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IPTV与数字告示网络实践

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一、 IPTV的行业应用价值
    目前的IPTV,更多是从宽带运营商试图开展网络音视频业务角度来理解的,较少谈及IPTV作为一种技术形态在其他行业的应用。关于IPTV交互性的评价,也是从与数字电视做比较的角度出发,相对数字电视网络的双向改造在国内难以实现而言的。然而,IPTV作为一项新技术,双向特性只是其中之一,它还具有很多其他特点,其中最重要的方面,也是IPTV的真正价值,就是能够构造低成本和高度灵活的电视系统平台。正是由于低成本,才可以出现所谓的“私人电视台”,以及所谓的“播客”乃至“视客”。

    此外,IPTV的灵活性明显优于传统的电视台,扩充和增加频道非常容易,系统可以远程群控,以及可以容易地实现图文和多媒体直播,共享互联网资源等。在广电、网络以外的行业,原来很多需要构建闭路电视才能达到的目标,现在利用IPTV技术完全可以实现。在这些场合,IPTV的应用目标不同、规模不同,技术要求有各自的特点,而IPTV的成本优势是共同的特点。

    IPTV的行业应用存在一个巨大的市场。银行可以建立内部的IPTV系统,用于宣传、员工培训;学校可以建立校园IPTV应用系统,提供教学和会议转播,娱乐,广告等;超市和卖场的IPTV可以用来促销、导购;以及农村党员干部远程培训系统可以采用IPTV技术;农村青少年儿童的远程教育也可以采用IPTV平台等等。一个显著的例子是,由于911事件的影响,美国不断强化自己的防恐系统,IPTV的一个所谓杀手应用,就是采用网络播放技术,建立一个全社会范围内遍布楼宇、户外的大型网络电视平台,用于紧急防恐信息的发布。

    以下介绍笔者参与的IPTV在广告行业的应用--数字告示网络,并分析其应用特点。

二、 数字告示网络

    传统的公共场所媒体和户外媒体主要采用静态的告示板、灯箱、海报等,对受众的吸引力已经进行了深入的挖掘,效果提升空间已经十分有限。而电视媒体一直在家庭中占主导地位,如果应用在户外,对广告的传播效果会有显著提升,但显然成本是一个主要问题。事实上,国外在七十年代就出现了in STORE TV(在店电视),现在,国内也已经使用这样的媒介,通常采用DVD设备播放的方法,实现视音频内容的传播。由于播放设备都是单独的,无法完成实现集中管控,所以不能确定广告内容是否正常播放、或者播放的内容是否被更换,这样就与传统的分散式静态媒体相比没有明显优势。

    采用IPTV技术,通过构建一个基于网络的多媒体平台,可以实现一个完全集中管理的系统,达到集播放、控制和监测于一体的新一代广告网络。这种网络播放的形式在国外已经大面积应用,被称作“Digital Signage”,中文目前多翻译成“数字告示”。由于能够实现在指定时间、指定地点采用指定方式播放指定内容,所以是能够比广播更具有客户针对性的窄播系统,传播将更有效。在国外,楼宇、机场、地铁、商场、校园、酒店等场所,数字告示正在蓬勃发展。

    数字告示涉及到的技术包括数字多媒体压缩、处理、存储、传输、网络互联、数据库、嵌入式播放器、平板显示器等很多方面。其应用发展很大程度上是由于平板显示器的大幅度成本降低所导致的。等离子、液晶电视的快速发展,使构建一个视频网络的成本大大降低。另一方面,宽带网络使多媒体数据传输成为可能。利用宽带IP网络、数字卫星网络、移动电视网络以及有线宽带网络都可以方便地完成多媒体数据、特别是视频数据的高速传输,还有,就是由于压缩技术的进步,达到同等分辨率的图像占有的带宽也大幅度减少。可见,数字告示系统是一个典型的IPTV应用。

三、 系统实践
    IPTV的基本功能是传输和播放数字媒体文件,相比传统影视生产流程的各个环节--采、编、审、播、存,一个都不少,作为一种IPTV,数字告示也是一样。差别是原来由观众来控制(或者选择)的播放变成了由管理员的集中控制播放或者系统按照节目表的自动播放。

    具体而言,数字告示系统由数据管理中心、媒体网络、媒体播放器、显示器等组成。

数字告示系统是一个能够管理大量播放器的网络系统。由于系统涉及的环节多而复杂,不可能由某一个供应商独立完成,需要系统集成商、网络提供商、软件开发商、播放器生产商和显示器生产商等共同配合才能完成。笔者介绍的项目实践,是由笔者所在单位承担系统集成商、软件开发商和播放器提供商三个角色,通过与网络提供商、显示器提供商合作,在广域网上实现了一个功能比较全面、性能完备的数字告示系统。

    在这个实践项目中,数据中心分别设置在北京和上海,形成了互相备份的异地容灾系统。播放器部署在深圳市某银行的网点和四家酒店,以及厦门会展中心。播放器通过1Mbit/s~2Mbit/s ADSL宽带接入互联网。

    在播放端,将广告、新闻、现场信息完全整合到一个等离子屏幕上进行播放,系统的多区域特性可以使信息在屏幕的不同位置通过视频、图片、滚动字幕、台标、时钟等模式展示出来,一组排好次序的视频可以循环播放,图片可以按照某种设定的频度和过渡效果进行不断更新,字幕可以周期的循环播放,不同的区域互不干扰,又可以透明的叠放(如图2所示)。效果生动、吸引力强。所有的这些信息,都可以预先排好,包括布局和要播放的素材,做到无人值守!也可以临时变更,发布一些重大的新闻、通知、好消息等,直接插入系统实时播放!原有的音视频素材、图片素材不需要转换,可以直接使用。

    在中心端,通过网络可以接入基于Web的数字告示管理系统(如图3所示)。通过该系统,可以管理深圳和厦门所有的播放器,相当于管理不同的频道,增加和删除一个频道非常容易,这些是传统电视台也很难做到的。在系统界面上,我们可以检测到每个播放器的工作状态,而且可以看到播放器正在播放的内容。对于正在工作的播放器,完全可以远程地遥控播出,包括即时更新内容(字幕、图片),改变播出模式,调节系统音量等一应俱全。

    中心端提供广告素材的管理,形成一个安全封闭的系统。素材必须经过注册才能在远端播放器播放,同时注册后的素材在其他普通的播放器上无法播放,实际地限制了非法播出和误播出。

    在本项目中,视频节目是按周更新的。而通知信息的更新则比较频繁。从视频分发的结果看,素材分发系统性能表现突出。如果说一个中心端对于一个播放器的素材分发需要N个小时,那么上千个播放器同时获得这个素材的时间在总体上只需要大约1.5N小时,而且不需要扩充昂贵的带宽。表明在一个普通的IP宽带上可以实现大容量视频节目的分发。在国内宽带日益普及的今天,数字告示的运营成为可能。与采用卫星网络相比较,在运营、发射和接收两端都大幅度地节省了成本。

    播放器能够7×24稳定运行是一个重要的指标。系统提供基于PC的播放器和基于嵌入式系统的播放器。前者性能优越、画面丰富;后者体积小巧,对环境要求更低。

    中心端的操作简捷、直观。由于设置了不同的权限,所以可以完成不同的工作流程。比如:一个操作人员在自己的播放器区域管辖范围,想要插播一条字幕给所有的播放器,但是处于内容的审核需要,必须得到相关负责人员的批准,这样,一个根据权限设置的流程可以让负责人员和操作人员之间配合并完成这个工作,做到责权分明,工作流程可管理。

四、 应用特点

    数字告示系统,首先是一个以投递为主的IPTV。其次,媒体存储部分基本是个临时存储系统,不需要具备所谓电视台的多极存储框架,搞媒体资产式的存储管理。播放部分需要远程管理海量的播放器,而且这种播控有很多情况是构建在广域网络上,需要可靠的监控。海量投递的分发网络也是一个关键平台,要求周期性地更新广告以及辅助的媒体素材。另外媒体播放器出于对广告信息发布的需求,要求具有多区域多媒体播出的能力,比普通的网络电视终端有更高的技术要求。同时系统具有作为在什么时间、地点、播放了什么内容的监播能力,形成监播报告。

1.远程控制
    目前电视台播放前端采用的自动播出系统其实也是通过网络控制的,但是当这种控制被拉伸到一个广域的网络上,事情就变得异常复杂。一个广域网络上的数字告示系统要求一个数据中心系统管理成千上万个播放器,特别是会有大量的播放器控制指令在同时传输的时候,对系统的要求是相当高的。相当于让操作员坐在家里就可以管理具有几千个频道的电视台,这在以往是无法想象的。

2.多媒体分发
    多媒体传输是另外一个关键。数字告示系统可以做成一个存储视频播放系统,也可以做成一个流媒体系统,各有利弊。存储式系统能够有效保证数字媒体的播出质量,与网络带宽无关,但是视频更新难度增大。流媒体系统可以集中管理,因此更新节目十分容易,但是受网络带宽的影响,播放会出现不稳定现象,而且图像质量也受到限制。采用存储视频播放的模式已经被广泛应用,它的另外一个好处就是在视频播放不受影响的情况下,可以高质量的插播多媒体信息,如字幕、动画等。然而多媒体文件的分发需要大量的带宽,简单的IP传输不能解决问题,需要数据广播、组播以及网格化模式的综合运用和有效管理。

3.多媒体播放
    数字告示系统的一个关键要求是内容信息化。具体表现为不再是采用单一的视频,而是在视频的基础上,能够同时提供大量的动态文字、图片等信息,构成一个多区域多媒体的输出效果。特别是在声音受到限制的场所,需要对视频辅助以文字或者图片的配合说明,以收到更好的效果。另外,对于广告销售而言,多个区域可以分别销售,并行地增加广告空间和效益。由于人们关注的内容各有不同,所以多区域还可以起到互动的效果。

    对数字媒体播放器的高要求是数字告示系统的另外一个特点。数字告示系统的应用环境比较复杂,媒体播放器可能被安放在机房,也可能被挂在墙上,或者被摆放在货架上。一般情况下,基于PC的播放器可以满足要求,而且可以提供很高的播放性能;但是当对播放器的体积、电源风扇、密封有更高要求的时候,必须使用嵌入式的播放机顶盒。

4.监播系统

    数字告示系统的数据中心管理所有在这个网络上运行的媒体播放器、广告节目及其编排和用户操作。它是一个面向网络的系统,一个授权用户可以在任何有网络接入的地方进入到该系统,并对所负责的内容进行管理和监视。由于系统运行在一个双向的网络上,因此,系统能够有效地将在什么时间、什么地点采取什么方式播放了什么内容有效的记录下来,并及时地报告给数据中心,体现出系统的可监视性和监视自动化。不需要委派专门的机构和人力去排查系统是否播放、或者播放的内容和时间是否正确等问题。播放的视频内容也可以被记录下来,作为监播报告的证实材料。过去这种监控只能依赖专门的机构进行,而且范围极大受到限制,基于IPTV的数字告示系统可以做到全网的监控,是技术的明显进步。

5.容灾迁移
    一旦形成了网络系统,数据中心就是整个网络的心脏,就要防止受到破坏,使系统能够容灾。目前采取的办法主要是使数据中心可迁移。由于播放器系统是可以远程配置和升级的系统,因此,可以指挥网络上所有的播放器进行数据中心迁移,可以事先备份多个具有容灾功能的异地中心系统,采用这种灵活的机制可以使系统具有自动迁移功能,当某一个数据中心发生问题或者被取消之后,播放器可以自动的在备份的数据中心目录上找到新的管理中心。


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