、社區、高速公路、金融等各個領域的使用者，都非常迫切需要一個能整合相關資源的，安全、可靠、先進LED播控系統來管理相關終端的多媒體信息發布。鎮江文廣集團假建設戶外頻道之際，決定開發一套符合廣播電視要求的基于VPN技術的LED大屏遠程播控系統。

1 LED播控系統的發展歷程

1.1 傳統LED播控

傳統的LED控制系統技術有限制，信息輸入通過數據線與電腦直接連接進行。

1.2 局域范圍LED播控

實現不同地域的LED大屏互聯，都是通過有線線路實現，比如，同軸電纜、光纖，等等。由于需要購買材料、架設線路施工等，使成本非常高，無法實現構建大規模LED大屏聯網式的信息發布系統。

1.3 傳統互聯組網LED播控

隨著互聯網技術的成熟，利用網絡系統來組織LED聯網系統，實現了單向推送發布功能，對整合資源促進傳媒產業的發展具有一定的帶動作用。但是，無法做到節目播控的自動管理，而是采用人工干預的方式來監控和管理相應節目，浪費了大量的人力和時間，效率低下。

1.4 LED互聯網遠程多道管理播控

目前，我們文廣集團發揮主流媒體、廣告經營等優勢，針對LED這個迅速成長的產業，我們都提出了新的需求，對LED采用互聯網遠程多道管理播控應用，就是我們文廣集團企業的現實需求。這年來，我們戶外頻道的運營發展對遠程播控系統逐步完善，與供應商共同進行科學規劃和全面應對。實現了遠程播控，遠程管理，實時管理等多項功能，系統逐步穩定、安全。

2 鎮江文廣戶外頻道LED大屏遠程多道管理播控的現狀

隨著互聯網的發展和VPN虛擬技術的成熟應用，引用VPN虛擬組網技術，將文廣集團所有的戶外LED大屏組成一個多道多屏顯示的網絡。為了播控系統運行穩定、可靠、安全，我們的設計原則如下。

2.1 硬件運行的可靠性

嚴把LED大屏硬件質量關。要求各LED顯示屏各組件在互聯網控制系統下，能夠長期、連續、穩定運行，并在各種應用特性和環境下正常運行。尤其在VPN組網環境下的應用，硬件部分運行穩定。

2.2 軟件的實用方便性

鎮江文廣集團所在市轄城區范圍內有12塊大屏，棄傳統的、現成的LED大屏播放軟件，開發符合我們要求的播控系統。因此，我們組建了LED戶外頻道大屏遠程多道管理播控系統，將視頻、聲音、圖像、文字等信息在VPN互聯組網控制系統下集于一體，在遠程終端上更快捷、實時顯示。

2.3 技術的先進性

隨著網絡信息技術發展的日新月異，高科技手段應用在信息顯示系統越來越普遍。作為多媒體顯示終端的LED大屏，顯示系統一定要具備高分辨率顯示、色彩均勻穩定，并且能與各種信號有良好的兼容特性。我們VPN-LED互聯網控制系統從多個方面保證了系統的技術先進性。該系統成熟穩定，已經成功在我集團所有的戶外LED大屏上運行近8年。可實時播放視頻、靜態文字、動態圖形等多種格式文件；同時，實現了自我管理、自我故障診斷、遠程監看、遠程修復等。

2.4 開放的擴展性

集團建設戶外LED大屏，是按照戶外電視頻道來打造的，遠程播控系統具有開放性擴展性原則，信號源除可以直接接入的計算機RGB、DVI、HDMI等視頻信號外，通過網絡控制器和視頻服務器還可以接入網絡信號、有線電視信號、數字電視信號。同時，通過對各種計算機圖文及網絡信息、視頻圖像信息的動態綜合顯示，為客戶提供一個高清晰度、高亮度、高智能化的交互式平臺。

系統充分考慮控制系統方面業務擴展的功能，為系統進一步升級、完善留有可能。比如，我們陸續開發并植入了遠程節能系統、無縫隙播放系統、大屏互動系統，等等。

在設備接口擴展性方面，所有設備的選型都綜合既考慮到了與其他系統和設備的兼容，又隨時可接入應用設備。

2.5 操作的可維護性

戶外LED大屏是多部件、多設備，通過遠程播控系統連接而成的多媒體播放系統。由于這個特性，快速診斷、排除故障，減少停播時間，提高客戶信賴度，增加經濟效益，就顯得非常重要。戶外LED互聯網控制系統，便于診斷故障和更換部件，以縮短故障排除時間。并通過預防性維護，使故障率降到最低。

此外，整個遠程播控系統采用先進的模塊化結構，各部件可方便拆卸，各組成設備可按需連接。同時，由于本系統設計時考慮到系統的可維護性，采用了融入計算機網絡的設計方式，任一顯示大屏的故障，均不會對系統本身產生影響；同時，系統采用硬盤播出的模式，保證系統不會受到網絡中斷等因素影響，顯示終端仍可獨立調用存儲于多媒體設備中的節目表自動進行播放。

3 鎮江文廣VPN-LED戶外頻道技術原理圖

圖1 鎮江文廣VPN-LED戶外頻道技術原理圖

圖1是廣電戶外頻道LED-VPN技術結構圖。它是基于開源的VPN進行二次開發擬專用網絡（Virtual Private Network）加密通道系統。核心是以廣電中心大樓三層機房的VPN服務器為中心。使用廣電LED-VPN系統可以安全、實時、高效的對播控系統進行操作和管理。圖2是集團VPN-LED戶外頻道信號傳輸示意圖。

4 VPN-LED系統的優點

系統經過近八年的不斷完善和發展，運行安全穩定，具備如下優點。

4.1 后臺管理迅速高效

節目管理員在后臺操作室，對每個地方的大屏無需到現場插播和移除節目，在后臺即可操作完成。

4.2 系統操作簡便

人性化的人機對話框，操作顯示簡便易懂。

4.3 使用成本低廉

在采用VPN-組網過程中，在建屏環境有互聯網的情況下，完全使用現有的互聯網環境，不需要額外支付網絡費用，有效減少了后臺管理人員，降低了成本。避免通過通訊運營商產生額外的硬件施工費用。由于我們的系統軟件是和供應商在雙方緊密配合下日趨完善，軟件的使用成本為零。通常情況下，該類系統軟件在市場上定價30萬元以上，有效節約了戶外頻道的運營成本。

圖2 鎮江文廣VPN-LED戶外頻道信號傳輸示意圖

5 系統的應用效果

圖3、圖4、圖5、圖6是集團先后建設的幾塊LED大屏，在應用基于VPN技術研發的遠程播控系統效果展示。其中，圖3是建設的第一塊LED大屏，也是首先使用該系統的大屏，于2011年3月投入運營，規格：P16，尺寸：長×高18.43米×9.98米，像素：1152×624，VPN地址：10.8.0.*。圖7是遠程監控在電腦桌面的實景截圖。該應用可以根據需要，任意點看某個大屏實時運行狀況，并可遠程排除系統故障，以保證播出正常。

圖3原商業城LED大屏

圖4 郵政LED大屏

圖5 廣電大廈LED大屏

圖6 國信宜和

圖7 PC桌面遠程監看

6 未來的發展和應用

6.1 系統的完善

我們現有的系統雖然具備一定的技術優勢和應用功能，后期還有許多需要完善的地方，主要由以下幾個部分。（1）遠程電源的控制，通過對前端播控電腦遠程控制來控制配電柜上的交流接觸器來實時控制。（2）在遠程能夠監看播控電腦的基礎上，能夠實現對大屏的顯示監看。（3）接入第三方系統功能，能夠遠程有效的監測屏體的內部溫度；控制大屏的亮度，實現大屏節能播放；有效解決節目片段無縫銜接播放；實現互動等。

6.2 創建戶外頻道廣告時效平臺

我們將推出全新一代VPN-LED互聯網遠程播控系統，憑借現有最先進的架構和最完善的功能，可全方位幫助和應對業界各類最新需求，其中就包括LED顯示屏的、更大規模的遠程組網需求。為那些正常情況下出不起大屏廣告費的中小企業創建一個大屏剩余時間競標平臺，為鎮江的中小企業服務，促進當地經濟發展。

此外，堅持將LED相關廠商視作最密切的合作伙伴，在產業鏈各個環節上進行通力協作，以期產生強大的協同、多贏效應，共同拓展LED顯示屏這樣一個前景廣闊、潛力無限的市場，將LED大屏戶外頻道遠程播控系統的應用和發展引向深入。