作者：王任華 單位：浙江日報報業集團

戶外廣告無線監控系統研究的意義

經過幾年來的發展，數字標牌已經走過了單機、網絡、交互幾個階段，并逐步向智能化邁進。雖然已經有部分戶外數字標牌廣告同時擁有著顯示屏、CPU和板卡，甚至在相當比例的數字標牌解決方案中，每一塊獨立的數字標牌均可以通過網絡進行遠程管理。但是除了這部分數字標牌廣告以外，大部分廣告牌戶外廣告牌本身不具備網絡連接能力，自身無法實現數字圖像的遠程監控。因此研發一套針對戶外廣告牌的遠程監控系統勢在必行。

戶外廣告牌無線監控系統的架構設想

整個系統從根據功能劃分包括三部分：由嵌入設備組成的前端信號采集處理系統；運行在服務器端、由監控和管理軟件構成的指揮中心數據分析管理發布系統；連接兩部分的數據傳輸系統。本文中的客戶端數據瀏覽沒有作為單獨模塊劃分出來[1]。前端信號采集處理系統：系統前端布置攝像機、聲音采集器、視頻監控終端負責采集視音頻數據、數字化壓縮處理，并進行數據實時保存；同時接收和執行指揮中心發送的命令，如重啟、拍照發送等指令信息。戶外廣告監控終端作為本系統的核心設備，集成數字視音頻編碼模塊、視音頻存儲模塊、無線網絡傳輸模塊、報警信息處理模塊、GPS衛星定位模塊（針對移動廣告牌，如公交廣告系統等），并提供多種擴展接口，可實現高清視音頻錄像、無線網絡傳輸、報警信息上傳、廣告牌定位等功能。數據傳輸系統：系統將視頻圖像、報警信號、信息通過運營商的無線網絡平臺實時傳輸至監控中心，以便在突發事件或故障告警請求時提供現場圖像數據。指揮中心數據分析管理發布系統：戶外廣告監控平臺接收前端數據，并形成圖片數據對比，如有異常告警，則顯示該廣告牌的ID并在電子地圖上的位置、管理部門信息和電話，并可隨時調取任意廣告牌的監控圖像，以實現戶外廣告牌的實時監控。

技術優勢

本系統基于B/S模式，在網絡傳輸和技術上具有如下優勢：

（一）采用RTP/RTCP流媒體網絡協議。采用TCP協議的實時性不好，而且容易丟幀，采用UTP傳輸的圖像質量不好，而采用RTP/RTCP流媒體網絡協議進行低帶寬的視頻流傳輸可得到較好的效果。這因為TCP網絡協議可保證數據傳送的質量，但是不符合流媒體傳輸時間控制的需求，而UDP協議不適用無線網絡的特殊環境，RTP/RTCP協議符合流媒體實時傳輸的要求。因此，在無線網絡視頻監控系統中首選RTP/RTCP協議[2]。

（二）無線防火墻穿透技術。主動連接模式進行網絡連接，穿透防火墻的阻礙。終端啟動后自動和指揮中心的管理服務器進行注冊，管理服務器通過對終端的ID和密碼用戶的認證，并與終端保持心跳連接。用戶要瀏覽視頻圖像的時候，與管理服務器通訊，并向轉發服務器申請調用圖像即可。

（三）H.264編碼與差錯控制技術。H.264標準是由ITU-T、VCEG和ISO/IECMPEG聯合組成的JVT開發的最新一代的視頻壓縮標準，是目前圖像通信領域研究的熱點。與以往標準相比，H.264在相同失真率的條件下獲得更好的壓縮性能，H.264的編碼效率較H.263提高了50％左右；加強了對各種信道的適應能力，有利于對誤碼和丟包的處理；而且H．264的碼流結構網絡適應性強，增強了差錯恢復能力，可以適應不同速率、不同傳輸場合和存儲場合的需求，能夠很好地適應無線網絡的應用。抗誤碼技術，又被稱作差錯控制技術，一旦檢測到誤碼，盡量使丟棄的數據量最小、或者使造成的傷害和影響最小，差錯控制機制主要有：誤碼檢測與誤碼隱藏，信源與信道的差錯控制方法和編解碼器交互式算法。

戶外廣告牌無線監控系統管理平臺和終端功能

從監控終端和指揮中心兩部分分別闡述。

（一）監控終端的功能實現。戶外廣告遠程監控系統終端的工作是對模擬視頻信號進行壓縮編碼使之成為數字信號在相應的網絡平臺上傳輸到監控管理中心的過程[3]。

1.前端信號采集處理。本系統監控終端負責采集和壓縮視頻數據，然后打包并將壓縮數據通過CDMA無線網絡傳輸到遠端的視頻監控服務器，視頻監控服務器負責數據的存儲和轉發，各個客戶端向視頻監控服務器申請視頻數據，對數據進行解壓縮、播放，從而實現遠程視頻監控。

2.網絡接入和傳輸。網絡傳輸模塊采用中興的MC8630CDMA模塊，具有語音、短信、數據業務傳輸功能，為用戶提供高速互聯網接入和無線數據業務。

3.GPS定位實現。對廣告牌目標進行定位，以便監控管理中心隨時讀取經度、緯度定位等信息。

（二）監控管理平臺的功能實現。監控中心由多臺服務器和管理終端組成：負載均衡服務器、注冊服務器、流媒體轉發服務器、GIS服務器，主要實現如下功能：

1.數據存儲和流媒體轉發。前端采集數據通過無線網絡傳輸系統到達管理中心平臺服務器，若有終端PC或其他設備請求查看數據，管理中心數據將通過轉發服務器提供視音頻數據、信令和GPS定位信息的轉發工作，可將單路視頻復制到多個終端顯示。根據數據交互并發流量測算，目前每套流媒體轉發服務器支持300～500個終端同時數據交互。

2.對于數字廣告牌的監控管理平臺還具有數字廣告發布功能。數字廣告發布系統，監控管理平臺可以啟用發布功能。發布系統通過CDMA和internet公網基于TCP/IP發布數據，可以實現實時多點發布，具有可實時統一更新屏幕內容的特點。

3.瀏覽用戶可以直接查看前端視頻數據，支持手機用戶wap查詢。

無線監控系統在廣告牌應用的前景思考

戶外廣告牌監控產品的開發和應用，對于戶外廣告的發展具有推進作用，但是基于這套監控系統成本較高的原因，應用沒有得到大規模的推廣。同時，也有一些問題值得我們思考：

1.為了使戶外廣告牌監控系統能得到更廣泛的應用，降低硬件的開發成本，通信模塊可以用GPRS模塊替換。改裝后利用GSM通訊網絡，同時接口要做改動，以短信和GPRS形式進行數據傳輸，數據格式由視頻流改為圖片幀格式，布線安裝更為簡單，適合非LED戶外廣告牌監控應用。

2.采用數據挖掘技術，監控數據進行智能分析和分類，還可以得到深層次應用。英特爾中國有限公司產品市場經理潘鋒曾經預言數字標牌未來的應用場景：放置在加油站的廣告牌會對到來的每一輛汽車按照品牌進行分類，智能分析和判斷出車主的消費習慣，并據此推送更有針對性的廣告。我們必須看到，互動式的媒體傳播和營銷方式將成為主流，這需要我們對視頻數據進行更深層次的挖掘，使戶外廣告監控系統得到更好的應用。