大屏幕LED显示系统解决方案.doc

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大屏幕LED显示系统解决方案

一、户外传媒的发展背景
    媒体和广告是中国发展最快的行业之一。根据雷曼兄弟(LehmanBrothers)的数据，中国的广告业在过去5年中实现了15.5%的复合年增长率，而除了日本以外的亚太区的广告业增长率为9.2%，日本为负的0.7%，北美为4.0%，欧洲则为2.9%。
    根据BOCI数据，2003年才起步的户外电视广告已经成为户外广告领域内发展最快的一个分支。户外电视广告包括安装在写字楼和超级市场、繁忙的户外地方以及公共汽车和出租车等交通工具上的平板屏幕。
    在中国，户外媒体集中于一些高层次的城市，这些城市里交通工具十分常见，而且广告费用也足以用来抵消相关的经营费用的上涨。随着新进入者寻求专营合同还未包括的新的广告投放点，竞争变得日趋激烈。
    二、户外传媒的发展趋势   
    基于全彩LED的户外传媒广告平台：
    LED电子显示屏是运用光电显示技术、视频技术、多媒体技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术，针对室内外各种使用环境而设计，显示各种信息元素的屏幕，使用专用的控制技术，用于显示文字、文本、图形、图像、动画、股票行情及各种多媒体信息以及电视、录像信号。它由LED器件阵列排列组成的显示屏幕，具有高清晰度、色彩鲜艳、视角大、工作稳定、寿命长、功耗低等优点。由于采用单元模块化结构，屏体的大小可按用户要求灵活拼制。
    LED显示系统主要有：户内单色信息屏,双基色视频屏,全彩色,真彩色视频屏;户外单色信息屏，双基色、全彩色、真彩色视频屏；各种规格证券行情显示屏；条型显示屏；以及根据客户需要运用于各个行业的各种LED显示系统。
　　三、实际应用参考：

　　系统应用
　　1、人工维护方式：

　　2、无线网络方式

四、解决方案：
系统的特点：
1）.终端数量多、分布广
该媒体运营系统是用大屏幕LED作为显示终端,大规模的终端分布在全国多个大城市，而每个城市又分为多个区域，每个区域分布着几十台终端，通过人工来更新播放内容和负责日常维护，因此整个系统的规模庞大，管理要求较高,这样大规模的系统对发布系统的终端的稳定性和可靠性要求非常高.
2）.不具备宽带网络环境
由于播放终端安装的位置的特殊性和其它原因，每个终端和总部及各办事处之间不具备通信网络，要依靠维护人员来更新所有的播放内容和终端维护，这样无论总部或各办事处不能实时监控终端的运行状态，无法通过网络在线监控和管理，因此要求播放终端的稳定性和可靠性要很高，包括终端硬件的稳定性和软件的稳定性。
3）.屏幕尺寸非标准化
由于户外传媒多是采用全彩的LED或等离子等大尺寸显示屏，而屏幕的尺寸通常要根据现在安装环境来定制，所以屏幕的尺寸可能是非标准化的，并且可能在同一个系统中有多种尺寸的屏幕，屏幕的分辩率可能是非常用的如1024×768、800×600等不标准的，因此要求发布系统的播放终端在视频输出时能够做到灵活的调节输出分辩率，或者可以事先设置好多种分辩率可供选择。
4）.建设巡更系统
巡更系统建设的目标是通过该信息发布平台建设一套巡更自动确认系统，从而利用该系统实现对各地办事处维护人员的考核，终端定时自动生成巡更信息，维护人员必须在规定时间内到场记录该信息，定期向总部汇报，总部根据系统自动生成的信息来确认维护人员是否在规定时间内到场。
5）.终端的安装环境差
由于屏幕安装的场所不可能有机房的环境和办公室环境，环境相对较差，在温度、湿度、空间、安装位置等多方面要求终端机顶盒的外观、大小、散热、防潮、放尘、防震等能能满足现场环境的要求。
6）.升级扩容能力强
系统的升级包括终端机顶盒数量的增加、接入终端类型的增加、终端播放媒体内容格式的增加和CDMA无线数据传输功能的预留，一套系统的建立要能满足系统未来发展扩容升级的需求。信息和通信技术日新月异，流媒体技术在逐步发展，社会的环境在不断变化，客户的需求在不断的提高，因此对于这样一个多功能的信息发布系统的建设一定要考虑到整个系统的升级扩容能力，这关系到系统建设的投资回报和系统的长远性发展。
建议方案：
    根据户外传媒系统的特点和我公司产品的功能，建议每个显示终端配置我公司的一台AMS-H8621HD作为该多媒体系统发布系统的播放终端。每个办事处安装一套客户端软件，在总部安装一套管理软件和服务器软件。该播放终端是一种纯嵌入式终端，采用硬解码专业芯片，单板无风扇，并采用嵌入式LINUX操作系统，软硬件都稳定可靠，尺寸小巧，便于安装和维护，故障率低。（具体参数详见产品说明）
　系统功能和实现方式
本系统是基于局域网或者互联网的多媒体信息发布系统，几乎支持目前所有的主流媒体文件格式，它可以让企业，大型机构，运营商或者连锁式机构基于网络构建一个可以发布视频、图片、字幕、Flash动画、网页等多种媒体信息的多媒体信息发布平台，为用户提供高质量的多媒体信息服务。
系统功能：
　　支持主流格式的音视频电影、广告视频文件的播放；
　　支持滚动字幕形式的通知、新闻、介绍播放,多种语言支持；
　　终端自动生成日志信息；
　　终端自动生成巡更信息；
　　支持串口通信，串口数据输出；
　　定时开关机
　　文件加密传输，系统支持文件存储设备认证管理；
　　视频窗口位置大小任意调节；
　　系统采用C/S架构，支持权限管理，内容发布审核；
　　中心集中管理各客户端的文件上传和下载；
　　实现方式：
　　1. 巡更系统实现方式描述：
    巡更系统是利用现成的多媒体发布系统平台，在已有的功能上增加一个新的功能模块。系统的实现是分为服务器端和播放终端两个部分，在播放终端，系统可以根据日期、时间点、终端编号、MAC地址等按照一定的固定算法生成一个4位的考核代码，如，200708310930SHLED00100:0a:e6:00:0d:d3这段字符串经过计算后生成如2020类似的考核代码，根据管理的需求，每天每个终端三次或多次按设置好的时间(9:30;13:30;17:30)，自动以字幕的方式在指定区域显示，每次显示的周期可以设置20－30分钟，维护人员在规定时间内到现场记录该字符串并在规定时间内以短信方式向总部系统汇报。所有的巡更信息在总部是独立运算生成，当系统接收到维护人员上传的信息后，输入到管理软件，系统会自动查询校验，是否合法会反馈相应的结果。
　　2. 日志信息报表系统
　　信息生成：
　　日志信息的生成主要是在播放终端，终端会根据定制的格式定期的生成日志报表，当维护人员每次更新终端播放内容的时候系统自动从终端导出到移动存储设备，通过办事处的客户端软件上传到总部服务器的日志报表数据库中，管理人员可以直接浏览、查询和导出。日志报表的数据包含终端号、时间、xxx文件开始播放、xxx文件播放结束、内容开始更新、内容更新结束、开机时间、关机时间、导出日志信息等，可以根据管理的需求设置基本信息的日志输出.
　　信息上传：
　　日志信息生成后，在每次更新终端播放内容时，当系统将移动存储设备中的新内容更新到终端完成后，会自动导出日志信息到终端，以固定的文件格式存储，维护人员通过办事处的客户端软件直接上传到总部服务器的日志数据库中，总部的管理人员通过管理软件可以直接浏览、查询和导出。
　　3. 串口控制功能（现有）
　　串口控制功能是通过播放终端自带的串口，和具有串口的设备进行对接，根据一定的通信协议进行通信，数据输出的功能。在本系统中可以用来实现对户外LED屏幕的控制，在屏幕和终端建立好通信协议后，通过终端的串口输出固定格式的数据LED屏幕，进而控制LED屏的开关机、调节亮度和时间校对等功能.
　4. CDMA时钟同步和扩展功能（现有）
　　时钟同步：
　　CDMA时钟同步功能是利用CDMA通信模块接入到CDMA无线网络，提取CDMA时钟的功能。由于在整个系统运营中，总部和终端之间是无网络状态，不能够实时在线监控，因此CDMA时钟在此至关重要，因为CDMA时钟能够提供精确、实时、同步的时钟，是系统特别是终端在播放、日志生成、同步、校对等必须有准确的时间参考.
　　终端在线监控：
　　终端在线监控是CDMA通信的一个扩展功能，利用每个终端通过CDMA无线通信模块连接到无线网络的功能，考虑到CDMA目前的下载速率较低，不适合大量的文件传输工作，但可以利用CDMA的定位功能，当终端正常运行时，系统可以定时通过CDMA网络向总部服务器上传一个确认信号，表示终端运行正常，这样总部就可以接收到所有终端的运行状态信息，可以通过灯的亮和灭来表示终端的在线和下线，对终端的运行状态进行监控，建立一个简单的监控系统。
　　文件传输功能预留：
　　由于播放终端目前已经支持如CDMA/GPRS/EDGE等无线通信和数据传输功能，在不需要传输数据的情况下，可以先关闭该功能，随着无线网络技术水平的提高、资源的扩大、3G的成熟等无线传输的带宽会越来越好，当需要传输数据的时候再激活该功能，因此现有的CDMA资源可以作为未来文件传输和下载的预留功能，这样不但节省资源，还有利于系统的扩展。
　　5．定时开关机和播放同步：
　　在有了CDMA时钟同步功能后，各个播放终端可以同步时钟，可以进行内容的同步播放和定时开关机，可以通过遥控器来对每个终端直接设置开关机的时间。
　　系统安全策略
　　整个系统由总部、办事处、和播放终端三部分构成。总部配置服务器端软件和管理端软件，办事处配置管理端软件，播放终端包含有专业系统软件。因此播放内容的传输要经过上述三个部分，中间有互连网介质和维护人员，因此播放内容的安全性管理要贯穿整个文件传输的过程，要能保证在每个环节都是可靠的、安全的、稳定的。
　如下图 文件传输流程：

　　权限管理保障安全性策略：
　　用户登陆
　　用户凭正确的用户名和密码登陆是系统权限管理的基础，包括总部和各办事处的所有使用系统软件的用户。确保外来或非法用户登陆系统执行非法操作，破坏系统或进行不正当操作。
　　内容审核
　　内容的审核是归属系统权限管理功能模块，在总部的管理软件中可以建立用户，根据角色设置权限，可分为管理员和审核员，分别有独立的用户名和密码。管理员主要负责内容的编辑，制作播放列表，建好播放列表后管理员通过软件直接转交给审核员，审核员对收到的播放列表中的内容进行审核，验证是否合法，如果确认合法后，可以直接上传到服务器，在点击上传前审核员必须输入合法的密码系统才能正常进行加密上传到服务器。这一步主要是确保发布内容的安全性，保障将要发布的内容是合法的，不会对客户和公司造成影响，不会违反国家的法律法规，降低公司运营的风险，为系统的可靠运营把好入口这一关。
　　内容传输保障安全性策略： 
　　为了保障内容的安全性，除了在管理端通过权限管理进行内容审核外，在文件传输过程中的安全性策略也尤为重要，包括经过互连网的传输，因此系统通过以下三方面措施来保障文件传输过程中的可靠性。
　　1、内容加密
    内容加密是当建立好的播放列表（Playlist）通过审核员审核确认合法后，在上传到服务器之前由管理软件自动对内容进行加密，加密的算法采用目前市场主流的3DES 128位或者MD5的加密算法，加密后系统同时根据一定的算法自动生成一个Public Key文件到服务器保存，Public Key中包含了播放终端硬件出厂时的基本信息，如MAC地址等。每次生成新的播放列表都会自动生成一个新的Public Key，而办事处的管理软件和播放终端系统是都能够识别的一个加密文件，这样的文件是经过加密处理相对非常安全的，因为服务器本身安装有FTP 服务，只有安装了管理软件的客户端并且拥有正确FTP账号和密码的人员才能下载，形成了专用系统，保障了内容传输的安全性。
　　2、U盘认证
    这个环节是当办事处的维护人员希望从服务器下载播放内容时，在每次使用时，系统要对USB接口的各种移动存储设备进行认证，认证包含两个步骤，一是安装在办事处的客户端软件会自动获取该移动存储设备的序列号，然后将该序列号上传到服务器端，服务器端在获得了该序列号后会自动生成一个UID号；二是格式化USB设备并下载，当格式化USB设备时系统会将服务器生成的UID号和服务器上的Public Key加密文件写入到USB设备中，系统获得了Public Key后确认是合法的文件才会继续下载播放列表（Playlist）到USB设备，这样才完成整个播放内容的下载，并可以用此USB设备去终端更新播放内容。系统每次下载之前都会格式化USB设备并且会用Public Key来确认是否有合法身份下载，这样保障非法的客户端或仅凭账号密码是不能进行下载操作的，从而在办事处级别保障文件传输的安全性。
　　3、终端认证
    终端认证主要是在更新内容之前对插入终端USB移动存储设备进行合法性认证，认证的依据就是UID和Public Key，只有在总部生成的Public Key和在办事处写入的UID是合法的，是终端系统能够识别的、确认的终端才会将新的播放列表（Playlist）自动下载到播放终端硬盘中，并且对已经加密的播放列表解密然后自动播放列表中的内容。
    从上述过程分析，这是一个三级认证的文件加密系统，从总部――办事处――播放终端，缺一不可，少了其中一个环节的认证，都被认为是非法的，只有经过系统内部正常流程获取的内容才能正常播放，任何外来的、非法的内容无法进入本系统。 

　　系统优势分析：
　　1．支持在现有系统上的二次开发
　　现有的多媒体发布系统已经是一套完善的成熟的基于网络的多媒体发布系统，有很多客户在使用的，同时也有单机版的发布系统应用于国外市场客户，因此在目前拥有的系统的基础上整合和增加一些功能就能完全满足户外传媒广告系统的需求，系统支持二次开发。
　　2．播放终端的稳定性和可靠性高 
　　从户外传媒广告系统的需求和系统的特点可以看出，整个系统对终端的稳定性和可靠性要求较高，由于AMS-H8621HD播放终端采用的是单板嵌入式硬件架构，专业的硬解码芯片、无风扇、功耗低、尺寸小巧，在散热、防水、防尘等方面容易保护；系统的软件是采用嵌入式Linux操作系统、稳定性和可靠性好，自主版权。
　　3．系统升级扩容能力强 
　　该套系统建立后，一定要考虑到系统的升级和扩容的能力，系统的升级分为两个部分，一是从目前人工维护方式平滑升级到网络管理方式，因此需要系统完全有网络功能的预留，并且系统的架构能完全满足从现有的架构升级到网络架构，考虑到整个系统的规模和终端的数量，如果达到上千台，并且分布在多个城市的时候，升级除了要考虑到播放终端的网络功能外，系统要能支持多级管理模式，支持分中心和分中心服务器模式，这一点是不容忽视的。二是因为客户的需求和市场的环境是变化的，需求会逐步增加和提高，也许今天只需要基本的功能，而一段时间后就需求增加新的功能来满足客户和系统运营的需求。所以系统的升级能力关系到系统的投资回报率和投资效益，在当今技术飞跃发展的时代也是要考虑的问题。
　　4、支持多种网络接入平台 
　　系统和终端目前已经可以支持多种网络接入方式，有线的局域网、ADSL和无线的CDMA/GPRS/WLAN/EDGE/UMTS等，既可满足现在的CDMA时钟同步需求，也可以支持将来无线网络的升级时数据传输的需求，既节省了投资成本又能满足未来升级的需求。
　　5、性价比高 
　　整个系统无论软件还是硬件不仅能满足现有系统运营的需求又能满足将来网络升级的需求，而终端的硬件的成本远远低于使用工控机的成本，性能又高于工控机，因此整个系统的性价比非常高。
　　产品终端
　　AMS-H8621HD型多媒体播放终端是一款简单、小巧、功能强大、散热性能好、适合壁挂或平放、能满足不同客户需求使用灵活的终端机顶盒。

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