基于VPN技術(shù)的LED大屏遠程播控系統(tǒng)及應(yīng)用

田六方 鎮(zhèn)江市廣播電視臺

1. 引言

鎮(zhèn)江文廣集團在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上構(gòu)思新的文化內(nèi)容，使傳播方式多元化。借助互聯(lián)網(wǎng)打造新的產(chǎn)業(yè)體系，將集團獨創(chuàng)的戶外頻道傳播形式引向深入，對未來的發(fā)展和應(yīng)用做進一步的研究。

隨著LED顯示屏應(yīng)用的日益普及，各個領(lǐng)域包括政府機構(gòu)、銀行、電信、移動、商場超市、車站等的LED顯示屏用戶存在著整合相關(guān)資源的需求，希望能夠在所有顯示系統(tǒng)實施統(tǒng)一、實時的內(nèi)容播放與信息發(fā)布，取得信息傳播效益的最大化。

2. LED顯示屏播控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

2.1 傳統(tǒng)LED顯示屏播控

傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)局限在本地，信息輸入通過數(shù)據(jù)線與控制電腦直接連接。

2.2 局域范圍LED顯示屏播控

實現(xiàn)不同地域的LED大屏互聯(lián)，必須另外鋪設(shè)光纖等線路，成本高成為阻礙LED顯示屏更大規(guī)模應(yīng)用的一個瓶頸。局域范圍LED顯示屏播控，無法實現(xiàn)構(gòu)建大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)式信息發(fā)布系統(tǒng)，無法滿足遠程信息統(tǒng)一實時發(fā)布的需要。

2.3 傳統(tǒng)互聯(lián)組網(wǎng)LED顯示屏播控

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，利用網(wǎng)絡(luò)實施LED顯示屏播控聯(lián)網(wǎng)，可實現(xiàn)單向推送發(fā)布功能，對整合資源、促進傳媒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有一定的帶動作用。但是傳統(tǒng)互聯(lián)組網(wǎng)LED顯示屏播控無法做到節(jié)目播控的自動管理，只能采用人工干預(yù)的方式來監(jiān)控和管理節(jié)目，浪費大量的人力和時間，效率低下。

2.4 LED顯示屏互聯(lián)網(wǎng)遠程多道管理播控

鎮(zhèn)江文廣對LED顯示屏互聯(lián)網(wǎng)遠程多道管理播控一體化解決方案提出需求，以提高工作效率，節(jié)約成本。

近年來，鎮(zhèn)江文廣戶外頻道的運營發(fā)展對遠程播控系統(tǒng)逐步完善，實現(xiàn)了遠程播控、遠程管理、實時管理等多項功能，系統(tǒng)逐步穩(wěn)定、安全。

3. 鎮(zhèn)江文廣戶外頻道LED大屏遠程多道管理播控系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和VPN虛擬技術(shù)的成熟應(yīng)用，LED顯示屏播控采用VPN虛擬組網(wǎng)技術(shù)，在公用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進行加密通訊，將鎮(zhèn)江文廣所有戶外大屏組成一個多道多屏顯示網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)設(shè)計原則如下：

（1） 硬件運行可靠性

在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上采用VPN虛擬組網(wǎng)技術(shù)，要求各LED顯示屏能夠長期、連續(xù)、穩(wěn)定運行，能適應(yīng)各種應(yīng)用場景和環(huán)境。

①采用成熟專業(yè)的視頻技術(shù)與先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完美結(jié)合；

②采用高質(zhì)量計算機硬件設(shè)備，具備一鍵恢復(fù)功能；

③采用硬盤播出模式，保證系統(tǒng)不會因外部因素影響，中斷顯示終端節(jié)目的播出。

（2）軟件實用方便性

LED戶外頻道大屏遠程多道管理播控系統(tǒng)，在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上采用VPN虛擬組網(wǎng)技術(shù)，集視頻、聲音、圖像、文字等信息于一體，可快捷地在遠程終端上實時顯示，可任意設(shè)定各信息窗口的位置、大小、內(nèi)容，系統(tǒng)的操作、窗口的切換和縮放、信號源的切換簡單明了，快速方便，提供良好的用戶體驗。軟件的實用方便性如下:

面向?qū)ο螅合到y(tǒng)軟件根據(jù)不同的操作對象設(shè)置不同的操作界面，我們大體上將操作對象分為：中心管理控制操作員界面和終端操作界面。這樣有利于權(quán)限控制，將復(fù)雜的系統(tǒng)變得簡單化。

容易施工：戶外大屏顯示系統(tǒng)電源接口采用POE接口形式。

容易維護：整套系統(tǒng)的控制與管理均通過軟件進行，軟件界面設(shè)計清晰明了，易于操作。硬件設(shè)備維護簡單，大屏出現(xiàn)問題可很快維護修復(fù)。

界面友好：不同操作對象有不同的操作界面，可以清晰劃分操作對象的工作范圍，具有嚴格的權(quán)限控制。

安裝簡單：軟件安裝簡單，配有詳細的操作手冊。硬件設(shè)備安裝配有詳細的安裝手冊，施工手冊，檢驗方法、測試方法等。

（3）技術(shù)先進性

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展日新月異，高科技手段應(yīng)用在信息顯示系統(tǒng)越來越普遍。作為各種信號（計算機、視頻、網(wǎng)絡(luò)等）的集中大屏顯示，顯示系統(tǒng)需具備高分辨率顯示、色彩還原正確，與各種信號有良好的兼容特性。VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)從多個方面保證了系統(tǒng)的技術(shù)先進性：

①通信技術(shù)：采用基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)管理，良好的經(jīng)濟性避免了重復(fù)投資，同時保證了系統(tǒng)的遠程延伸和拓展?？山M建VNP虛擬專網(wǎng)進行管理和信息發(fā)布。

②戶外LED顯示分辨率： VPN-LED大屏控制系統(tǒng)可支持不同分辨率格式的顯示。

③控制系統(tǒng)成熟性：該系統(tǒng)成熟穩(wěn)定，已經(jīng)成功在現(xiàn)有的LED大屏上運行?？梢圆シ艑崟r視頻、靜態(tài)文字、動態(tài)圖形等多種格式文件。

（4）可擴展性

系統(tǒng)遵循可擴展性原則，顯示大屏除了可以直接接入計算機RGB、DVI、HDMI等視頻信號外，通過網(wǎng)絡(luò)控制器和視頻服務(wù)器還可以接入網(wǎng)絡(luò)信號、有線電視信號、數(shù)字電視信號。通過對各種計算機圖文及網(wǎng)絡(luò)信息、視頻圖像信息的動態(tài)綜合顯示，為客戶提供了一個高清晰度、高亮度、高智能化的交互式平臺。

業(yè)務(wù)擴展性：系統(tǒng)充分考慮控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)擴展的功能，在考慮擴展性以及設(shè)備容量選型方面都做了充分的考慮，便于平滑升級與擴展。

接口擴展性：所有設(shè)備的選型都綜合考慮了與其他系統(tǒng)兼容與擴展的功能。

軟件擴展性：在設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)時，充分考慮兼容多種顯示媒體和文件格式及將來的可擴展功能。

（5）操作可維護性鎮(zhèn)江文廣戶外頻道VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，便于故障診斷和更換部件，以縮短故障時間。

此外，系統(tǒng)采用先進的模塊化結(jié)構(gòu)，各部件均可方便拆卸。系統(tǒng)設(shè)計時考慮到系統(tǒng)的可維護性，采用了融入計算機網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方式，任一顯示大屏的故障，均不會對系統(tǒng)本身產(chǎn)生影響；系統(tǒng)采用硬盤播出模式，保證系統(tǒng)不會受到網(wǎng)絡(luò)中斷等因素使播出效果受到影響，顯示終端可獨立調(diào)用存儲于多媒體設(shè)備中的節(jié)目表自動進行播放。

4. 鎮(zhèn)江文廣戶外頻道VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)架構(gòu)

圖1 鎮(zhèn)江文廣戶外頻道VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)架構(gòu)

圖1 是鎮(zhèn)江文廣戶外頻道VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)架構(gòu)。該技術(shù)架構(gòu)基于開源的VPN進行二次開發(fā)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(Virtual Private Network)加密通道系統(tǒng)，核心是廣電中心大樓三層機房的VPN服務(wù)器。使用廣電VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可以安全、實時、高效地對播控系統(tǒng)進行操作和管理。

5. VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點

鎮(zhèn)江文廣戶外頻道VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)系統(tǒng)經(jīng)過近八年的不斷完善和發(fā)展，運行安全穩(wěn)定。系統(tǒng)具備如下優(yōu)點：

（1）后臺管理高效

節(jié)目管理員在后臺操作室，即可完成對異地大屏的節(jié)目插播和移除節(jié)目。

（2）系統(tǒng)操作簡便

人性化的人機對話框，操作顯示簡便易懂。

（3）使用成本低廉

在采用VPN組網(wǎng)過程中，如果建設(shè)環(huán)境有互聯(lián)網(wǎng)，即可使用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，不需要額外支付網(wǎng)絡(luò)費用?？捎行p少后臺管理人員，降低成本。

避免經(jīng)通信運營商產(chǎn)生額外的硬件施工費用。由于我們的系統(tǒng)軟件是在和供應(yīng)商雙方緊密配合下不斷完善，軟件的使用成本為零，有效節(jié)約了戶外頻道的運營成本。通常情況下，該類系統(tǒng)軟件在市場上定價為30萬元以上。

6. 未來的發(fā)展和應(yīng)用

（1）系統(tǒng)的完善

現(xiàn)有系統(tǒng)雖然具備一定的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用功能，后期還有許多需要完善的地方，主要有以下幾點：

①遠程電源的控制，通過對前端播控電腦遠程控制，控制配電柜上的交流接觸器實現(xiàn)實時控制。

②在遠程能夠監(jiān)看播控電腦的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)對大屏的顯示監(jiān)看。

③接入第三方系統(tǒng)功能，能夠遠程有效的監(jiān)測屏體的內(nèi)部溫度；控制大屏的亮度，實現(xiàn)大屏節(jié)能播放；有效解決節(jié)目片段無縫銜接播放以及實現(xiàn)互動等。

（2）創(chuàng)建戶外頻道廣告時效平臺

我們將推出全新一代VPN-LED互聯(lián)網(wǎng)遠程播控系統(tǒng)，憑借現(xiàn)有最先進的架構(gòu)和最完善的功能，全方位滿足業(yè)界各種最新需求，其中包括LED顯示屏更大規(guī)模的遠程組網(wǎng)需求。為正常情況下出不起大屏廣告費的中小企業(yè)創(chuàng)建一個大屏剩余時間競標平臺，為鎮(zhèn)江的中小企業(yè)服務(wù)，促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

此外，堅持將LED顯示屏廠商視作最密切的合作伙伴，在產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)上進行通力協(xié)作，以期產(chǎn)生強大的協(xié)同、多贏效應(yīng)，共同拓展LED顯示屏前景廣闊、潛力無限的市場。將LED大屏戶外頻道遠程播控系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展引向深入。