Upload
buithuan
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,
RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO
MATEJ BABIČ
VEČPREDSTAVNOSTNI DIGITALNI REKLAMNI PANO
Diplomska naloga
Maribor, februar 2007
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano I
FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO UNIVERZA V MARIBORU 2000 Maribor, Smetanova ul. 17
Diplomska naloga visokošolskega strokovnega študijskega programa
VEČPREDSTAVNOSTNI DIGITALNI REKLAMNI PANO
Študent: Matej Babič Študijski program: visokošolski strokovni, Računalništvo in informatika Smer: Informatika Mentor: red. prof. dr. Borut Žalik Komentor: doc. dr. David Podgorelec
Maribor, februar 2007
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano III
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju profesorju dr. Borutu Žaliku in
komentorju dr. Davidu Podgorelcu za pomoč in vodenje
pri opravljanju diplomske naloge.
Prav tako se zahvaljujem podjetju Hixon d.o.o. za idejo
in dovoljenje uporabe te tematike v diplomski nalogi.
Posebna zahvala velja staršem in punci Vesni,
ki so me vseskozi spodbujali in mi omogočili študij.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano IV
VEČPREDSTAVNOSTNI DIGITALNI REKLAMNI PANO
Ključne besede: računalništvo in informatika, multimedijska aplikacija, digitalni reklamni pano
UDK: 004.773.2(043.2)
Povzetek
V diplomski nalogi smo predstavili izdelavo prototipa večpredstavnostnega digitalnega
reklamnega panoja. Napisali smo zahteve strojne in programske opreme, ki naj bi jih
prototip izpolnjeval. Za zanesljivo delovanje reklamnega panoja smo poiskali ustrezne
strojne in programske rešitve in jih opisali v nalogi. Prototip reklamnega panoja podpira
predvajanje reklamnih sporočil v več formatih digitalnega videa. Zato smo predstavili tudi
digitalni video ter standarda MPEG in MJPEG.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano V
DIGITAL MULTIMEDIA ADVERTISEMENT PANEL
Key words: computer and information science, multimedia aplication,
advertisement panel
UDK: 004.773.2(043.2)
Abstract
In diploma work, we introduced composition of a prototype digital multimedia
advertisement panel. We wrote software and hardware requirements that prototype should
satisfy. For a reliable functioning of advertisement panel we found suitable hardware and
software, which is described in this diploma wok. The prototype of an advertisement panel
supports playback of advertisements in various formats of digital video so we also
presented digital video and standards MPEG and MJPEG.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano VI
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZAHTEVE PROJEKTA 3
2.1 Zahteve strojne opreme 4
2.2 Zahteve programske opreme 5
2.3 Zahtevano delovanje in upravljanje reklamnega panoja 5
3 UPORABLJENA STROJNA OPREMA 6
3.1 Prikazovalnik 6
3.2 Računalnik 7 3.2.1 Tehnične specifikacije računalnika 8
3.3 Krmilnik PLC 12 3.3.1 Predstavitev krmilnika 13 3.3.2 Krmiljenje naprav s krmilnikom PLC 15
4 PROGRAMSKA OPREMA REKLAMNEGA PANOJA 17
4.1 Večpredstavnostni predvajalniki 17 4.1.1 Predvajalnik QuickTime 17 4.1.2 Predvajalnik VLC 18 4.1.3 Predvajalnik MPlayer 18 4.1.4 Predvajalnik Winamp na platformi Windows 18
4.2 Digitalni video 20 4.2.1 MJPEG 24 4.2.2 MPEG 24
4.3 Izdelava programa za statistiko 28
4.4 Delovanja aplikacije za analizo datotek 32
5 PROTOTIP REKLAMNEGA PANOJA 33
6 SKLEP 38
7 LITERATURA 39
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano VII
UPORABLJENE KRATICE ASCII - oblika zapisa podatkov, navadno besedil, ki sestoji iz znakov ASCII-ja
CD - kompaktna plošča (angl. compact disc)
CD ROM - naprava za branje podatkov s kompaktne plošče
CD-R – kompaktna plošča, na katero se podatki lahko zapišejo enkrat
CDRW - večkrat zapisljiva plošča (angl. compact disc rewritable)
CMY - osnovne barve, cyan, škrlatna in rumena (angl. cyan, magenta, yellow)
DCT - diskretna kosinusna transformacija (angl. discrete cosinus tranformation)
DDR2 RAM - sinhroni dinamični pomnilnik, pri katerem je prenos podatkov mogoč ob
naraščajočem in padajočem signalu vsakega impulza (angl. double data rate random access
memory)
DIMM - pomnilniški modul z dvema vrstama na vezju
DVD - digitalna video plošča (angl. digital video disc, tudi digital versatile disc)
DVD+-R - digitalna video plošča, na katero se podatki lahko zapišejo enkrat
DVD+-RW - digitalna video plošča, na katero se podatki lahko zapišejo večkrat
DVI - digitalni vizualni vmesnik (angl. digital visual interface)
EEPROM - bralni pomnilnik (angl. electrically erasable programmable read-only memory)
FBD- funkcijski diagram (angl. function block diagram)
GB- 109 zlogov (angl. gigabyte)
GHz – gigahertz
GSM - globalni sistem mobilne komunikacije
IDCT - inverzna kosinusna transformacija (angl. inverse discrete cosinus tranformation)
LAN - lokalno omrežje (angl. local areal network)
LCD - zaslon s tekočimi kristali (angl. liquid cristal display)
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano VIII
LED - svetilna dioda (angl. light emitting diode)
MB - 106 zlogov (angl. megabyte)
Mbps - 106 bitov na sekundo
MJPEG - standard za video stiskanje podatkov
MPEG - standard za avdio in video stiskanje podatkov (angl. moving picture experts
group)
ms - milisekunda
NTFS – datotečni sistem v okolju windows
PC- osebni računalnik (angl. personal computer)
PLC - programabilni logični krmilnik (angl. programmable logical controller)
RAM - pomnilnik z naključnim dostopom (angl. random access memory)
RGB - osnovne barve za prikaz na zaslonu :rdeče, zeleno, modro (angl. red, green,
blue)
RLE - koda s spremenljivo dolžino (angl. run lenght)
RPM - obrati na minuto (angl. revolutions per minute)
RS232 - standard za zaporedno komunikacijo.
SDRAM - sinhroni dinamični pomnilnik z naključnim dostopom
TCP/IP - protokol za nadzor transporta / internetni protokol (angl. transport control
protocol / internet protocol)
TFT - vrsta LCD zaslona (angl. thin film transistor)
USB - vodilo za zaporedni prenos podatkov (universal serial bus)
YCbCr - barvni prostor, uporabljen v video sistemih
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano IX
Kazalo slik in tabel
Slika 3.1: Prikazovalnik LCD Xerox XA7............................................................................ 7
Slika 3.2: Računalnik Mac Mini............................................................................................ 8
Slika 3.3: Odpiranje računalnika Mac Mini ........................................................................ 12
Slika 3.4: Krmilnik PLC Zelio Logic .................................................................................. 14
Slika 3.5: Grafični prikaz programa krmilnika PLC ........................................................... 15
Slika 4.1: Postopek kodiranja MPEG video signala............................................................ 25
Slika 4.2: Vsebina statistične datoteke, kot jo beleži Winamp............................................ 29
Slika 4.3: Funkcija za analizo statistične datoteke .............................................................. 30
Slika 4.4: Funkcija za analizo statistične datoteke .............................................................. 31
Slika 4.5: Uporabniški vmesnik programa za analizo statistične datoteke.......................... 32
Slika 5.1: Notranjost reklamnega panoja............................................................................. 33
Slika 5.2: Program UltraVNCViewer.................................................................................. 35
Slika 5.3: Nastavljanje časa vklopa in izklopa reklamnega panoja..................................... 36
Slika 5.4: Prototip večpredstavnostnega digitalnega reklamnega panoja............................ 37
Tabela 3.1: Tehnične specifikacije prikazovalnika LCD serije XA7.................................... 6
Tabela 3.2: Tehnične specifikacije krmilnika Zelio Logic.................................................. 13
Tabela 4.1: Podprti operacijski sistemi................................................................................ 19
Tabela 4.2: Značilnosti predvajalnikov ............................................................................... 19
Tabela 4.3: Podpora video formatom .................................................................................. 19
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 1
1 UVOD Danes oglasi ne polnijo le nabiralnikov ali časopisnih strani, ampak oblikujejo velik del
našega bivanjskega okolja. Zaradi svoje velikosti in udarnosti delujejo kot scensko ozadje
našega vsakdana. Upravičeno zakrivajo gradbišča, nas na ključnih mestih seznanjajo o
storitvah in ponudbi dežel po katerih potujemo, ali nam popestrijo dolgočasno čakanje v
čakalnici. Oglasna sporočila postajajo v manjši obliki del ulične opreme, kot na primer na
smetnjakih, avtobusnih postajališčih, cestnih svetilkah in na javnih prevoznih sredstvih. V
zadnjem času se vse več pozornosti namenja alternativnim medijem v obliki zaslonov LED
ali LCD, ki v kratkem času posredujejo veliko sporočil. V Sloveniji so redki primeri, kjer
je reklamna tabla računalniško nadzorovan prikazovalnik z možnostjo predstavitve
reklamnih sporočil, v tujini pa postajajo veliki zasloni LCD komunikacijski kanal v
mestnem prostoru, kjer podjetja nagovarjajo uporabnike. Učinkovitost zunanjih oglasnih
sporočil je posledica mobilnosti družbe, saj večino dneva preživimo na poti, na delu ali
pohajkovanju po mestu. Oglasni panoji tako iz pasivnih elementov mestnega prostora
prehajajo na interaktivne priročnike. Lepa slika še ni dovolj, da bo oglas tudi opažen.
Bistveni faktor tržne uspešnosti izdelka je, kje in kdaj bo uporabnik opazil sporočilo.
Oglaševanje se seli iz nabiralnikov v javne prostore letališč, čakalnic, bank, mestnih trgov,
ulic, obcestnih površin, skratka v vse prostore, kjer bo oglase videlo in zaznalo čim več
uporabnikov. Posameznik oglas zazna, nanj usmeri pozornost, ga duševno predela, obdrži
v spominu, do njega zavzame odnos in na koncu oblikuje lastno odločitev. Reklamni
panoji postajajo z nadgradnjami prilagodljivi različnim situacijam in tako ustvarjajo vpliv
med naročnikom in odjemalcem. Nudijo hitro posredovanje informacij, nas obveščajo o
dogodkih ali nas samo presenetijo s svojimi učinki.[5]
V podjetju Hixon so se odločili, da bodo proizvajali reklamne panoje na nekoliko
drugačen in na oko še privlačnejši način. Na slovenskem trgu že nekaj časa obstajajo
večpredstavnostni reklamni panoji npr. v lekarnah in bankah, kjer je na pult postavljen
zaslon, na katerega je priklopljen predvajalnik DVD, ki predvaja večpredstavnostna
reklamna sporočila. Slabost teh panojev je, da ne omogočajo nobene statistike, kdaj in
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 2
koliko časa se je določeno reklamno sporočilo prikazovalo. Obstaja velika možnost okvar
zaradi neprestanega vrtenja medija DVD. Slabosti se kažejo tudi pri vklopu in izklopu, saj
je to ponavadi potrebno opraviti ročno.
Cilj te diplomske naloge je odpraviti te slabosti in izdelati prototip z možnimi
tehničnimi izboljšavami. Celoten izdelek bo v kompaktnem ohišju, ki ga bo mogoče obesiti
na steno ali posebno stojalo, vendar se izdelavi ohišja v tem delu ne bomo posvetili. V
drugem poglavju si bomo pobližje pogledali tehnične zahteve, ki jih je podal naročnik
projekta, na podlagi katerih se bomo odločili za izbiro strojne in programske opreme. V
tretjem in četrtem poglavju bomo predstavili izbrano strojno in programsko opremo,
razloge za njuno izbiro ter morebitne težave, s katerimi se bomo srečevali pri iskanju in
razvoju rešitev. V petem poglavju bomo predstavili delujoč prototip reklamnega panoja, ki
bo izpolnjeval vse prej naštete zahteve.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 3
2 ZAHTEVE PROJEKTA Z zahtevami projekta zagotovimo strukturiran in discipliniran pristop k razvoju in
izdelavi večpredstavnostnega digitalnega reklamnega panoja. Cilj tega projekta je najti
in/ali izdelati ustrezne strojne in programske rešitve, potrebne za prikazovanje
večpredstavnostnih reklamnih sporočil poljubne dolžine na prikazovalniku LCD.
Delovanje reklamnega panoja mora biti čim bolj avtomatizirano, tako da je upravljanje z
njim čim bolj enostavno in poceni. Reklamni pano mora podpirati reklamna sporočila v
vsaj dveh različnih splošno uporabljenih digitalnih formatih avdio in video datotek.
Omogočati mora beleženje statistike predvajanih reklamnih sporočil. Beležiti mora,
kolikokrat je bilo posamezno sporočilo predvajano. Datoteka, v kateri so zapisani
statistični podatki, mora biti uvozna v Microsoft Excel za potrebe kasnejše obdelave.
Celoten sistem naj bi bil zgrajen tako, da mu lahko dodajamo funkcije, ki bi omogočale
sledenje novim standardom in trendom oglaševanja. Programska oprema mora biti čim bolj
enostavna za upravljanje, hkrati pa mora imeti dobro zaščito pred dostopom
nepooblaščenih oseb.
Kot referenca pri izdelavi reklamnega panoja so uporabljeni reklamni panoji, ki se
trenutno uporabljajo v bankah, lekarnah in drugih javnih površinah in so sestavljeni iz
prikazovalnika LCD in predvajalnika DVD. Reklamni pano se bo uporabljal za
prikazovanje reklamnih sporočil v notranjih prostorih npr. lekarnah, bankah ali trgovinah.
Obešen bo na steno ali na posebno stojalo.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 4
2.1 Zahteve strojne opreme
Zahtevana je možnost, da se nastavi delovni čas za vsak dan posebej, po možnosti za
vse dni v letu. Nastavljanje časa naj poteka preko računalnika, da se s tem omeji dostop
nepooblaščenim osebam. Po izpadu ali ponovnem priklopu oz. zagonu se mora sistem
samodejno ponovno vklopiti, če je pred izpadom deloval, drugače mora ostati izklopljen.
Omogočati mora žično ali brezžično administracijo panoja s prenosnim računalnikom za
potrebe nalaganja in urejanja reklamnih sporočil ter pridobitve datoteke s statistiko.
Reklamni pano mora samodejno prestavljati čas iz zimskega v letni in obratno, saj se s tem
privarčuje vzdrževalni čas, ki bi bil potreben samo za nastavljanje ure. Vklop in izklop
komponent morata biti pravilna, kar je pomembno predvsem pri računalniku, ki ga ne
smemo izklapljati samo z odvzemom napajanja. Prav tako je treba ohraniti točen čas ter
statistiko predvajanih reklamnih sporočil.
Za prikazovanje bo uporabljen eden od računalniških prikazovalnikov ali televizorjev
tipa LCD, ki so trenutno na trgu, in sicer v dimenzijah 19, 26, 32 ali 46 palcev po
diagonali. Za model z 19 palčno diagonalo bo potrebno izbrati čim tanjši prikazovalnik,
ker ga je potrebno vgraditi v ohišje reklamnega panoja, ki je v notranjosti debeline le 5
centimetrov.
Računalnik, ki bo predvajal reklamna sporočila in bo srce reklamnega panoja, mora biti
čim manjši in čimbolj zmogljiv, da bo omogočal gladko prikazovanje in zanesljivo
delovanje. Minimalna zahtevana konfiguracija komponent računalnika je vsaj 1,5 GHz
procesor, 512 MB delovnega pomnilnika, 60 GB trdega diska, enota DVD ali CD ROM.
Zaželena je brezžična povezljivost, obvezna pa žična, preko katere se bo reklamni pano
upravljal. Zaželeno je, da ima reklamni pano čim večjo povezljivost zaradi kasnejših
nadgradenj. Velikost diska je pomembna zato, da lahko naložimo čim več reklamnih
sporočil različnih dolžin predvajanja. Računalnik mora imeti tudi dobro hlajenje, da se
komponente ne bi pregrevale ob daljšem času delovanja. Za zvok bosta skrbela dva
zvočnika z ojačevalcem moči vsaj 10 W (predstavljen prototip bo vseboval le en zvočnik).
Uporabili bomo zvočnike za osebne računalnike, jih razstavili ter vgradili v reklamni pano.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 5
2.2 Zahteve programske opreme
Programska oprema reklamnega panoja mora biti zanesljiva in enostavna za
upravljanje. Omogočati mora nalaganje reklamnih sporočil preko prenosnega računalnika,
po možnosti preko brezžične povezave. Imeti mora možnost izdelave seznama predvajanj
reklamnih sporočil. Ko se sistem vklopi, mora samodejno začeti predvajati reklame in za
potrebe statistike predvajanih reklamnih sporočil sproti beležiti, kaj in kdaj se je
predvajalo. Statistika je zelo pomemben element pri reklamnem panoju, saj se na podlagi
nje zaračunava oglaševalnim agencijam ali strankam. Večpredstavnostni predvajalnik mora
biti zanesljiv, pri prehodih med reklamnimi sporočili pa ne sme biti popačenj. Izbira
operacijskega sistema, ki bo tekel na računalniku, ne igra pomembne vloge, prednost pa
imajo brezplačni operacijski sistemi.
2.3 Zahtevano delovanje in upravljanje reklamnega panoja
Operater se s prenosnim računalnikom poveže na reklamni pano preko žične ali
brezžične povezave. Za uspešno vzpostavitev povezave z reklamnim panojem mora
odtipkati geslo za dostop. Po uspešni vzpostavitvi povezave se prikazovanje reklam ustavi.
Operater lahko potem dodaja ali briše reklamna sporočila ali pa spreminja vrstni red
predvajanja. Prav tako ima dostop do datoteke s statistiko, ki jo lahko prenese na prenosni
računalnik za potrebe analiziranja. Datoteka s statističnimi podatki se potem naloži v
posebni program, ki analizira in izpiše, kolikokrat je bila katera reklama predvajana. Ko
operater konča delo in se odklopi z reklamnega panoja, se na panoju začnejo ponovno
predvajati reklamna sporočila. Za nastavljanje časa vklopa in izklopa se operater poveže
preko kabla na pano in nastavlja parametre s posebnim programom za nastavljanje
parametrov časovnika.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 6
3 UPORABLJENA STROJNA OPREMA
3.1 Prikazovalnik
Želimo čim bolj kompakten in cenovno dostopen prikazovalnik, zato se odločimo za
tehniko LCD. Pri izbiri nam niso tako pomembne tehnične lastnosti, kot so odzivni čas,
vidni kot, svetilnost in kontrast, saj želimo čim cenejši prikazovalnik. Zato so v tem
primeru bolj pomembni dejavniki cena, garancijski rok in podpora, ki jo nudi proizvajalec.
Najprimernejša rešitev je v našem primeru Xeroxov 19 palčni prikazovalnik LCD serije
XA7 z vidnim kotom 170°, odzivnim časom 8 ms, kontrastom 800:1 in triletno garancijo.
Prikazovalnik, ki smo ga uporabili, je prikazan na sliki 3.1, njegove tehnične lastnosti pa so
prikazane v tabeli 3.1.
Tabela 3.1: Tehnične specifikacije prikazovalnika LCD serije XA7 [14]
Barva ohišja: XA7-192i : Črna Značilnosti: Zaščitno steklo XShield; Digitalni in analogni vhod Tehnologija prikazovalnika 19,0" vidna aktivna matrika TFT Horizontalni vidni kot: 170° Odzivni čas: 8 ms Velikost pike: 0,294 mm Maks. resolucija: 1280x1024@75Hz Vertikalna frekvenca osveževanja: 60-75 Hz Svetilnost: 250 Kontrastno razmerje: 800:1 Kompatibilnost: PC in Mac Video izhod: Analogni in DVI Samodejna poravnava: Da Uporabniške nastavitve : Preko prikazovalnika Poraba električne energije: 58 W Plug & Play tehnologija: Da Garancija: Tri leta
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 7
Slika 3.1: Prikazovalnik LCD Xerox XA7
Prikazovalnik je potrebno razstaviti in uporabiti samo zaslon s krmilno ploščo,
napajalnikom ter kabli, saj bi z originalnim ohišjem zasedal preveč prostora v ohišju
reklamnega panoja. Zaradi prostorske stiske in postavitve komponent v notranjosti
prototipa reklamnega panoja je potrebno obrniti prikazovalnik na glavo.
3.2 Računalnik
Pri izbiri računalnika za predvajanje reklamnih sporočil moramo predvsem upoštevati
dimenzije, procesorsko moč, velikost delovnega spomina, velikost trdega diska ter
stabilnost delovanja. Na trgu se v zadnjem času pojavlja vedno več mini računalnikov, ki
so zelo zmogljivi in relativno ugodni. Eden takih je tudi Mac Mini iz podjetja Apple. Mac
Mini ima lepo oblikovano aluminijasto ohišje dimenzij 16,5 x 16,5 x 5cm in je težak 1,31
kg. Glede fizičnih lastnosti je idealna izbira za našo nalogo. Mac Mini pa je tudi zelo
zmogljiv, saj ima procesor 1,66 GHz ali 1,83 Intel Core Duo, od 512 MB pa do 2 GB
delovnega pomnilnika RAM, 60 do 160 GB kapacitete trdega diska, izhod DVI,
kombinirano enoto DVD/CDRW, vmesnik IEEE-1394 (tudi »firewire«), štiri USB 2.0
priklope, gigabitno mrežno kartico, brezžični omrežni vmesnik ter vmesnik bluetooth.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 8
Odlikujeta ga tudi zelo tiho delovanje ter zelo majhna poraba električne energije, ki znaša
le 110 W na uro, kar je zelo malo glede na zmogljivost. Zelo dobra izbira je tudi zaradi
velike povezljivosti z vhodno izhodnimi napravami, kar je razvidno s slike 3.2. Računalnik
poganja zmogljiv operacijski sistem Mac OSX Tiger 10.4. [1]
Slika 3.2: Računalnik Mac Mini
3.2.1 Tehnične specifikacije računalnika
V škatli dobimo:
• računalnik Mac Mini,
• daljinski upravljalnik Apple,
• napajalni kabel,
• medij DVD za namestitev ali ponovno vzpostavitev sistema ter
• natisnjeno in elektronsko dokumentacijo.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 9
Procesor in delovni spomin:
• procesor 1,66 GHz ali 1,83 Intel Core Duo,
• predpomnilnik L2 velikosti 2 MB na čipu,
• 667 MHz vodilo in
• 512 MB 667 MHz DDR2 SDRAM v dveh DIMM režah; podpora do 2 GB.
Dimenzije in teža:
• višina: 5,08 cm,
• širina: 16,51 cm,
• dolžina: 16,51 cm in
• teža: 1,31 kg.
Periferni vmesniki:
• vmesnik IEEE-1394 (8 W) in
• štirje vmesniki USB 2,0.
Grafična in video podpora:
• grafični procesor Intel GMA 950 s 64 MB DDR2 SDRAM deljenega
pomnilnika,
• video izhod DVI, ki podpira resolucijo do 1920 x 1200 pikslov, ali
• video izhod VGA (z uporabo priloženega pretvornika) za podporo analognim
resolucijam do 1920 x 1080 pikslov ali
• video izhod S-video in kompozitni izhod za povezavo neposredno na televizijo
ali projektor (z uporabo pretvornika Apple DVI ).
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 10
Komunikacijski vmesniki:
• vgrajen omrežni vmesnik 10/100/1000BASE-T Gigabit (RJ-45 vtikač),
• vgrajen brezžični vmesnik 54 Mbps AirPort Extreme (osnovan na 802.11g
standardu),
• vgrajen vmesnik Bluetooth s hitrostjo do 3 Mbps in
• možnost priklopa zunanjega modema Apple USB.
Zvok:
• vgrajen zvočnik,
• kombiniran optični digitalni vhod in
• kombiniran optični digitalni izhod.
Shranjevanje podatkov:
• trdi disk 60 GB ali 80 GB 5400-rpm zaporedni ATA; možnost 120 ali 160 GB
• ter eden od naslednjih optičnih pogonov:
o kombinirani pogon DVD-ROM/CD-RW: bere medije DVD s hitrostjo do
8x ter medije CD s hitrostjo do 24x, zapisuje medije CD-R s hitrostjo do
24x in medije CD-RW s hitrostjo do 16x,
o kombinirani pogon DVD+R DL/DVD-RW/CDRW: medije DVD+R DL
zapisuje s hitrostjo do 2,4x, medije DVD-R in DVD+R zapisuje s hitrostjo
do 8x, medije DVD-RW in DVD+RW zapisuje s hitrostjo do 4x, medije
DVD bere s hitrostjo do 8x, medije CD-R zapisuje s 24x hitrostjo, medije
CD-RW s hitrostjo do 16x, medije CD bere s hitrostjo do 24x.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 11
Električne in okoliške zahteve:
• zadovoljuje zahteve ENERGY STAR,
• napajalna napetost: 100-240 V AC,
• frekvenca električne energije: 50 Hz do 60 Hz, ena faza,
• največja neprekinjena poraba: 110 W,
• območje delovne temperature: 10° do 35°C.
Programska oprema:
• operacijski sistem Mac OS X v10.4 Tiger (vsebuje aplikacije Spotlight,
Dashboard, Mail, iChat AV, Safari, Adresar, predvajalnik QuickTime, iCal,
predvajalnik DVD, orodja Xcode za razvijalce),
• iLife ’06 (vsebuje aplikacije iTunes, iPhoto, iMovie HD, iDVD, iWeb,
GarageBand), Microsoft Office 2004 for Mac Test Drive, iWork (30-dnevna
preizkusna verzija), Big Bang Board Games, Comic Life, Omni Outliner,
Apple Hardware Test,
• aplikacija Front Row. [1]
Računalnik ima vgrajen gumb za vklop in izklop, zato ga je potrebno razstaviti,
prispajkati žice na gumb ter jih povleči iz ohišja, kar nam omogoča priklop na krmilnik
PLC. Aluminijastega in plastičnega ohišja Mac Minija ne držijo skupaj vijaki, ampak 15
plastičnih zaponk, ki jih je potrebno stisniti, da lahko razstavimo ohišje. Uporabili smo
pločevinasto lopatico. Na spodnji strani smo jo vtaknili med aluminijasti in plastični del
ohišja ter ju s previdnostjo ločili, kot prikazuje slika 3.3. [3]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 12
Slika 3.3: Odpiranje računalnika Mac Mini
3.3 Krmilnik PLC
Za krmiljenje vklopa in izklopa reklamnega panoja bomo uporabili enega od
krmilnikov PLC, saj le-ti omogočajo poljubno programiranje delovanja vhodov in izhodov.
Pri izbiri so pomembni cena, število izhodov, vsebovanje ure realnega časa ter dimenzije.
Krmilnik mora imeti vsaj 3 relejske izhode, na katere bomo priklopili napajanje
komponent, prikazovalnik, računalnik ter zvočnike.
Izbrali smo cenovno ugoden krmilnik PLC Zelio Logic podjetja Telemecanique.
Krmilnik omogoča priklop dodatnih modulov in razširitev, možno ga je nadzorovati preko
računalnika ter je predvsem enostaven za uporabo. Obstaja več različic tega krmilnika, ki
se razlikujejo po napajalni napetosti. Vse ne vsebujejo prikazovalnika ter ure realnega časa.
Izbrali smo različico krmilnika, ki ima napajalno napetost od 100 do 240 V, je brez
prikazovalnika, vsebuje uro realnega časa in ima 6 vhodov ter 4 relejne izhode. Krmilniku
je bilo potrebno odstraniti zgornji del ohišja, da ni višji od 5 cm. [10]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 13
3.3.1 Predstavitev krmilnika
Krmilnik Zelio Logic, ki ga vidimo na sliki 3.4, je namenjen uporabi v manjših
avtomatiziranih sistemih. Uporablja se tako v industrijskih kot komercialnih sektorjih.
Tehnične specifikacije krmilnika so predstavljene v tabeli 3.2. Avtonomija ure realnega
časa je zagotovljena za 10 let, enaka življenjska doba pa je predvidena tudi za nastavitve
ter program v pomnilniku EEPROM. [10]
Tabela 3.2: Tehnične specifikacije krmilnika Zelio Logic [10]
ZELIO LOGIC Referenčna številka: SR1-B101FU Število vhodov/izhodov: 10 Ura realnega časa: DA Napajalni tok: ~ 30 mA pri 240 V Število diskretnih vhodov: 6 Napajalna napetost: 100-240 V Število in tip izhodov: 4 relejni izhodi Dimenzije(v x š x d): 100 x 71 x 59 mm
Uporaba v industriji:
• avtomatizacija manjših zaključnih, produkcijskih, sestavljalnih ali pakirnih
strojev,
• decentralizirana avtomatika pomožne opreme pri velikih in srednje velikih
strojih (tekstil, plastika, proizvodnja in procesiranje materialov itd.) ter
• avtomatizacija sistemov v kmetijstvu (zalivanje, črpanje, rastlinjaki itd.).
Uporaba v komercialnih sektorjih:
• avtomatizacija ovir, vrat, kontrola dostopa,
• avtomatizacija sistemov osvetljave in
• avtomatizacija kompresorjev in klimatskih naprav.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 14
Programiranje krmilnika Narava programskega jezika zagotavlja enostavno programiranje in zadovoljuje
potrebe tako specialistov za avtomatiko kot električarjev.
Programiranje je lahko:
• neodvisno, z uporabo gumbov na samem krmilniku (lestvično programiranje),
• preko osebnega računalnika z uporabo aplikacije Zelio Soft 2 in sicer na dva
načina:
o lestvični programski jezik ali
o programski jezik FBD. [10]
Slika 3.4: Krmilnik PLC Zelio Logic
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 15
3.3.2 Krmiljenje naprav s krmilnikom PLC
Krmilnik je potrebno sprogramirati, da pravilno vklopi in izklopi komponente
reklamnega panoja ob želenem času. Za programiranje krmilnika smo uporabili aplikacijo
ZelioSoft 2, ki jo dobimo v paketu s krmilnikom. Uporabili smo programski jezik FBD. V
tem jeziku uporabljamo simbole za logične operacije in parametre, kot je npr. čas vklopa
časovnika. FBD je splošno znan programski jezik za programiranje krmilnikov PLC.
Programiranje poteka na osebnem računalniku, program pa naložimo na krmilnik preko
serijskega kabla RS232, s katerim povežemo krmilnik in prenosni računalnik. Program za
krmilnik PLC, ki ga uporablja naš reklamni pano, vidimo na sliki 3.5.
Slika 3.5: Grafični prikaz programa krmilnika PLC
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 16
V skladu z zahtevanim načinom delovanja reklamnega panoja sledi kratek opis
krmiljenja naprav. Napajanje računalnika, zvočnikov in prikazovalnika je treba vključiti
takoj ob času vklopa in bo povezano na izhodni rele Q1. Računalnik vklopimo preko žic,
ki so povezane na izhodni rele Q2. Vklopimo ga s trisekundno zakasnitvijo. Pri tem
zadržimo rele vklopljen 10 ms, da deluje kot tipka in ne kot stikalo. Po prej izmerjenem
času potrebuje računalnik približno 45 sekund, da se vklopi. Isto zakasnitev uporabimo pri
vklopu prikazovalnika LCD. Prikazovalnik je priklopljen na izhodni rele Q3. Ko nastopi
čas za izklop reklamnega panoja, istočasno izklopimo monitor ter računalnik. Šele po treh
minutah pa izklopimo še napajanje komponent, s čimer dobi računalnik dovolj časa za
pravilen izklop.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 17
4 PROGRAMSKA OPREMA REKLAMNEGA PANOJA
Katero programsko opremo izbrati za zanesljivo delovanje, je ključnega pomena pri
razvoju reklamnega panoja. Pri izbiri so pomembni zanesljivo delovanje, gladki prehodi
med reklamnimi sporočili, možnost izdelave seznama predvajanja ter generiranje statistike
za vsako reklamno sporočilo. Priporočljivo je izbrati predvajalnik, ki je zastonj. Izbrani
predvajalnik naj podpira vsaj dva splošno uporabljena video standarda večpredstavnostnih
datotek.
4.1 Večpredstavnostni predvajalniki
Za operacijski sistem Mac OSX 10.4, ki poganja računalnik Mac Mini, je na voljo kar
nekaj večpredstavnostnih predvajalnikov, med drugim tudi že nameščeni
večpredstavnostni predvajalnik QuickTime. Za nas sta zanimiva tudi odprtokodna
predvajalnika VLC ter MPlayer. Zelo dober predvajalnik večpredstavnostnih vsebin je tudi
Winamp, a deluje le pod operacijskim sistemom Windows. Vsi našteti predvajalniki
podpirajo več splošnih standardov avdio in video datotek ter so znani kot zanesljivi.
Omogočajo predvajanje v celozaslonskem načinu in izdelavo seznama predvajanih
večpredstavnostnih vsebin.
4.1.1 Predvajalnik QuickTime
Večpredstavnostni predvajalnik QuickTime iz podjetja Apple je na trgu že od leta 1991
in je eden prvih tovrstnih predvajalnikov na svetu. Podpira operacijska sistema Windows
ter Mac OSX, kar vidimo v tabeli 4.1. V tabelah 4.2 in 4.3 pa je razvidna podpora
funkcijam in video formatom. Žal ima slabo podporo vtičnikom (tudi »Plugin«), kar
pomeni težje prilaganje namenu, v katerega ga nameravamo uporabiti. QuickTime je
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 18
odlična izbira, če bi ga uporabili le za predvajanje avdio in video datotek in ne bi
potrebovali beleženja statistike predvajanih reklamnih sporočil. Tudi prehodi med
predvajanimi reklamnimi sporočili so grobi, kar ga izključuje iz našega izbora ustreznega
predvajalnika. [9]
4.1.2 Predvajalnik VLC
Ta predvajalnik (verzija 0.85) podpira veliko število operacijskih sistemov ter video
formatov, kot je razvidno iz tabel 4.1, 4.2 ter 4.3. Predvajalnik ima zelo veliko spletno
skupnost in je zelo dobro podprt s strani razvijalcev. Brez dodatnih vtičnikov beleži
statistiko predvajanih večpredstavnostnih datotek ter ima relativno gladke prehode med
njimi. Pri testiranju z različnimi formati MPEG digitalnega videa pa se je izkazal kot
nezanesljiv, saj se je rušil brez javljanja napake, kar ga je izključilo iz izbire predvajalnika
v reklamnem panoju. [12]
4.1.3 Predvajalnik MPlayer
MPlayer (verzija OS X 1.0rc1) podpira večino operacijskih sistemov, predvaja veliko
video formatov, hkrati pa je zelo hiter in ima zato gladke prehode med reklamnimi
sporočili. Sproti beleži statistiko predvajanih večpredstavnostnih datotek in bi bil zelo
dobra izbira, če bi bil zanesljiv. Pri testiranju smo namreč ugotovili, da se pri nekaterih
formatih MPEG digitalnega videa zruši po nedoločenem času predvajanja. Njegove
karakteristike vidimo v tabelah 4.1, 4.2 ter 4.3. [7]
4.1.4 Predvajalnik Winamp na platformi Windows
Ker za operacijski sistem Mac OSX med preizkušenimi predvajalniki ni bilo
primernega, smo se morali odločiti za drugi operacijski sistem in drugi predvajalnik. Žal
ima Mac Mini zaenkrat zelo slabo podporo drugim operacijskim sistemom, saj podpira le
namestitev operacijskega sistema Microsoft Windows Xp, odprtokodnih, kot so na primer
distribucije Linuxa, pa ne podpira. Odločili smo se, da kljub nepopolni podpori namestitve
Windows Xp na Mac Mini poizkusimo še z Microsoftovo platformo.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 19
Da lahko namestimo Windows Xp, moramo najprej na Mac Mini namestiti aplikacijo
Bootcamp, ki nam omogoča particioniranje in formatiranje trdega diska v datotečni sistem
NTFS. Pri namestitvi Bootcampa nam program zapeče CD medij z gonilniki za Windows
Xp, ki jih potem namestimo na sistem. [1] Na računalnik z nameščenim operacijskim
sistemom Windows Xp namestimo potrebne avdio in video kodeke za podporo več
formatom večpredstavnostnih datotek ter predvajalnik Winamp. S preizkušanjem smo
ugotovili, da ima ta predvajalnik zelo gladke prehode med predvajanimi
večpredstavnostnimi datotekami, z vtičnikom Playtime pa dobimo še beleženje predvajanj
v datoteko, iz katere se da pridobiti statistiko predvajanj. Tako smo se odločili, da je
Winamp prava izbira za nas, res pa je da bo reklamni pano moral delovati na operacijskem
sistemu Windows Xp. [13]
Tabela 4.1: Podprti operacijski sistemi [7] [9] [12] [13]
Windows Mac OS
X GNU/LinuxBSD Unix Solaris
Drugi Unix
MPlayer Da Da Da Da Da Da QuickTime 2000/XP/2003 Da Ne Ne Ne Ne
VLC Da Da Da Da Da Da
Winamp Da Ne beta Ne Ne Ne
Tabela 4.2: Značilnosti predvajalnikov [7] [9] [12] [13]
Predvajanje
zvoka Predvajanje
videa Baza
medijev Gladki prehodi
Daljinsko upravljanje
MPlayer Da Da Ne Ne Da QuickTime Da Da Ne Ne ?
VLC Da Da Ne Ne Da Winamp Da Da Da Da Da
Tabela 4.3: Podpora video formatom [7] [9] [12] [13]
MPEG-1 MPEG-
2 MPEG-4
del 2 MPEG-4
del 10 WMV RealVideo Theora Flash MPlayer Da Da Da Da Da Da Da Da
QuickTime Da Da Da Da Da Ne Da Da VLC Da Da Da Da Da Ne Da Da
Winamp Da Da Da Da Da Da Ne Ne
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 20
4.2 Digitalni video
Digitalni video se uporablja na področju zabavne elektronike, na proizvodih široke
potrošnje ter na področju radiodifuzije. Digitalni video, ki se uporablja v TV studiih, se
bistveno razlikuje od formata, ki ga srečamo v okolju osebnih računalnikov. Digitalni
video je predstavljen z zaporedjem digitalnih slik, katere so predstavljene z digitalnim
signalom. Signal je lahko tudi stisnjen. Okvir obravnavamo kot digitalno sliko in z njo
povezane parametre. Digitalni video ni le zaporedje okvirjev, ampak je množica digitalnih
podatkov s pripeto informacijo o času trajanja prikaza posameznega okvirja. Število
okvirjev je ponavadi v časovni enoti konstantno, lahko pa se tudi spreminja. [2]
Vzorčenje analognih formatov
Digitalne video okvire v splošnem tvorimo na dva načina:
• s sintezo (npr. računalniškim animiranjem)
• z vzorčenjem analognega video signala.
Na obliko digitalne predstavitve analognega video signala vplivajo lastnosti analognega
signala. Analogni video je predstavljen z različnim številom okvirov v časovni enoti,
različnimi hitrostmi preleta žarkovnega snopa in različnimi predstavitvami barv. Opisani
faktorji so pomembni pri izbiri in določanju karakteristik digitalnega videa, npr. frekvence
vzorčenja in ločljivosti vzorca. [2]
Frekvenca vzorčenja
Izbira frekvence vzorčenja je odločilna pri izbiri formata digitalnega videa za vzorčen
analogni video. Frekvenca vzorčenja pomeni kolikokrat preletimo oziroma vzorčimo
analogni video signal v določeni časovni enoti, npr. 50 krat na sekundo. Od izbire
frekvence vzorčenja je odvisno, kakšen sta velikostni rang pomnilniškega medija in
podatkovna hitrost. Proces zajemanja digitalnega videa poenostavimo tako, da vsak okvir z
vsemi vrsticami preleta generira konstantno število vzorcev. Frekvenca vzorčenja mora biti
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 21
zato celoštevilčni večkratnik hitrosti žarkovnega preleta. Frekvenco vzorčenja bi lahko tudi
grobo ocenili po pasovni širini signala. [2] [8]
Kvantizacija in ločljivost
Ločljivost vzorca je število bitov, s katerimi je predstavljena otipana vrednost
analognega signala. Kvantizacija določa preslikavo med analognimi vrednostmi otipane
vrednosti signala in njim pripadajočimi kvantizacijskimi nivoji. Dejavniki, ki vplivajo na
izbiro ločljivosti vzorca, vključujejo: razmerje signal/šum vzorčenega signala, občutljivost
medija uporabljenega za prikaz okvirov, in nenazadnje tudi občutljivost človeškega očesa.
[2] [8]
Podatkovna hitrost
Digitalne video predstavitve razdelimo na dve kategoriji:
video formate, ki zahtevajo visoke podatkovne hitrosti,
video formate, ki zahtevajo nizke podatkovne hitrosti.
Prva kategorija videa se uporablja predvsem v namene profesionalne produkcije v
video studiih. Stiskanja podatkov je malo ali pa se sploh ne uporablja, izpostavljeni sta
predvsem kakovost slike in preprostost procesiranja. Druga kategorija videa je namenjena
tako za interaktivne računalniške aplikacije kot za prenos podatkov po javnih podatkovnih
omrežjih. Parametri pri predstavitvi digitalnega videa so: [2] [8] [6]
• Podatkovna hitrost
Podatkovna hitrost je količina podatkov, ki se prenaša iz ene naprave na drugo v
določenem času, ponavadi v sekundi (npr. 1 MB/s). Video formatom, ki pogojujejo velike
podatkovne hitrosti, lahko zahteve po pasovni širini zmanjšamo s kombinacijo stiskanja,
nižanja horizontalne in vertikalne ločljivosti in zmanjšanjem hitrosti osveževanja okvirov.
Dobljena hitrost je primerljiva s hitrostjo zapisa optičnih pomnilnikov in prenosom s
prenosljivih pomnilniških medijev in zato primerna za mnoge računalniško zasnovane
aplikacije.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 22
• Hitrost osveževanja zaslona
Hitrost osveževanja zaslona je število osvetlitev zaslona v eni sekundi. Bistveno pri tem
parametru je, za katero izhodno napravo je format predviden oz. kakšna mora biti kakovost
predvajanja. Za predvajanje na analognih predvajalnikih v analognem video formatu znaša
osveževanje 25 ali 30 okvirov na sekundo. V takšnem primeru pravimo, da gre za
predvajanje videa s polnim gibanjem (angl. »full motion«). Ko hitrost osveževanja okvirov
zmanjšamo na 15 ali celo 10 okvirov na sekundo, je gibanje nenatančno v skrajnih
primerih tudi nezvezno in ga zaznavamo kot preskakovanje. Seveda z omenjenim posegom
občutno zmanjšamo zahteve po pasovni širini oz. podatkovni hitrosti. [6]
Stiskanje
Stiskanje podatkov je ključ do digitalnega videa z nizko podatkovno hitrostjo. Do
nedavnega je bilo veliko raziskav namenjenih ustreznim tehnikam in algoritmom stiskanja.
Metode za stiskanje video podatkov lahko primerjamo glede na tri razsežnosti:
• Izgubno in brezizgubno stiskanje
Splošno je stiskanje videa izgubno, saj v veliko primerih ni potrebno rekonstruirati
video podatkov v natančno obliko video zapisa pred stiskanjem. To omogoča zmogljivim
stiskalnim algoritmom stiskanje reda 10:1 in več brez opazne izgube v kakovosti slike.
Pri izgubnem stiskanju upoštevamo tudi fiziologijo vida. Vemo, da ima oko več
receptorjev občutljivih na svetlost kot barvnih palčk. Zato svetlobni signal običajno
otipavamo z večjo frekvenco in ločljivostjo kot barvni signal. Oko je bolj občutljivo na
energijo signalov nižjih frekvenc kot na energijo signalov višjih frekvenc. Zato je analiza
slike s transformacijsko dekompozicijo in vrednotenjem pomembnosti frekvenčnih
komponent zelo podobna procesu gledanja.
Pri brezizgubnem stiskanju odstranjujemo samo redundantne podatke. S tem dosegamo
kompresijska razmerja približno 3:1. Uporabljamo ga v področjih, ki so zelo občutljiva na
popačenja. Recimo v medicini bi lahko slike (na primer rentgenski posnetki), shranjene z
izgubnim stiskanjem, povzročile napačno diagnosticiranje. [2] [8]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 23
• Stiskanje v realnem času
Za digitalni signal, ki je shranjen v stisnjeni obliki, potrebujemo programsko ali strojno
opremo za raztezanje v realnem času. Če aplikacija uporablja predposnet video, potem
stiskanje v realnem času ni potrebno. V tem kontekstu digitalni video format lahko vsebuje
opcijo izbire zajemanja z stiskanjem v realnem času ali brez stiskanja v korist boljše
kakovosti slike. Sheme stiskanja, ki imajo podobne časovne zahteve pri stiskanju in
raztezanju, označujemo kot simetrične.
• Relativno in absolutno stiskanje
Zaporedni video okviri so si med seboj podobni. Relativna shema stiskanja (imenovana
tudi stiskanje od okvira do okvira) izkorišča trenutno slikovno redundanco in določa
vmesne okvire s predvidevanjem medsebojnih vzorcev in interpolacijo iz neodvisno
zakodiranih ključnih okvirov. Ključni okvir je tisti , ki je po nekem vnaprej določenem
ključu izbran, da bo kodiran absolutno. Pristopi absolutnega stiskanja pa vse okvire
kodirajo neodvisno, brez interpolacije in predvidevanja medsebojnih vzorcev. Glede na
podatkovno hitrost je kakovost videa odvisna od uporabljene tehnologije; lahko bi
primerjali npr. kakovost slike glede na ločljivost in hitrost osveževanja zaslona pri
določeni podatkovni hitrosti. Cilj algoritmov stiskanja videa je čim boljša video kakovost
pri čim nižji podatkovni hitrosti z uporabo algoritmov stiskanja in raztezanja v realnem
času in cenovno najugodnejše strojne opreme.
Razumljivo da lahko na našem reklamnem panoju predvajamo reklamna sporočila v
vseh tistih večpredstavnostnih datotečnih formatih, ki jih podpira izbran predvajalnik. V
nadaljevanju si bomo ogledali osnovne lastnosti dveh izmed teh formatov, namenjenih za
digitalni video, MJPEG in MPEG. [2] [8]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 24
4.2.1 MJPEG
Združena skupina fotografskih izvedencev (angl. »Joint Photographic Experts Group«)
je sprejela standard za kodiranje mirujoče slike. JPEG se lahko uporablja tudi za stiskanje
digitalnega video signala, če obravnavamo vsak okvir kot sliko in okvire stiskamo
neodvisno. Tehnologijo stiskanja JPEG gibajoče slike označujemo tudi z MJPEG (gibajoči
JPEG). Zmogljivost strojne opreme z implementiranim algoritmom MJPEG je
stiskanje/raztezanje slike srednje ločljivosti (640 x 480) pri standardnih hitrostih
osveževanja okvirjev in predstavlja izhodišče računalniškim sistemom za urejanje
digitalnega videa. MJPEG stisnjen video signal bo imel za dano velikost okvira in
ločljivost večjo podatkovno hitrost kot video signal, zgoščen z uporabo znotrajokvirne
tehnike stiskanja. Ker pa so okviri stisnjeni neodvisno, je pri MJPEG preprosteje
spremeniti vrstni red predvajanja le-teh. Tako se slabost algoritma MJPEG pri stiskanju
izkaže kot prednost pri predvajanju v nasprotni smeri in predvajanju z različnimi hitrostmi.
[2] [4]
4.2.2 MPEG
MPEG je izvedenska skupina za gibljive slike (angl. »Motion Pictures Experts
Group«), ki je razvila istoimenski standard stiskanja digitalnega videa. MPEG dosega
visoko stopnjo stiskanja s shranjevanjem sprememb, ki se pojavljajo od okvirja do okvirja,
namesto shranjevanja vsakega okvirja posebej. Video informacija je potem zakodirana s
pomočjo tehnike DCT. MPEG uporablja kodiranje z izgubami, saj je nekaj podatkov
odstranjenih v primerjavi z nestisnjenim formatom. Slika 4.1 prikazuje kodiranje MPEG
digitalnega videa. [8] [6]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 25
Slika 4.1: Postopek kodiranja MPEG video signala
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 26
Kodirne tehnike v standardu MPEG
Trojica RGB je nabor treh komponent barve točke na sliki, rdeče, zelene in modre,
CMY pa cianova, škrlatna in rumena (angl. cyan, magenta in yellow). RGB in CMY sta
komplementarni osnovni barvni shemi. MPEG kodiranje videa uporablja tri tehnike
stiskanja video podatkov: [8]
1. Transformacijsko kodiranje (angl. »transform coding«).
Transformacijsko kodiranje izkorišča dve dejstvi. Prvo je, da je človeško oko relativno
manj občutljivo na visokofrekvenčne slikovne informacije. Dejstvo je, da nekatere
matematične transformacije razčlenijo sliko tako, da koncentrirajo energijo okrog
določenih spektralnih koeficientov, kar omogoča predstavitev signala z manj podatki. Ena
izmed takšnih transformacij je diskretna kosinusna transformacija (DCT). Pri
transformacijskem kodiranju MPEG vsako trojico RGB ali CMY transformiramo v trojico
YCbCr. Vrednost Y je nivo osvetlitve (svetlo - temno) ali luminanca, vrednosti Cb in Cr pa
sta barvni informaciji ali krominanca. Ker je človeško oko manj občutljivo na krominanco
kot luminanco, lahko ravnini Cb in Cr podvzorčimo in prihranimo na račun
prepolovljenega koraka vzorčenja. Procesiranje poteka z delitvijo slike na makrobloke.
Vsak makroblok vsebuje 16 x 16 točk originalne slike. Makroblok vsebuje nabor šestih
točkovnih blokov velikosti 8 x 8, štirih iz ravnine Y in po enega iz podotipanih ravnin Cr
in Cb. Vsakega od teh blokov procesiramo na enak način kot pri MJPEG: bloke
transformiramo z DCT, dobljene koeficiente kvantiziramo in jih entropijsko kodiramo s
kodo s spremenljivo dolžino (RLE). [2] [8]
Bistveno je naslednje:
- okvir je zgrajen iz zaporedja makroblokov,
- vsak blok v makrobloku procesiramo z DCT,
- po kvantizaciji vsebuje vsak blok mnogo ničelnih vrednosti, ki jih je mogoče
učinkovito kodirati s kodo RLE. [8]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 27
2. Kompenzacija gibanja (angl. »motion compensation«).
Ta tehnika izkorišča lastnost, da je okvir pogosto podoben predhodnemu okvirju, ki ga
imenujemo referenčni okvir ali ključni okvir (angl. »keyframe«). Mnogo makroblokov v
okviru lahko aproksimiramo s tako imenovanimi 16x16 - točkovnimi mirujočimi področji
(pieces) v referenčni sliki. Vektor oziroma kazalec na takšno področje v referenčnem
okvirju lahko kodiramo z manj biti kot originalne točke. To kodiranje vidno prispeva k
stiskanju podatkov. Nekatera področja vsebujejo novo informacijo, ki ni prisotna v
referenčnem okvirju. Kadar najdemo takšne makrobloke, jih transformacijsko kodiramo
brez kompenzacije gibanja. Nadaljnje stiskanje dosežemo, če lahko v trenutku kodiranja
okvirja uporabimo kot referenčna okvirja predhodni in naslednji okvir. Če uporabimo večji
skupek referenčnih okvirjev, lahko kompenzacijo gibanja opravimo za več kodiranih
okvirjev. Okvir, ki ga zgradimo iz predhodnega okvirja, imenujemo prediktivni ali P-okvir
(angl. »forward«,« predicted«). Okvir, ki ga dobimo iz obeh, predhodnega in naslednjega
okvira pa imenujemo dvosmerni (angl. »bidirectional«) ali B-okvir. Okvir, ki ga kodiramo
samo s transformacijskim kodiranjem, brez kompenzacije gibanja, imenujemo notranje
kodirani (angl. »intracoded«) ali I-okvir. Kompenzacijo gibanja napravimo za vsak
makroblok okvirjev P in B. Ko kodiramo makroblok v okvirju P ali B, najdemo
najprimernejši makroblok v razpoložljivih referenčnih okvirjih in potem kodiramo velikost
zamika x in y, to je tako imenovani vektor gibanja (angl. »motion vector«) za makroblok.
Vektor gibanja je podan v enotah celotne ali polovične velikosti točke. Ujemanje med
napovedanim in dejanskim makroblokom pogosto ni popolno. Tako dobimo razlike med
makrobloki, ki jih imenujemo pogreški (angl. »error terms«) in jih kodiramo s
transformacijskim kodiranjem. [8]
3. Entropijsko kodiranje (angl. »entropy coding«).
Po kompenzaciji gibanja in transformacijskem kodiranju sledi zadnji prehod čez
podatke, kjer izvedemo Huffmanovo kodiranje. Huffmanovo kodiranje je pogosto
uporabljen in učinkovit način stiskanja podatkov. Stiskanje je rezultat zamenjave točno
določenega števila bitov za posamezen znak (npr. ASCII - 7 bitov, Unicode - 16 bitov) v
kodo s spremenljivo dolžino, kjer pogosteje zastopani znaki dobijo čim krajšo dvojiško
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 28
kodo. Huffmanovo kodiranje ne povzroči izgub ali spremembe podatkov po stiskanju, zato
velja za zanesljivo metodo. [8]
Za rekonstrukcijo vrednosti YCbCr okvirja moramo izvesti naslednje korake:
1. izvesti moramo inverzni postopek entropijskemu kodiranju,
2. za okvirje P in B moramo rekonstruirati vektorje gibanja in kopirati ustrezne dele
referenčnega okvirja,
3. pogreške moramo dekodirati in jih vključiti v rekonstrukcijo, kar pomeni uporabo
inverzne kosinusne transformacije (IDCT).
Ko dobimo okvir YCbCr, ga pretvorimo v obliko, ki je primerna za prikaz. Ta
postopek imenujemo s tujko »dithering«. [8]
4.3 Izdelava programa za statistiko
Predvajalnik Winamp, beleži kdaj in kolikokrat se je posamezno reklamno sporočilo
predvajalo, toda v zelo nepreglednem formatu. Zaradi tega je bilo potrebno izdelati
aplikacijo za analizo in poenostavljen prikaz statističnih podatkov. Slika 4.2 prikazuje
vsebino statistične datoteke, ki jo generira predvajalnik Winamp z vtičnikom Playtime.
Prikazani so štirje dogodki v predvajalniku in sicer čas zagona predvajalnika Winamp, ki je
označen z <OPEN>, čas zapiranja aplikacije <CLOSE>, vmes pa sta zabeleženi dve
predvajanji reklamnih sporočil.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 29
Slika 4.2: Vsebina statistične datoteke, kot jo beleži Winamp
V tvorjeni datoteki je potrebno poiskati ponavljajoče se vzorce in tako ločiti posamezne
dogodke na tiste, ki pomenijo predvajanje reklamnih sporočil. Zabeleženi dogodki, kjer se
pojavlja niz znakov »reklame«, pomenijo predvajana reklamna sporočila in po tem jih
ločimo od ostalih, ki za nas pri pridobivanju statističnih podatkov niso pomembni. Tako je
potrebno napisati aplikacijo, ki prešteje število ponavljanj tistih vnosov v datoteki, ki
vsebujejo niz »reklame«. Za implementacijo aplikacije smo uporabili programski paket
Microsoft Visual Studio 2005 ter programski jezik C#. Sliki 4.3 ter 4.4 prikazujeta
funkcijo, ki prebere vhodno datoteko, prešteje število ponovitev posameznih reklamnih
sporočil, ter izpiše rezultate v okno.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 30
private void button1_Click(object sender, EventArgs e){string input = null;//niz, v katerega se bere cela vrstica logastring input_c;//niz, v katerega se bere cela vrstica logastring dir = "\\reklame\\"; //niz, ki ga iščemostring file;//ime datotekeint index_z_imena = 0;//index začetka imena filmčkaint index_k_imena ;//index konca imena filmčkaint c = 0;//število ponovitev
//počistimo prikazno poljetextBox1.Clear();
if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK){openFileDialog1.CheckFileExists = true;//dobimo ime datoteke za branjefile = openFileDialog1.FileName;toolStripStatusLabel1.Text = "Analiziranje loga";
//iz datoteke beremo v objekt za branje besedilTextReader tr = new StreamReader(file);
//pogledamo pojavitev vsakega filma v datotekiwhile ((input = tr.ReadLine()) != null){//povečamo števec pojavitevc = 0;//pogleda, če vsebuje iskan nizif (input.Contains(dir)){index_z_imena = input.IndexOf(dir) + dir.Length;
index_k_imena=input.Substring(index_z_imena).IndexOf(".avi");//Če ni končnica .avi
Slika 4.3: Funkcija za analizo statistične datoteke
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 31
if (index_k_imena == -1)
{index_k_imena=input.Substring(index_z_imena).IndexOf(".mpg");
}// Če ni končnica .avi ali .mpg
if (index_k_imena == -1){
index_k_imena = input.Substring(index_z_imena).IndexOf(".mpeg");}
//če še ni v textboxu, ga dodamo ter preštejemo številopojavitev
if (!textBox1.Text.Contains(input.Substring(index_z_imena,index_k_imena)))
{
textBox1.AppendText(input.Substring(index_z_imena, index_k_imena));
/*Preštejemo vse pojavitve iskanega niza v datoteki*/TextReader tr_c = new StreamReader(file);while ((input_c = tr_c.ReadLine()) != null)
{//če vsebuje enako ime, povečamo števec
if (input_c.Contains(input.Substring(index_z_imena,index_z_imena)))
{c++;
}input_c = null;}tr_c.Close();
//dodamo število ponovitev v textboxtextBox1.AppendText(", " + c.ToString() + "\r\n");
}
}input = null;
}
}toolStripStatusLabel1.Text = "Končano... pripravljen";
}
Slika 4.4: Funkcija za analizo statistične datoteke
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 32
4.4 Delovanja aplikacije za analizo datotek
Aplikacija omogoča analizo statistične datoteke predvajalnika Winamp. Uporabnik
preko uporabniškega vmesnika aplikacije izbere statistično datoteko, ki jo hoče analizirati.
Sledita analiziranje in izpis na zaslon, kolikokrat je posamezno reklamno sporočilo bilo
predvajano. Izpisani podatki prikazujejo ime reklamnega sporočila, za vejico pa je število
njegovih predvajanj. Uporabnik ima možnost shraniti statistične podatke v datoteko, ki jo
lahko odpre z aplikacijo Microsoft Excel ali Open Office Calc za potrebe nadaljnje
obdelave. Slika 4.5 prikazuje program za analizo datoteke s statistiko.
Slika 4.5: Uporabniški vmesnik programa za analizo statistične datoteke
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 33
5 PROTOTIP REKLAMNEGA PANOJA
Kot je razvidno s slike 5.1, je reklamni pano sestavljen iz komponent strojne opreme,
ki smo jih opisali v tretjem poglavju. Prikazovalnik LCD je zaradi prostorske stiske
obrnjen »na glavo« in je postavljen na sredino reklamnega panoja. Na levi strani
prikazovalnika je njegov napajalnik, nad prikazovalnikom pa je krmilna plošča, ki krmili
njegovo delovanje. V levem spodnjem kotu reklamnega panoja je razstavljen krmilnik
PLC, desno od njega pa ojačevalnik zvočnika. Spodaj na sredini panoja je računalnik Mac
Mini, ki ima napajanje desno od prikazovalnika. Pod napajalnikom računalnika je
ventilator, ki odvaja toploto iz reklamnega panoja.
Slika 5.1: Notranjost reklamnega panoja
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 34
Upravljanje reklamnega panoja poteka preko brezžične povezave IEEE 802.11a s
katero se povežeta reklamni pano in prenosni računalnik. Povezava poteka preko
odprtokodnega programa UltraVNC. UltraVNC je program, ki uporablja protokol VNC, ki
omogoča nadzor in upravljanje oddaljenih računalnikov z miško in tipkovnico, kot da bi
sedeli za oddaljenim računalnikom. Omogoča šifrirane povezave strežnik - odjemalec,
prenos datotek ter vtičnike za večjo prilagodljivost in lažje delo z njim. Strežnik
UltraVNCServer je nameščen na reklamni pano, na katerega se povezujemo z odjemalcem
UltraVNCViewer. Uporabniški vmesnik programa UltraVNCViewer vidimo na sliki 5.2.
Ob vzpostavitvi povezave z reklamnim panojem moramo odtipkati geslo za dostop zaradi
večje varnosti pred nepooblaščenim dostopom. Ko smo se uspešno povezali na reklamni
pano, pritisnemo tipko v programu UltraVNCViewer, ki onemogoči prikazovanje na
prikazovalniku reklamnega panoja, tako da prikazano vsebino vidimo le mi. Potem lahko
na reklamni pano nalagamo nova reklamna sporočila, brišemo stara ali pa spreminjamo
vrstni red predvajanj. Vsa reklamna sporočila morajo biti shranjena v mapi C:\Program
Files\Winamp\reklame zaradi zasnove sistema. Po spreminjanju seznama predvajanj je
potrebno shraniti nastavitve v datoteko »reklame.pls«, ki se nahaja v mapi C:\Program
Files\Winamp. Če želimo, lahko prenesemo datoteko s statistiko predvajanj na prenosni
računalnik, kjer jo kasneje analiziramo. Po zaključenem upravljanju reklamnega panoja
pritisnemo tipko za začetek predvajanja in na prenosnem računalniku zapremo aplikacijo
UltraVNCViewer. [11]
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 35
Slika 5.2: Program UltraVNCViewer
Za nastavljanje časa vklopa in izklopa reklamnega panoja se uporablja program Zelio
Soft 2, s katerim se krmilnik PLC tudi programira. Za nastavitev časa se moramo na
reklamni pano povezati s kablom RS232 in nastaviti parametre vklopa in izklopa. Kot
vidimo na sliki 5.3, je možno nastaviti čas vklopa za vsak dan posebej, oziroma možnih je
128 vnosov v časovnik krmilnika PLC.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 36
Slika 5.3: Nastavljanje časa vklopa in izklopa reklamnega panoja
Izdelan večpredstavnostni reklamni pano je atraktivnega videza ter zavzema malo
prostora. Prototip večpredstavnostnega digitalnega reklamnega panoja vidimo na sliki 5.4.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 37
Slika 5.4: Prototip večpredstavnostnega digitalnega reklamnega panoja
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 38
6 SKLEP
V diplomski nalogi smo predstavili izdelavo prototipa večpredstavnostnega digitalnega
reklamnega panoja. Izdelava takšnega reklamnega panoja je nekoliko dražja od obstoječih,
je pa naš reklamni pano veliko bolj učinkovit in atraktiven tako za proizvajalca,
oglaševalno agencijo, naročnika oglasa in za potrošnike. Pri iskanju možnih rešitev smo
naleteli na kar nekaj težav. Na začetku je bila težava najti ustrezen računalnik takšnih
zmogljivosti in dimenzij, da bi se ga dalo vgraditi v kompaktno ohišje reklamnega panoja.
Na koncu smo se odločili za zelo zmogljiv in zanesljiv računalnik Mac Mini in bili z njim,
kar se tehničnih lastnosti tiče, zelo zadovoljni. Slabost, ki nas je pri tem računalniku
najbolj motila, je nezmožnost namestitve operacijskega sistema Linux. Operacijski sistem
Mac OSX 10.4, ki je nameščen na tem računalniku, je sicer uporabniku zelo prijazen,
zmogljiv in zanesljiv, ampak zanj žal nismo uspeli najti primernega večpredstavnostnega
predvajalnika. Težave so se pojavile tudi pri dimenzijah krmilnika PLC, saj je višji od 5
cm, in smo se odločili, da ga vgradimo brez ohišja.
Reklamni pano bi lahko izboljšali z izdelavo programske opreme za katero bi
prilagodili operacijski sistem Ubuntu Linux, ki ima zelo dobro podporo večpredstavnosti.
S tem bi zelo pocenili izdelavo reklamnega panoja saj ne bi bilo treba plačati licence
operacijskega sistema. Žal pa je to zaenkrat zelo težko izvedljivo, ker računalnik Mac Mini
ne omogoča namestitve tega operacijskega sistema, oziroma je v razvojni fazi beta. Zaradi
velike povezljivosti računalnika Mac Mini, bi lahko v prihodnosti nadgradili reklamni pano
tako, da bi ga upravljali na daljavo. Upravljali bi ga lahko preko interneta ali s pomočjo
modema preko omrežja GSM, kar bi zmanjšalo obratovalne stroške, saj bi potrebovali
manj vzdrževalcev reklamnih panojev.
Matej BABIČ, Večpredstavnostni digitalni reklamni pano 39
7 LITERATURA
[1] Apple, Mac Mini, (http://www.apple.com/macmini/), sneto 1.11.2006.
[2] B. Horvat, J. Stergar, Večpredstavnost: Multimedijski sistemi, 1 izd., Založništvo
fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Maribor, 2002.
[3] Jason Snell, Inside the Mac Mini,
(http://www.macworld.com/2005/03/features/insidemini/index.php), sneto
10.11.2006.
[4] JPEG, (http://www.jpeg.org/jpeg/index.html), sneto 10.1.2007.
[5] K. Keserič Markovič, Oglas kot scenografija, Klik, 84, (2007), str. 22 – 25.
[6] M. Baksa, Krotitelji pokretnih slika, Bug, 164-165, (2006), str. 99-108.
[7] Mplayer, (http://www.mplayerhq.hu/design7/info.html), 23.11.2006.
[8] MPEG, (http://www.mpeg.org/MPEG/index.html), sneto 10.1.2007.
[9] QuickTime, (http://www.apple.com/quicktime/mac.html), sneto 6.12.2006.
[10] Telemecanique, Krmilnik Zelio Logic,
(http://www.telemecanique.com/en/products/indexfon5fam10autzeliologic.htm)
sneto 18.11.2006.
[11] UltraVNC, (http://www.uvnc.com/index.html), sneto 10.1.2007.
[12] VLC media player, (http://www.videolan.org/vlc/), sneto 25.11.2006.
[13] Winamp, (http://www.winamp.com) , sneto 5.12.2006.
[14] Xerox, LCD Monitors, (http://www.xerox-displays.com/XA7series.html), sneto
8.11.2006.