“數(shù)字標(biāo)牌”（Digital Signage）技術(shù)在全國十一運(yùn)會氣象服務(wù)中的應(yīng)用

【摘要】“數(shù)字標(biāo)牌”是一種依托網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)，是繼報紙、電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)之后的“第五媒體”。“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，可以低成本搭建覆蓋全國的多媒體信息播出系統(tǒng)。泰安市氣象局率先將“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)應(yīng)用在中華人民共和國第十一屆全國運(yùn)動會泰安賽區(qū)的氣象服務(wù)中，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了視頻、圖片、文字、word文檔等多媒體氣象服務(wù)信息的遠(yuǎn)程播放，服務(wù)效果良好?！皵?shù)字標(biāo)牌”技術(shù)在十一運(yùn)會氣象服務(wù)中的應(yīng)用表明，該系統(tǒng)信息發(fā)布能力強(qiáng)，建設(shè)成本低廉，播放清晰度高，十分適合各級氣象部門進(jìn)行多媒體氣象服務(wù)信息的即時發(fā)布，“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)有望成為繼氣象頻道、電子顯示屏之后氣象部門新的自主信息發(fā)布手段。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字標(biāo)牌;十一運(yùn)會;氣象服務(wù)

引言

“數(shù)字標(biāo)牌”又稱“數(shù)字告示”、“數(shù)字看板”，被稱為繼報紙、電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)之后的“第五媒體”[1]。其本質(zhì)是一種依托互聯(lián)網(wǎng)的多媒體信息播出系統(tǒng)。由于依托網(wǎng)絡(luò)傳輸，節(jié)省了高昂的布線費(fèi)用;數(shù)字編播技術(shù)的應(yīng)用，使前端節(jié)目的編排十分簡單;無線互聯(lián)網(wǎng)的普及，又使其擺脫了有線的束縛。在我國，2003年“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)開始興起;2006年前后，由于液晶顯示器價格的大幅下降和寬帶互聯(lián)網(wǎng)的飛速普及，“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)得到井噴式發(fā)展;2008年以來，以北京奧運(yùn)會的舉辦為契機(jī)，在火車站、地鐵站、飛機(jī)場、銀行、連鎖酒店等人流密集場所已隨處可見 [2]。

“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)在氣象服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸普及[3-4]，氣象服務(wù)的高頻次、廣覆蓋對“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)有著特殊的要求。本文結(jié)合“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)在第十一屆全國運(yùn)動會泰安賽區(qū)氣象服務(wù)中的應(yīng)用，簡要介紹了“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)特點(diǎn)，總結(jié)了“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)搭建和提供氣象服務(wù)的粗淺經(jīng)驗(yàn)，供各位同仁參考。

1.“數(shù)字標(biāo)牌”簡介

1.1 “數(shù)字標(biāo)牌”的起源與發(fā)展

“數(shù)字標(biāo)牌”最早的應(yīng)用源自美國的大型企業(yè)。由于很多的信息需要同時通知散落在各個辦公區(qū)域和廠區(qū)的員工，傳統(tǒng)的小黑板和張貼海報，不僅工作量大、時效性差，相關(guān)費(fèi)用也不少，因此，有人設(shè)計了利用計算機(jī)制作要發(fā)布的內(nèi)容，利用顯示屏幕顯示信息，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程發(fā)布的信息發(fā)布系統(tǒng)。隨著計算機(jī)的普及和多媒體技術(shù)的改進(jìn)，這個系統(tǒng)逐步升級，功能也由原來單一的文字信息發(fā)布增加了圖片、視頻等多媒體信息的發(fā)布。發(fā)布內(nèi)容也隨之豐富，諸如產(chǎn)品信息、公司形象、重點(diǎn)新聞、會議現(xiàn)場等都可以遠(yuǎn)程發(fā)布。該系統(tǒng)也由原來普通計算機(jī)控制演變到由功耗超低、性能穩(wěn)定的嵌入式計算機(jī)控制。顯示部分也從最早的單色LED顯示屏升級到了高清的LCD液晶顯示屏。

1.2 “數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)特點(diǎn)

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)是一個全數(shù)字化的多媒體信息編輯與播出系統(tǒng)，可以按預(yù)先設(shè)定的排程表播放視頻、圖片、文字、聲音，可以形象的稱其為“網(wǎng)絡(luò)閉路電視”。但是，由于依托互聯(lián)網(wǎng)和采用了數(shù)字編播技術(shù)，該系統(tǒng)又具備許多傳統(tǒng)閉路電視系統(tǒng)所不具備的特點(diǎn)。

1.2.1 無需布線，安裝方便

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)傳輸信息，無需象閉路電視那樣布設(shè)專門的線路，互聯(lián)網(wǎng)覆蓋到哪里，“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)的終端就可以安裝到哪里，徹底打破了地理區(qū)域的限制，可以很方便的組建覆蓋全國、乃至全球的專屬多媒體信息播出系統(tǒng)。無線互聯(lián)網(wǎng)的普及，又使其擺脫了有線的束縛，可以方便的安裝在街道、廣場、大廳等公眾場所。

1.2.2 數(shù)字編播，操作簡便

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)采用數(shù)字編播軟件，無需昂貴的前端非線編、調(diào)制器等數(shù)字編播設(shè)備，只要1臺計算機(jī)即可完成節(jié)目的采集、編輯、發(fā)布，大大降低了多媒體播出系統(tǒng)前端設(shè)備的投入。

1.2.3 網(wǎng)絡(luò)下載，本地播出

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)采用“網(wǎng)絡(luò)下載、本地播出”的設(shè)計思路。安裝在顯示終端的網(wǎng)絡(luò)多媒體播放盒就是一個嵌入式計算機(jī)，內(nèi)有大容量硬盤，自動將需要播出的內(nèi)容從服務(wù)器下載到本地硬盤播出。由于采用“網(wǎng)絡(luò)下載、本地播出”的設(shè)計思路，該系統(tǒng)對互聯(lián)網(wǎng)的帶寬沒有太高的要求，提高了適用性。

1.2.4 屏幕任意分區(qū)

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)可以將屏幕劃分成任意多個區(qū)域，每個區(qū)域的大小可調(diào)、位置可變。每個區(qū)域根據(jù)需要鏈接視頻、音頻、圖片、文檔、滾動字幕等不同或相同的文件，可以同屏同步播放視頻、圖片、文檔、滾動字幕、聲音等多媒體信息。如圖一就分了5個區(qū)域，每個區(qū)域各自獨(dú)立播放不同的內(nèi)容。這種多區(qū)域同播的信息發(fā)布方式使“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)成了名副其實(shí)的“多媒體看板”。

1.2.5 個性化的群播和單播功能

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)可以指定所有終端同時播放相同的內(nèi)容，也可以指定某個終端、某些終端個性化播放不同的內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的核心是節(jié)目排程表和終端網(wǎng)絡(luò)播放盒的二次編播功能。屏幕上的每一個區(qū)域與層都受到所屬的排程表控制，可以實(shí)現(xiàn)完全的、徹底的個性化的播放，這是現(xiàn)有數(shù)字電視系統(tǒng)所不具備的功能。

1.2.6 多系統(tǒng)兼容

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)具備強(qiáng)大的兼容播放能力。電視的AV信號視頻流、網(wǎng)絡(luò)IPTV中的實(shí)時視頻流、股票即時行情、銀行即時利率、天氣預(yù)報等信息均可實(shí)時鏈接到“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)自動更新顯示。數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)還可以與銀行排隊(duì)叫號系統(tǒng)、火車站售票系統(tǒng)、觸摸查詢系統(tǒng)整合應(yīng)用。

1.3 系統(tǒng)組成

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括中心服務(wù)器、工作站、分中心工作站、終端網(wǎng)絡(luò)多媒體播放盒和終端顯示屏，以互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)為物理連接媒介。軟件主要包括中控軟件和終端播放軟件。

中心服務(wù)器、工作站。主要包括多媒體服務(wù)器、頻道編輯器、排程服務(wù)器和媒體制作工作站、管理工作站，分別實(shí)現(xiàn)文檔管理、頻道管理、資源管理、媒體制作等功能。

分中心工作站。任意一臺可上網(wǎng)的計算機(jī)均可，通過B/S架構(gòu)連接到管理中心服務(wù)器，依托管理中心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對不同分中心設(shè)備的全面管理。

終端網(wǎng)絡(luò)多媒體播放盒。微型計算機(jī)或者嵌入式計算機(jī)，內(nèi)有CPU芯片和大容量硬盤，有網(wǎng)絡(luò)接口和VGA、HDMI、音頻等輸出端口，可以自動上中心服務(wù)器下載文件并編輯播出。有的網(wǎng)絡(luò)播放盒支持本地IPTV和電視信號的實(shí)時接入。

終端顯示屏。包括LED顯示屏、LCD液晶顯示屏、DLP背投、PDP等離子顯示屏等多種顯示設(shè)備。

中控軟件和終端播放軟件。軟件基于B/S架構(gòu)，通過web服務(wù)器可以在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方發(fā)布信息和管理設(shè)備。頻道編輯軟件支持更多的屏幕分區(qū)和畫面切換特技。排程軟件支持對所有終端的群播和某個終端的指定播放。多媒體資源管理軟件能自動鏈接網(wǎng)頁、自動更新資源。終端播放軟件可以7*24小時連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

網(wǎng)絡(luò)。連接“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)各部分的物理媒介，廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)均可。

2.“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)在十一運(yùn)會泰安賽區(qū)的應(yīng)用

為了向十一運(yùn)會泰安賽區(qū)組委會和運(yùn)動員駐地提供全面的氣象信息服務(wù)，泰安市氣象局在組委會和運(yùn)動員駐地布設(shè)了3臺“數(shù)字標(biāo)牌”終端，以泰安市氣象局為分中心，24小時不間斷提供多媒體氣象信息服務(wù)。經(jīng)過近一個月的運(yùn)行，組委會和運(yùn)動員反映顯示屏信息豐富，形式新穎;泰安市氣象局氣象服務(wù)人員反映該系統(tǒng)信息發(fā)布能力強(qiáng)，播放清晰度高，服務(wù)方便。

2.1 設(shè)備安裝

設(shè)備安裝的核心是搭建管理中心服務(wù)器和安裝網(wǎng)絡(luò)播放盒、終端顯示屏。作為一個測試性的網(wǎng)絡(luò)，我們使用了廠家的中心服務(wù)器，無須搭建中心服務(wù)器。

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)播放盒安裝

利用任何一臺可上網(wǎng)的計算機(jī)登陸中心控制平臺，設(shè)定好網(wǎng)絡(luò)播放盒的中心服務(wù)器IP、MAC地址等基本參數(shù)，點(diǎn)擊“添加”即可。網(wǎng)絡(luò)播放盒必須添加到中心控制平臺上，未經(jīng)添加的播放盒不能在系統(tǒng)中使用。添加成功后務(wù)必對網(wǎng)絡(luò)播放盒進(jìn)行發(fā)送信息測試，以確保參數(shù)設(shè)定準(zhǔn)確、設(shè)備能正常運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)播放盒支持靜態(tài)IP、自動獲取IP和寬帶連接上網(wǎng)等主流上網(wǎng)方式，根據(jù)終端所連接網(wǎng)絡(luò)狀況選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接方式。

2.1.2 終端顯示屏的安裝

終端顯示屏建議選用具備VGA接口的液晶電視。液晶電視性能穩(wěn)定、規(guī)格型號齊全、價格適中、安裝方便。在組委會和裁判員駐地，我們安裝的是支架式32寸液晶電視;在運(yùn)動員駐地利用賓館大堂已有的47寸壁掛液晶電視。

2.2 依托“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)開展氣象服務(wù)

2.2.1 設(shè)計屏幕布局

設(shè)計屏幕布局是使用“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)的第一步。我們設(shè)計的布局主要包含2個主窗口和3個滾動字幕區(qū)，色調(diào)以天藍(lán)色為主。同時將十一運(yùn)會的標(biāo)志、“中國氣象”的標(biāo)志添加到屏幕上方，盡量做到分區(qū)協(xié)調(diào)、美觀大方（見圖一）。

圖一 屏幕分區(qū)實(shí)例

屏幕布局設(shè)計工具可以是各種圖像處理軟件，如photoshop、光影魔術(shù)手等。

2.2.2 氣象服務(wù)產(chǎn)品采集

“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)可以播發(fā)視頻、圖片、文檔、滾動字幕等多媒體服務(wù)產(chǎn)品，為了充分發(fā)揮“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)的效能，我們精心收集了視頻、圖片、文檔，以及區(qū)域自動站實(shí)況資料、現(xiàn)場賽事信息等滾動字幕信息產(chǎn)品。

視頻采集。我們提供2類視頻。一是電視天氣預(yù)報節(jié)目，二是氣象科普短片。天氣預(yù)報節(jié)目視頻主要從中國氣象影視網(wǎng)下載。包括華風(fēng)影視制作的晚間新聞聯(lián)播天氣預(yù)報、早間天氣預(yù)報、旅游天氣預(yù)報、體育天氣預(yù)報、鳳凰氣象站、校園氣象站等，再加上泰安電視天氣預(yù)報節(jié)目，每天7套節(jié)目滾動播出。氣象科普視頻主要從中國氣象局網(wǎng)站下載，在天氣預(yù)報節(jié)目中穿插播放，不定時更新。

圖片采集。圖片主要來自現(xiàn)場拍攝、氣象臺的資料系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)，包括衛(wèi)星云圖、雷達(dá)圖、全運(yùn)會現(xiàn)場照片等。。我們使用“光影魔術(shù)手”軟件給圖片添加文字說明。

文檔采集。主要是泰安氣象臺制作的每天3期的全運(yùn)會場館精細(xì)化天氣預(yù)報以及旬月報。文檔播出功能把書面的word服務(wù)材料通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程張貼到了服務(wù)場所的電子顯示屏上，其服務(wù)效果等同于現(xiàn)場張貼書面材料。

滾動字幕采集。每天的早晚天氣預(yù)報、3-5天天氣預(yù)報、區(qū)域站天氣實(shí)況、雨情、預(yù)警天氣信息、全運(yùn)賽事播報等，都通過滾動字幕進(jìn)行即時的播放，特別是有突發(fā)性天氣時，該信息也就是幾秒鐘就可以顯示到各個終端顯示屏上。

2.2.3 氣象服務(wù)產(chǎn)品發(fā)布

視頻信息每天更新2次，衛(wèi)星云圖每2小時更新1次，雷達(dá)圖如有天氣每20-30分鐘更新1次，全運(yùn)會賽事的最新圖片每天隨時更新，精細(xì)化天氣預(yù)報、旬天氣預(yù)報等產(chǎn)品隨時更新。更新時通過互聯(lián)網(wǎng)將各種服務(wù)產(chǎn)品上載到中心服務(wù)器，并指定播放排程和播放終端即可。

2.2.4 “雷達(dá)圖直播”——遠(yuǎn)程即時服務(wù)的嘗試

雷達(dá)圖可以讓公眾直觀的了解當(dāng)前降雨的區(qū)域和雨區(qū)移動方向[5]，但是在公眾場所人們很難在第一時間看到雷達(dá)圖，也有很多人看不懂雷達(dá)圖。為了測試“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)提供即時氣象服務(wù)的能力，我們做了3次“雷達(dá)圖直播”。比如3月22日的一次小到中雨降雨過程，從12點(diǎn)13分開始，我們每20分鐘更新一次雷達(dá)圖，并在圖上添加對雷達(dá)圖的分析和說明（見圖二），通過觀看雷達(dá)圖和說明，公眾即可對此次帶狀降雨的情況一目了然。再比如8月10日，雷達(dá)顯示一個強(qiáng)雨區(qū)從泰山西北面自西向東壓過來，但在泰山的阻擋下，強(qiáng)雨區(qū)一直沒能越過泰山主峰進(jìn)入主城區(qū)，形成了城區(qū)北部小雨、南部無雨、東北部大暴雨的特殊降雨現(xiàn)象。在這個過程中，我們滾動播放最新的雷達(dá)圖和對雷達(dá)圖的分析判斷，讓公眾可以清楚地知道雨區(qū)的范圍和移動方向，較好的實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)程即時服務(wù)”。

3.結(jié)論與展望

“第十一屆全運(yùn)會多媒體氣象信息服務(wù)系統(tǒng)”試運(yùn)行后，氣象服務(wù)人員認(rèn)為該系統(tǒng)多媒體播放能力較強(qiáng)，可以實(shí)時提供雷達(dá)圖、衛(wèi)星云圖、電視天氣預(yù)報視頻、天氣預(yù)報文檔等多媒體氣象服務(wù)產(chǎn)品，大大提高了氣象部門的服務(wù)能力。在重大天氣事件發(fā)生時，密集滾動的重要天氣信息給公眾以“準(zhǔn)直播”的服務(wù)效果，具有獨(dú)特的氣象服務(wù)優(yōu)勢?；贐/S架構(gòu)的WEB管理模式便于多層級氣象部門同時使用。依托互聯(lián)網(wǎng)搭建，可以低成本覆蓋全國。“數(shù)字標(biāo)牌”技術(shù)在十一運(yùn)會氣象服務(wù)中的應(yīng)用表明，該系統(tǒng)信息發(fā)布能力強(qiáng)，建設(shè)成本低廉，播放清晰度高，十分適合各級氣象部門進(jìn)行多媒體氣象服務(wù)信息的即時發(fā)布，“數(shù)字標(biāo)牌”系統(tǒng)有望成為繼氣象頻道、電子顯示屏之后氣象部門新的自主信息發(fā)布手段。

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作者簡介：徐德力（1970—），男，工程師，主要從事應(yīng)急氣象信息發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的研究。