基于VPN技术的LED大屏远程播控系统及应用

田六方

（作者单位：镇江市广播电视台）

经济的持续发展和工作节奏的不断加快，使人们一天的视觉时间分成了若干部分，其中，包括工作时间、在家休息时间、户外停留时间、户外行进时间等，广播电视事业的发展是随着经济发展和人们生活水平的提高而不断创新与深入，抓住每个人在各个阶段的时间视觉，激发人们对市场产品的欲望，提高产品企业知名度，从而实现企业和传媒的共同发展。

镇江文广集团是镇江市文化广电产业的龙头企业。对一座具有三千年历史文化和自古就被赋予“天下第一江山”之美誉的名城。镇江文广集团承载着传延历史文脉、传播中华文化、创造当代文化、引领生活风尚之使命。集团在传统产业的基础上构思新的文化内容，使传播方式多元化。借助互联网打造新的产业体系，将集团独创的户外频道传播形式引向深入，对后期的发展和应用做进一步研究。

随着LED电子屏应用市场规模快速提升，电子站台、户外广告、社区、高速公路、金融等各个领域的使用者，都非常迫切需要一个能整合相关资源的，安全、可靠、先进LED播控系统来管理相关终端的多媒体信息发布。镇江文广集团假建设户外频道之际，决定开发一套符合广播电视要求的基于VPN技术的LED大屏远程播控系统。

1 LED播控系统的发展历程

1.1 传统LED播控

传统的LED控制系统技术有限制，信息输入通过数据线与电脑直接连接进行。

1.2 局域范围LED播控

实现不同地域的LED大屏互联，都是通过有线线路实现，比如，同轴电缆、光纤，等等。由于需要购买材料、架设线路施工等，使成本非常高，无法实现构建大规模LED大屏联网式的信息发布系统。

1.3 传统互联组网LED播控

随着互联网技术的成熟，利用网络系统来组织LED联网系统，实现了单向推送发布功能，对整合资源促进传媒产业的发展具有一定的带动作用。但是，无法做到节目播控的自动管理，而是采用人工干预的方式来监控和管理相应节目，浪费了大量的人力和时间，效率低下。

1.4 LED互联网远程多道管理播控

目前，我们文广集团发挥主流媒体、广告经营等优势，针对LED这个迅速成长的产业，我们都提出了新的需求，对LED采用互联网远程多道管理播控应用，就是我们文广集团企业的现实需求。这年来，我们户外频道的运营发展对远程播控系统逐步完善，与供应商共同进行科学规划和全面应对。实现了远程播控，远程管理，实时管理等多项功能，系统逐步稳定、安全。

2 镇江文广户外频道LED大屏远程多道管理播控的现状

随着互联网的发展和VPN虚拟技术的成熟应用，引用VPN虚拟组网技术，将文广集团所有的户外LED大屏组成一个多道多屏显示的网络。为了播控系统运行稳定、可靠、安全，我们的设计原则如下。

2.1 硬件运行的可靠性

严把LED大屏硬件质量关。要求各LED显示屏各组件在互联网控制系统下，能够长期、连续、稳定运行，并在各种应用特性和环境下正常运行。尤其在VPN组网环境下的应用，硬件部分运行稳定。

2.2 软件的实用方便性

镇江文广集团所在市辖城区范围内有12块大屏，弃传统的、现成的LED大屏播放软件，开发符合我们要求的播控系统。因此，我们组建了LED户外频道大屏远程多道管理播控系统，将视频、声音、图像、文字等信息在VPN互联组网控制系统下集于一体，在远程终端上更快捷、实时显示。

2.3 技术的先进性

随着网络信息技术发展的日新月异，高科技手段应用在信息显示系统越来越普遍。作为多媒体显示终端的LED大屏，显示系统一定要具备高分辨率显示、色彩均匀稳定，并且能与各种信号有良好的兼容特性。我们VPN-LED互联网控制系统从多个方面保证了系统的技术先进性。该系统成熟稳定，已经成功在我集团所有的户外LED大屏上运行近8年。可实时播放视频、静态文字、动态图形等多种格式文件；同时，实现了自我管理、自我故障诊断、远程监看、远程修复等。

2.4 开放的扩展性

集团建设户外LED大屏，是按照户外电视频道来打造的，远程播控系统具有开放性扩展性原则，信号源除可以直接接入的计算机RGB、DVI、HDMI等视频信号外，通过网络控制器和视频服务器还可以接入网络信号、有线电视信号、数字电视信号。同时，通过对各种计算机图文及网络信息、视频图像信息的动态综合显示，为客户提供一个高清晰度、高亮度、高智能化的交互式平台。

系统充分考虑控制系统方面业务扩展的功能，为系统进一步升级、完善留有可能。比如，我们陆续开发并植入了远程节能系统、无缝隙播放系统、大屏互动系统，等等。

在设备接口扩展性方面，所有设备的选型都综合既考虑到了与其他系统和设备的兼容，又随时可接入应用设备。

2.5 操作的可维护性

户外LED大屏是多部件、多设备，通过远程播控系统连接而成的多媒体播放系统。由于这个特性，快速诊断、排除故障，减少停播时间，提高客户信赖度，增加经济效益，就显得非常重要。户外LED互联网控制系统，便于诊断故障和更换部件，以缩短故障排除时间。并通过预防性维护，使故障率降到最低。

此外，整个远程播控系统采用先进的模块化结构，各部件可方便拆卸，各组成设备可按需连接。同时，由于本系统设计时考虑到系统的可维护性，采用了融入计算机网络的设计方式，任一显示大屏的故障，均不会对系统本身产生影响；同时，系统采用硬盘播出的模式，保证系统不会受到网络中断等因素影响，显示终端仍可独立调用存储于多媒体设备中的节目表自动进行播放。

3 镇江文广VPN-LED户外频道技术原理图

图1 镇江文广VPN-LED户外频道技术原理图

图1是广电户外频道LED-VPN技术结构图。它是基于开源的VPN进行二次开发拟专用网络（Virtual Private Network）加密通道系统。核心是以广电中心大楼三层机房的VPN服务器为中心。使用广电LED-VPN系统可以安全、实时、高效的对播控系统进行操作和管理。图2是集团VPN-LED户外频道信号传输示意图。

4 VPN-LED系统的优点

系统经过近八年的不断完善和发展，运行安全稳定，具备如下优点。

4.1 后台管理迅速高效

节目管理员在后台操作室，对每个地方的大屏无需到现场插播和移除节目，在后台即可操作完成。

4.2 系统操作简便

人性化的人机对话框，操作显示简便易懂。

4.3 使用成本低廉

在采用VPN-组网过程中，在建屏环境有互联网的情况下，完全使用现有的互联网环境，不需要额外支付网络费用，有效减少了后台管理人员，降低了成本。避免通过通讯运营商产生额外的硬件施工费用。由于我们的系统软件是和供应商在双方紧密配合下日趋完善，软件的使用成本为零。通常情况下，该类系统软件在市场上定价30万元以上，有效节约了户外频道的运营成本。

图2 镇江文广VPN-LED户外频道信号传输示意图

5 系统的应用效果

图3、图4、图5、图6是集团先后建设的几块LED大屏，在应用基于VPN技术研发的远程播控系统效果展示。其中，图3是建设的第一块LED大屏，也是首先使用该系统的大屏，于2011年3月投入运营，规格：P16，尺寸：长×高18.43米×9.98米，像素：1152×624，VPN地址：10.8.0.*。图7是远程监控在电脑桌面的实景截图。该应用可以根据需要，任意点看某个大屏实时运行状况，并可远程排除系统故障，以保证播出正常。

图3原商业城LED大屏

图4 邮政LED大屏

图5 广电大厦LED大屏

图6 国信宜和

图7 PC桌面远程监看

6 未来的发展和应用

6.1 系统的完善

我们现有的系统虽然具备一定的技术优势和应用功能，后期还有许多需要完善的地方，主要由以下几个部分。（1）远程电源的控制，通过对前端播控电脑远程控制来控制配电柜上的交流接触器来实时控制。（2）在远程能够监看播控电脑的基础上，能够实现对大屏的显示监看。（3）接入第三方系统功能，能够远程有效的监测屏体的内部温度；控制大屏的亮度，实现大屏节能播放；有效解决节目片段无缝衔接播放；实现互动等。

6.2 创建户外频道广告时效平台

我们将推出全新一代VPN-LED互联网远程播控系统，凭借现有最先进的架构和最完善的功能，可全方位帮助和应对业界各类最新需求，其中就包括LED显示屏的、更大规模的远程组网需求。为那些正常情况下出不起大屏广告费的中小企业创建一个大屏剩余时间竞标平台，为镇江的中小企业服务，促进当地经济发展。

此外，坚持将LED相关厂商视作最密切的合作伙伴，在产业链各个环节上进行通力协作，以期产生强大的协同、多赢效应，共同拓展LED显示屏这样一个前景广阔、潜力无限的市场，将LED大屏户外频道远程播控系统的应用和发展引向深入。