“数字标牌”(Digital Signage)技术在全国十一运会气象服务中的应用

【摘要】“数字标牌”是一种依托网络传递信息的多媒体信息系统，是继报纸、电视、广播、互联网之后的“第五媒体”。“数字标牌”技术和互联网的结合，可以低成本搭建覆盖全国的多媒体信息播出系统。泰安市气象局率先将“数字标牌”技术应用在中华人民共和国第十一届全国运动会泰安赛区的气象服务中，通过互联网实现了视频、图片、文字、word文档等多媒体气象服务信息的远程播放，服务效果良好。“数字标牌”技术在十一运会气象服务中的应用表明，该系统信息能力强，建设成本低廉，播放清晰度高，十分适合各级气象部门进行多媒体气象服务信息的即时，“数字标牌”系统有望成为继气象频道、电子显示屏之后气象部门新的自主信息手段。

【关键词】数字标牌;十一运会;气象服务

引言

“数字标牌”又称“数字告示”、“数字看板”，被称为继报纸、电视、广播、互联网之后的“第五媒体”[1]。其本质是一种依托互联网的多媒体信息播出系统。由于依托网络传输，节省了高昂的布线费用;数字编播技术的应用，使前端节目的编排十分简单;无线互联网的普及，又使其摆脱了有线的束缚。在我国，2003年“数字标牌”系统开始兴起;2006年前后，由于液晶显示器价格的大幅下降和宽带互联网的飞速普及，“数字标牌”系统得到井喷式发展;2008年以来，以北京奥运会的举办为契机，在火车站、地铁站、飞机场、银行、连锁酒店等人流密集场所已随处可见 [2]。

“数字标牌”技术在气象服务领域的应用逐渐普及[3-4]，气象服务的高频次、广覆盖对“数字标牌”技术有着特殊的要求。本文结合“数字标牌”技术在第十一届全国运动会泰安赛区气象服务中的应用，简要介绍了“数字标牌”技术特点，总结了“数字标牌”系统搭建和提供气象服务的粗浅经验，供各位同仁参考。

1.“数字标牌”简介

1.1 “数字标牌”的起源与发展

“数字标牌”最早的应用源自美国的大型企业。由于很多的信息需要同时通知散落在各个办公区域和厂区的员工，传统的小黑板和张贴海报，不仅工作量大、时效性差，相关费用也不少，因此，有人设计了利用计算机制作要的内容，利用显示屏幕显示信息，通过网络远程的信息系统。随着计算机的普及和多媒体技术的改进，这个系统逐步升级，功能也由原来单一的文字信息增加了图片、视频等多媒体信息的。内容也随之丰富，诸如产品信息、公司形象、重点新闻、会议现场等都可以远程。该系统也由原来普通计算机控制演变到由功耗超低、性能稳定的嵌入式计算机控制。显示部分也从最早的单色LED显示屏升级到了高清的LCD液晶显示屏。

1.2 “数字标牌”系统特点

“数字标牌”系统是一个全数字化的多媒体信息编辑与播出系统，可以按预先设定的排程表播放视频、图片、文字、声音，可以形象的称其为“网络闭路电视”。但是，由于依托互联网和采用了数字编播技术，该系统又具备许多传统闭路电视系统所不具备的特点。

1.2.1 无需布线，安装方便

“数字标牌”系统依托互联网传输信息，无需象闭路电视那样布设专门的线路，互联网覆盖到哪里，“数字标牌”系统的终端就可以安装到哪里，彻底打破了地理区域的限制，可以很方便的组建覆盖全国、乃至全球的专属多媒体信息播出系统。无线互联网的普及，又使其摆脱了有线的束缚，可以方便的安装在街道、广场、大厅等公众场所。

1.2.2 数字编播，操作简便

“数字标牌”系统采用数字编播软件，无需昂贵的前端非线编、调制器等数字编播设备，只要1台计算机即可完成节目的采集、编辑、，大大降低了多媒体播出系统前端设备的投入。

1.2.3 网络下载，本地播出

“数字标牌”系统采用“网络下载、本地播出”的设计思路。安装在显示终端的网络多媒体播放盒就是一个嵌入式计算机，内有大容量硬盘，自动将需要播出的内容从服务器下载到本地硬盘播出。由于采用“网络下载、本地播出”的设计思路，该系统对互联网的带宽没有太高的要求，提高了适用性。

1.2.4 屏幕任意分区

“数字标牌”系统可以将屏幕划分成任意多个区域，每个区域的大小可调、位置可变。每个区域根据需要链接视频、音频、图片、文档、滚动字幕等不同或相同的文件，可以同屏同步播放视频、图片、文档、滚动字幕、声音等多媒体信息。如图一就分了5个区域，每个区域各自独立播放不同的内容。这种多区域同播的信息方式使“数字标牌”系统成了名副其实的“多媒体看板”。

1.2.5 个性化的群播和单播功能

“数字标牌”系统可以指定所有终端同时播放相同的内容，也可以指定某个终端、某些终端个性化播放不同的内容。实现这一点的核心是节目排程表和终端网络播放盒的二次编播功能。屏幕上的每一个区域与层都受到所属的排程表控制，可以实现完全的、彻底的个性化的播放，这是现有数字电视系统所不具备的功能。

1.2.6 多系统兼容

“数字标牌”系统具备强大的兼容播放能力。电视的AV信号视频流、网络IPTV中的实时视频流、股票即时行情、银行即时利率、天气预报等信息均可实时链接到“数字标牌”系统自动更新显示。数字标牌系统还可以与银行排队叫号系统、火车站售票系统、触摸查询系统整合应用。

1.3 系统组成

“数字标牌”系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括中心服务器、工作站、分中心工作站、终端网络多媒体播放盒和终端显示屏，以互联网或局域网为物理连接媒介。软件主要包括中控软件和终端播放软件。

中心服务器、工作站。主要包括多媒体服务器、频道编辑器、排程服务器和媒体制作工作站、管理工作站，分别实现文档管理、频道管理、资源管理、媒体制作等功能。

分中心工作站。任意一台可上网的计算机均可，通过B/S架构连接到管理中心服务器，依托管理中心服务器实现对不同分中心设备的全面管理。

终端网络多媒体播放盒。微型计算机或者嵌入式计算机，内有CPU芯片和大容量硬盘，有网络接口和VGA、HDMI、音频等输出端口，可以自动上中心服务器下载文件并编辑播出。有的网络播放盒支持本地IPTV和电视信号的实时接入。

终端显示屏。包括LED显示屏、LCD液晶显示屏、DLP背投、PDP等离子显示屏等多种显示设备。

中控软件和终端播放软件。软件基于B/S架构，通过web服务器可以在任何有互联网的地方信息和管理设备。频道编辑软件支持更多的屏幕分区和画面切换特技。排程软件支持对所有终端的群播和某个终端的指定播放。多媒体资源管理软件能自动链接网页、自动更新资源。终端播放软件可以7*24小时连续稳定运行。

网络。连接“数字标牌”系统各部分的物理媒介，广域网、局域网均可。

2.“数字标牌”技术在十一运会泰安赛区的应用

为了向十一运会泰安赛区组委会和运动员驻地提供全面的气象信息服务，泰安市气象局在组委会和运动员驻地布设了3台“数字标牌”终端，以泰安市气象局为分中心，24小时不间断提供多媒体气象信息服务。经过近一个月的运行，组委会和运动员反映显示屏信息丰富，形式新颖;泰安市气象局气象服务人员反映该系统信息能力强，播放清晰度高，服务方便。

2.1 设备安装

设备安装的核心是搭建管理中心服务器和安装网络播放盒、终端显示屏。作为一个测试性的网络，我们使用了厂家的中心服务器，无须搭建中心服务器。

2.1.1 网络播放盒安装

利用任何一台可上网的计算机登陆中心控制平台，设定好网络播放盒的中心服务器IP、MAC地址等基本参数，点击“添加”即可。网络播放盒必须添加到中心控制平台上，未经添加的播放盒不能在系统中使用。添加成功后务必对网络播放盒进行发送信息测试，以确保参数设定准确、设备能正常运行。网络播放盒支持静态IP、自动获取IP和宽带连接上网等主流上网方式，根据终端所连接网络状况选择相应的网络连接方式。

2.1.2 终端显示屏的安装

终端显示屏建议选用具备VGA接口的液晶电视。液晶电视性能稳定、规格型号齐全、价格适中、安装方便。在组委会和裁判员驻地，我们安装的是支架式32寸液晶电视;在运动员驻地利用宾馆大堂已有的47寸壁挂液晶电视。

2.2 依托“数字标牌”系统开展气象服务

2.2.1 设计屏幕布局

设计屏幕布局是使用“数字标牌”系统的第一步。我们设计的布局主要包含2个主窗口和3个滚动字幕区，色调以天蓝色为主。同时将十一运会的标志、“中国气象”的标志添加到屏幕上方，尽量做到分区协调、美观大方（见图一）。

图一 屏幕分区实例

屏幕布局设计工具可以是各种图像处理软件，如photoshop、光影魔术手等。

2.2.2 气象服务产品采集

“数字标牌”系统可以播发视频、图片、文档、滚动字幕等多媒体服务产品，为了充分发挥“数字标牌”系统的效能，我们精心收集了视频、图片、文档，以及区域自动站实况资料、现场赛事信息等滚动字幕信息产品。

视频采集。我们提供2类视频。一是电视天气预报节目，二是气象科普短片。天气预报节目视频主要从中国气象影视网下载。包括华风影视制作的晚间新闻联播天气预报、早间天气预报、旅游天气预报、体育天气预报、凤凰气象站、校园气象站等，再加上泰安电视天气预报节目，每天7套节目滚动播出。气象科普视频主要从中国气象局网站下载，在天气预报节目中穿插播放，不定时更新。

图片采集。图片主要来自现场拍摄、气象台的资料系统以及网络，包括卫星云图、雷达图、全运会现场照片等。。我们使用“光影魔术手”软件给图片添加文字说明。

文档采集。主要是泰安气象台制作的每天3期的全运会场馆精细化天气预报以及旬月报。文档播出功能把书面的word服务材料通过网络远程张贴到了服务场所的电子显示屏上，其服务效果等同于现场张贴书面材料。

滚动字幕采集。每天的早晚天气预报、3-5天天气预报、区域站天气实况、雨情、预警天气信息、全运赛事播报等，都通过滚动字幕进行即时的播放，特别是有突发性天气时，该信息也就是几秒钟就可以显示到各个终端显示屏上。

2.2.3 气象服务产品

视频信息每天更新2次，卫星云图每2小时更新1次，雷达图如有天气每20-30分钟更新1次，全运会赛事的最新图片每天随时更新，精细化天气预报、旬天气预报等产品随时更新。更新时通过互联网将各种服务产品上载到中心服务器，并指定播放排程和播放终端即可。

2.2.4 “雷达图直播”――远程即时服务的尝试

雷达图可以让公众直观的了解当前降雨的区域和雨区移动方向[5]，但是在公众场所人们很难在第一时间看到雷达图，也有很多人看不懂雷达图。为了测试“数字标牌”系统提供即时气象服务的能力，我们做了3次“雷达图直播”。比如3月22日的一次小到中雨降雨过程，从12点13分开始，我们每20分钟更新一次雷达图，并在图上添加对雷达图的分析和说明（见图二），通过观看雷达图和说明，公众即可对此次带状降雨的情况一目了然。再比如8月10日，雷达显示一个强雨区从泰山西北面自西向东压过来，但在泰山的阻挡下，强雨区一直没能越过泰山主峰进入主城区，形成了城区北部小雨、南部无雨、东北部大暴雨的特殊降雨现象。在这个过程中，我们滚动播放最新的雷达图和对雷达图的分析判断，让公众可以清楚地知道雨区的范围和移动方向，较好的实现了“远程即时服务”。

3.结论与展望

“第十一届全运会多媒体气象信息服务系统”试运行后，气象服务人员认为该系统多媒体播放能力较强，可以实时提供雷达图、卫星云图、电视天气预报视频、天气预报文档等多媒体气象服务产品，大大提高了气象部门的服务能力。在重大天气事件发生时，密集滚动的重要天气信息给公众以“准直播”的服务效果，具有独特的气象服务优势。基于B/S架构的WEB管理模式便于多层级气象部门同时使用。依托互联网搭建，可以低成本覆盖全国。“数字标牌”技术在十一运会气象服务中的应用表明，该系统信息能力强，建设成本低廉，播放清晰度高，十分适合各级气象部门进行多媒体气象服务信息的即时，“数字标牌”系统有望成为继气象频道、电子显示屏之后气象部门新的自主信息手段。

参考文献

[1]王琦.数字标牌业务进入下一个发展阶段[J].卫星与网络，2009，4：62-63.

[2]丛秋波.数字标牌：新媒体、新趋势、新市场[J].电子设计技术，2009，16（6）：84-86.

[3]兰红平，陈训来，孙向明，等.深圳市气象灾害分区预警系统研究[J].气象科技，2010，38（5）：629-634.

[4]柳锦宝，何政伟，王增武，等.四川省气象服务信息系统的设计与实现[J].气象科技，2010，38（4）：484-487.

[5]陈秋萍，刘锦绣，余建华，等.雷达定量估测不同类型降水[J].气象科技，2008，36（2）：233-236.

作者简介：徐德力（1970―），男，工程师，主要从事应急气象信息系统建设和应用的研究。