数字标牌匿名视频分析(AVA)现场试验报告

    要点综述

    数字标牌是一种日益发展的广告媒介，比诸如广告牌和海报等传统户外广告具有更多优势。现在，数百万的数字标牌安装在商店、饭店、交通枢纽、大学校园、办公楼和其它许多地点。但是，与诸如电视、收音机、杂志甚至户外广告（如，路牌广告）等其它媒体相比，数字标牌的观众庞大，难以测量 — 这使得有效确定观看人数、时间、时长和群体特征等因素受到限制。更有效的指标将有助于广告商评估和计划购买数字标牌，使数字标牌网系统在整体广告预算中占据更大份额成为可能。

    匿名视频分析（AVA）技术提供一种获得详细、经济高效的观众人脸记录方式。借助AVA，一个连接至数字标牌的摄像头向人脸监测软件发送数据。该软件记录某个人观看标牌的时长，并按年龄、性别等特征对观看者进行分类。AVA 完全匿名，即，不记录图像或视频，不收集个人身份信息 — 仅记录观众的统计性数据。为了更好地了解 AVA 的潜在特性，英特尔在拉斯维加斯威尼斯度假村进行了一次现场试验，收集了 2010 年 3 月至 5 月间的近 300,000 次观看。该试验利用 AVA 技术，在数字标牌显示动态内容和静态标牌。总而言之，该试验证明，AVA 是一项可靠、精确的观众衡量系统，可有效：

    测定总观看人数

    衡量静态和动态标牌观众之间的差异

    衡量不同观众性别、年龄和观看时间的差异

    确定观众日常差异

    研究不同观众在销售点的活动

    提供支持新兴标准的数据（即，OVAB/DPAA 标准），以便利用观众观看指标确定广告成本（即，CPM）

    此外，试验还提供详尽的信息，用于开发最佳实践，以便设计和实施 AVA，其中包括：

    照明条件对摄像头选择的影响

    摄像头放置、视野和景深考虑因素

    同步收集 AVA 数据同时显示动态图像的处理器要求

    I. 简介

    数字标牌的发展

    显示引人注目的视频和计算机生成图像的低成本、平板 LCD 的诞生，推动着一个全新行业 — 数字标牌的发展。数字标牌可安装于商店、购物中心、机场、火车站和许多其它公共场所内。您会在加油站、电梯内和出租车后座上看到它们。在酒店大堂处，数字标牌显示欢迎宾客的信息，在学生活动中召集学生。在诊所内，它们帮助您就诊，在银行里指示您排队等候。在工作场所，它们还能指示出从大厅到饭厅的路。

    现在，超过 200 万块数字标牌遍布全球，数百万人经常会看到这些标牌。自数字标牌首次出现后，便成为重要的广告展示窗口。

    数字标牌网络 — 即，采用恰当屏幕、处理器、内容管理软件并通过高速数据网络连接的系统，其优势大大超越了传统的“户外”广告载体，如静态路牌广告和海报。数字标牌使广告商能够：

    展示动态、移动的图像

    根据时间、新促销活动或观众观看指标快速、经济高效地更改创意

    获得销售结果，尤其是通过位于销售点附近的数字标牌

    测试营销战略，确定哪些战略有效汽车、金融服务、医药及其它行业的许多大型广告商已开始将一部分营销预算分配给数字标牌（也可称之为广告行业）“户外数字标牌”（DOOH）或“户外数字媒体”（DPBM）。

    根据 PQ Media 对 2009 年至 2014 年全球户外数字标牌媒体预测，2009 年美国DOOH 网络的广告支出为 1.2%，达 14 亿美元。从 2010 年至 2014 年，这种趋势有望继续增强，年复合增长率为 8.7%，达 21.3 亿美元。1观众观看指标的作用为了使数字标牌作为广告媒介，继续保持发展态势，获得精确的观众观看指标是有必要的。观众观看指可视为“通用货币”，有助于广告商评估其媒体购买情况并确定哪些媒介将能最有效地接触和说服目标受众。此外，这些指标还为广告成本计算提供基础，通常以每千人成本（CPM）函数式表达。广告商都习惯于通过第三方审计和研究服务获得与收音机、电视和平面刊物有关的此类数据。一些数字标牌网络系统的所有者/运营商利用这些相同的第三方服务对其网络系统进行观众衡量评估。但总体而言，这是例外情况，而非普遍规律。由于绝大多数数字标牌网络系统在尺寸上都相对较小，因此他们无法合理论证出获得观众测量数据的成本。由于数据收集方法之间存在差异，因此即使收集到观众测量数据，也不一定能对比出两种网络系统的差别。观众观看指标通常需要划分为以下三方面信息：

    播放验证：基于数字标牌广泛分布的特性，广告商需要获得与广告播放位置、时间、频率和时长有关的详尽信息。

    观众规模：广告商需要获得有关其广告观看人数的信息：观看人数量和观看时长。

    观众统计信息：广告商希望获得人口特征数据，比如观众的年龄和性别组成。

    什么是匿名视频分析（AVA）？匿名视频分析（AVA）是一项经济高效的技术，用于收集观众观看指标。AVA 将摄像头与数字标牌设备连接起来，用来捕捉观看标牌的观众的相关数据。借助利用模式监测算法的软件实时分析数据，按照年龄、性别等因素对每名观众进行分类。从名称可以看出来，AVA 完全匿名：它无法识别个人、不存储真实图片，并且不收集个人信息。保存的唯一数据是匿名、综合的统计数据。无法将任何单一存储的数据点与某个人联系起来。

    英特尔现场试验

    为了帮助更有效地了解 AVA 作为观众观看指标的功能，2010 年 3 月 1 日至 5 月 31日，英特尔在位于拉斯维加斯的全球最大五星级度假酒店（The Venetian and ThePalazzo Resort-Hotel-Casino）进行了一次现场试验。试验包括两个显示动态数字媒体的数字标牌和两块张贴静态平面海报的标牌。共采用八个数字摄像头，将观看情况传递至人脸监测软件，以便衡量：

    有多少人观看广告（通告）

    他们观看广告多长时间（停留时间）

    他们何时观看广告（即，一天中的哪些时间）

    他们的性别和年龄层（人口特征）用于现场试验的硬件包括：

    交互式数字显示计算机：独立的背靠背 Micro Industries 46 P Messenger 计算机，采用高亮度 LC（1920x1080）

    2.16GHz 英特尔® 酷睿™2 双核处理器和mTG945 主板，运行 Windows XP Pro

    摄像头：Axis M 1011 摄像头（640x480）随后替代罗技摄像头

    监测软件：CognoVision 公司的Anonymous Impression Metric（AIM）系统

    内容管理：mCosm 的 Digital SignageManagement System（mCast）和 mCosm的 Runtime Client

    （如欲获得试验使用系统的完整说明，请参见附录。）

    II. 衡量观众

    整体观众数量：静态与动态标牌

    在为期三个月的试验中（3 月 1 日至 5 月31 日），AVA 技术在商场中捕获到四块标牌的观众观看次数近 300,000 次。AVA 结果表明，观众对显示动态图像的数字标牌具有更大兴趣。

    与静态海报相比，动态数字内容连续吸引观众的人数达 4 至 6 倍。此外，数字标牌的曝露时间也更长。

    曝露时间

    曝露时间是指观看者观看标牌的时长。研究发现，行人行走速度约为每秒 4.33 英尺，也就是说，在现场试验中，顾客在2.3 秒的平均曝露时间内跨越了摄像头 4至 14 英尺的观看区域（共 10 英尺）。实际上，观众平均曝露时间为 2.0 秒，在测量周期内，屏幕之间的曝露时间差在 ± 0.3秒之间。

    数据表明，观看者行走速度减慢，以便观看动态屏幕上的内容，与静态屏幕相比，行走时间延长 50%（2.0 秒对比 1.6 秒）。

    按观众年龄和性别划分

    观众的人口统计特征对广告商而言非常重要。观众的年龄和性别是促使媒体购买的两个基本标准。

    年龄：在英特尔现场试验中，AVA 技术识别出近三分之二的观众是年轻人（16 至35 岁）。年轻人数量比成年人（36-65）数量多 1-2 倍。

    性别：性别分类情况与整体人口比例大致相当 — 男性略多于女性。在一周中的每一天对性别分类情况进行评估，我们发现，普通日的男性观众人数高于周末。

    观众观看指标的变化

    AVA 的优势之一是能够基于时间捕获观众观看指标的变化。这一点非常重要，因为这有助于为广告商提供详细的指标，以便其发挥创意。此外，它还为基于时间的CPM 定价提供基础。在现场试验中收集到的数据表明，在整体观众人数、年龄和性别分类中，基于地点、每天中的时刻、每周中的每天、每年中的每周等衡量标准，观众观看指标存在巨大的差异。由于其它数字标牌网络系统很有可能存在差异，这表明，仅依赖于抽样方法（包括时间限制的 AVA）将不会产生精确的观众观看指标。

    对现场销售的影响力

    在为期 14 天的现场试验中，我们对酒吧和餐馆促销的动态和静态海报进行了测试，并对人们的促销信息掌握情况进行了对比：

    从 4 月 28 日到 5 月 4 日播放动态促销信息（30 个地点中的 2 个地点），5 月5 日到 5 月 11 日以静态标牌展示同样的促销内容有趣的是，尽管静态海报的平均观看次数是平常的 3.5 倍，但数字标牌每名观看者掌握促销信息的比例增加 1 倍：

    静态的酒吧促销内容观看人数是相同动态促销内容（播放列表长度的 6.7%）观看人数的 4 倍静态的餐馆促销内容观看人数是相同动态促销内容（播放列表长度的 3.9%）观看人数的 3 倍

    但是，在两个促销中，与静态促销信息观看者相比，动态广告每名观看者掌握促销信息的比例增加 1 倍这些结果表明，移动和引人注目的宣传信息能够激起观看者响应零售促销活动。尽管这个测试相对较小，但它能证明，AVA识别不同创意效力之间差异的功能强大。

    III. 计算广告成本

    使用 AVA 的基本目标之一是提供精确的观众观看指标，使广告商能够权衡购买数字标牌网络系统，或是，权衡购买数字标牌或其它广告媒介（电视、收音机、平面媒介等）。

    数字标牌与户外和广播对比

    衡量动态数字标牌的观众不同于衡量电视/收音机或传统静态户外广告（即，路牌广告）的观众

    一直以来，户外广告以整体观众人数作为衡量指标。这对于传统静态广告而言非常有效，但由于演示的长度（广告循环播放，或者只播放一条广告）可能比观众“停留时间”长，因此可能导致动态数字标牌的结果不准确。例如，如果观众的停留时间是 10 秒，但动态数字标牌演示的长度是 15 秒，则“曝露机会”就会减少三分之一。这会导致以广告商名义推出广告的总观看次数降低。电视和收音机可通过测定观众在内容播放特定时间单位的曝露情况来解决这个问题。

    但是，利用内容播放特定时间单位会为广播和数字标牌带来另一个差异。在广播媒介中，广告在固定时间间隔内播放，并且播放时长固定（即，15 秒、30 秒和 60秒）。但是，这种一致性在数字标牌领域并不存在，它没有标准的循环播放或标准的时间间隔。实际上，在数字标牌中采用单一的时间单位并不适合。

    最后一点，与电视不同，数字标牌的靠近特性并不一定能体现出观看标牌的意向（即，人们可能只是路过，而不看标牌）。这需要采取一些可评估“关注”的衡量方法。OVAB/DPAA 指南为了满足数字标牌的这些特征需求，OVAB（户外电视广告协会）最近重新命名为数字广告协会（DPAA），并为户外数字标牌网络系统确立了一项标准 — 平均观众单位，它的定义是：“有机会在一般的广告播放时间单位内观看广告的曝露在媒体载体面前的个人数量和类型。”

    这种标准基于三种限定标准：出现、关注和停留时间，也称之为“视听机会”（OTS）。

    出现：人们必须适时出现在载体可听可见的地点。

    关注：这是观看者有意观看屏幕的另一项限定特征。为了在英特尔现场试验中验证人们是否关注屏幕内容，当系统确定某人观看屏幕超过 0.125 秒才算真正观看了内容。

    停留时间：停留时间是指关注该位置中标牌的某人在标牌邻近区域内驻足的时间。停留时间可用于根据时间单位计算曝露情况。在英特尔现场试验中，在整个 15 秒动态广告时间段内，动态数字标牌上的‘广告词’或‘行动号召’始终可见。平均曝露时间，即在摄像头视野范围内跨越 10 英尺距离所花费的时间为 2.3 秒。平均曝露时间足以使观看者看清广告词。在现场试验中，每个曝露时间单位内的广告观看次数为 1 次。计算广告成本在英特尔现场试中采用 OVAB 标准会产生以下结果：

    平均观众数量：

    每月每块屏幕 94,300 名观看者平均‘曝露时间’：2.3 秒

    每曝露时间单位广告观看次数：1 次

    播放列表：15 至 20 个广告

    假设一个 15 秒广告的 CPM 为 15 美元，则现场试验中每块屏幕播放一则广告的成本是每月 95 美元至 132 美元（利用每曝露时间单位 1 次广告观看次数，用广告次数（15 或 20 个广告）除平均每块屏幕94,300 名观看者，再乘以 15 美元 CPM。由于 AVA 按时间、天等时间单位捕捉数据，因此可以根据这些因素对广告成本进行调整。现场试验测试黄金时段到非工作时段（即，上午 7-8 点）的变化。在黄金时段里，测量到的观众数量比日平均数量高 20%，非工作时段测量到的观众数量约为日平均数量的四分之一。

    基于时间的 CPM 可能不具有实际意义或并非所有播放场所或广告商希望获得的，但正如在广播媒介中一样，在数字标牌领域中也存在这种可能性。

    IV. AVA 实施的最佳实践

    现场试验的目标之一是，为 AVA 技术实施制定最佳实践。现场试验主要侧重于两方面调查：摄像头和 CPU选择摄像头如要使 AVA 技术得到广泛采用并发挥实效，需要采用经济高效并且能够适应各种照明条件的 AVA 摄像头，并支持从距离显示屏约 5 至 25 英尺的地方监测到观众。目前可用的网络摄像头和监控摄像头能为AVA 摄像头提供低成本的部署选件，但仅采用一个设备并不能适应所有照明条件下的所有播放项目。在开始试验前的测试期内，统计结果如下：从 1 月 19 日到 3 月 31 日，AVA 系统计算出：

    数字标牌：每天每块屏幕 300 名观众

    静态标牌：每天每块屏幕 70 名观众

    这个观众数量远低于预期，因此，改进摄像头技术势在必行。分析表明，场所的亮度级低会为原装摄像头带来性能问题。因此，摄像头技术经过改进，现利用可在低亮度级下发挥良好作用的摄像头。升级后，观众观看数量大幅增加，数字标牌与静态标牌的观众数量比仍非常大。

    数字标牌的观看者数量提高了 11 倍，从每天每块屏幕 300 人增加至 3,200 人。

    静态标牌的观看者数量提高了 6 倍，从每天每块屏幕 70 人增加至 420 人。

    摄像头放置

    在现场试验中，为了放置摄像头，我们对不同的选件进行评估。

    最初，摄像头平行放置在标牌顶部。在这种情况下，每天每块屏幕的平均观看者数量为 2,615 人。

    随后，我们将摄像头重新放置在人流最多的方向上，每天每块屏幕的平均观看者数量提高 50% 多，达到 3,975 人。

    在许多情况下，人流可能不直接面对数字屏幕，因此远程重新放置外部安装的摄像头是板载摄像头的首选。此外，摄像头角度调整框架/指南可提供满足各种场景需求的“最佳摄像头设置”说明。利用观看机会捕捉观看者观看情况AVA 系统应能够识别在任何一个角度上观看显示屏的观看者。CognoVision 的观看机会（OTS）模块提供多种方法，帮助在现场试验中实现计数。OTS 模块通过分析人脸监测方向和运动向量历史，来确定人的面目最常出现的区域。与监测到某些人的人脸并将其作为潜在观看者类似，OTS模块分析人们运动的路径，并计算出在一个方向上运动的个人数量：

    对于那些走向显示屏的个人，如果系统确定他们按照与之前监测到的观看者类似的方式运动，则 OTS 计数会加。

    如果他们离开显示屏，则在人们无法看到显示屏的一般方向上，OTS 计数不会增加。

    采用一种长期的方法来改进人脸监测技术，以便专门寻找在各个角度出现的人脸。5 月份，我们对 OTS 的计数功能进行了测试，OTS 与观看者数量的平均比例为 3.7:1。根据现场试验的结果，可将以下内容作为潜在的最佳实践/指南，用于恰当放置摄像头和调整角度：

    能够在显示屏上部或下部安装摄像头

    能够固定摄像头角度并放置摄像头，如果在安装后不被触碰，则摄像头不会移动

    干净美观，让摄像头看似是显示屏设计的一部分 — 如果摄像头内置于物理显示屏内，则在设计中，必须考虑到摄像头倾角可调，以便按需做最终调整

    最好采用可远程放置的摄像头，但这会带来潜在的机械故障点和额外成本

    处理器在任何 AVA 部署中都应重点考虑处理器的作用。理想情况下，CPU 需要能够以每秒15 帧的数据处理速率处理 200 万像素图像。这将使系统能够在更广泛的区域内监测到观看标牌的个人。此外，在运行 AVA的同时，CPU 还需要能够同步显示数字多媒体（高清视频和高冲击力图像），并可得到远程管理和监控。但是，近期，由于提高百万像素计数会显著增加 CPU 的性能要求，因此这种方法并不实用。例如，3.0 GHz 酷睿 2 四核处理器将无法有效支持 1280x960 分辨率（120 万像素），每秒处理 15 帧。

    V. 结论

    以符合新兴数字标牌行业标准的方式为数字标牌设置匿名视频分析功能，能够提供真正的观众测量数据。该数据创建了“通用货币”，有助于广告商评估相比其它媒介，数字标牌的媒体购买情况。此外，它还为数字标牌运营商提供了一种方式，用于优化设计和管理其网络。总体而言，试验表明，AVA 是一款可靠、精确的测量系统，可有效计算总观看人数，同时识别关键的人口特征分类和变化。现场试验成功提供了符合 OVAB/DPAA 标准，可用于计算 CPM 的数据。此外，现场试验还找出了与用于为 AVA 实施制定最佳实践/指南摄像头放置、视野和处理器功能有关的重要问题。附录：现场试验中使用的硬件数字显示屏采用以下组件：

    硬件（Micro Industries）：独立的背靠背Messenger 46 P 数字显示计算机，采用高亮度 LCD、2.16GHz 英特尔® 酷睿™2双核处理器和 mTG945 主板，运行Windows XP，采用具有 640x480 分辨率的 Axis M 1011 视频摄像头。

    AVA 软件：CognoVision 的 AnonymousImpression Metric System（AIM）采用实时人脸监测技术。AIM 专门用于满足测定观众和提供零售智能特性，并可尊重个人隐私，不收集个人信息，并且不记录图片或视频。

    数字标牌管理系统：mCosm（MicroIndustries 附属公司）的数字标牌管理系统为特定标牌创建、管理、安排和部署媒体。mCosm 的 Runtime Client 将硬件与应用连接起来，确保硬件和软件安全，并使系统能够得到远程管理和监控。

    远程托管服务：数字标牌采用 mCosm 的Enterprise Management System，它集成有英特尔® 主动管理技术（AMT） 4.0，可远程监控和管理每个 Messenger 数字显示系统上的所有软硬件活动。它能立即检测和诊断出错误，然后生成将发送给 mCosm 远程支持团队的自动告警。AMT 1.0 用于按需更改配置和远程重启系统。由于 Venetian Las Vegas and ThePalazzo Las Vegas 24 小时全天候开放，因此在现场试验中不使用 AMT 的“软关闭”模式。

    监控技术：在测试期间使用罗技网络摄像头，之后在三月初替换为 Axis 摄像头。

    数据采集：mCosm 的EnterpriseManagement System 利用 Windows 捕获系统性能数据；利用 mCast 数字标牌管理系统捕获数字媒体播放验证；利用CognoVision 的 Anonymous ImpressionMetric 系统捕获观众观看数据。收集到的数据将存储于 SQL 数据库中。然后，利用 CognoVision 的基于 web 的数据分析应用，使之与观众观看数据相关联。