《地铁乘客资讯系统视频传输创新设计》.doc

地铁乘客资讯系统视频传输创新设计 摘要:主要介绍了在地铁列车站台及车厢内，实现乘客资讯系统的几种高清视频传输技术。并分析了几种视频传输技术的优缺点，提出了适合于地铁应用的基于模拟及数字传输视频技术,并获得了国内多条地铁线路的成功应用。 ? 关键词:地铁；视频；VGA信号；模拟传输；数字传输 作为城市轨道交通建设重要组成部分的乘客资讯系统，可以持续地向乘客播放轨道交通列车到达预告、换乘信息、导向及时间等与乘车有关的信息，播放重要新闻、天气预报、娱乐、电视节目、广告等资讯信息，还可用来传递紧急救灾、安防反恐信息；在发生紧急情况时，可立即中断正常信息发布，并通过声音和图像报警的形式，提醒乘客紧急避险等数字媒体信息综合发布。国内已有很多条地铁线路中安装了乘客资讯系统。这套乘客资讯系统从上海地铁一、二号线建设之后，国内多条新建地铁线路已把这套系统归入最初的规划设计中，该系统主要分为车站和车载两个主要部分，本文主要介绍站台及车载乘客资讯系统中视频信号的传输设计与实现。 乘客资讯系统的传输总体结构 针对地铁乘客资讯系统的要求，在系统设计时主要存在两种技术实现方式，一种是基于网络流媒体技术;一种是基于数字视频广播(Digital Video Broadcast,简称DVB)技术。随着科学技术的发展，这两种技术也相互吸收对方的长处，不断扩展各自的应用领域。随着网络媒体技术的快速发展，基于网络流媒体技术在国内已应用于多条地铁中，已基本取代了数字视频广播技术。 1.1网络流媒体技术： 网络流媒体技术是伴随着现代计算机技术、网络技术发展起来的，随着网络速度和计算机运算能力地不断提高，使得远程实时播放视频文件成为可能。乘客简讯系统采用分布式全数字多媒体网络发布和演播技术，是一个由控制中心和车站/车载子系统构成的分布式全数字多媒体网络发布与管理平台。控制中心子系统是系统的核心平台和管理中心。控制中心与各车站子系统逻辑上是一个三层树型结构。第一层是控制中心；第二层是各车站的中继控制器，他们各自通过业主提供的光纤以太网与控制中心连接。第三层是站台媒体控制器和车载子系统。不同车站之间、站台不同行驶方向之间，以及站台与站厅之间所需向乘客显示的信息是不同的。 系统采用集中控制方式运行，信源的采编在控制中心完成，车站及列车的媒体控制器(MC)主要负责信息的接收与播放。通过模拟及数字方式把媒体控制器输出的VGA信号传送至站台及车厢内的液晶显示屏上。系统控制采用中心级、车站级与列车级3级构架：中心级主要完成全线信息的集中采编及播放控制，车站级主要完成自动从中心级接收本站及本站范围列车的信息并自动播放，列车级主要完成自动从中心级、车站级接收及播放多媒体信息并将列车内的视频监控图像上传到控制中心。 乘客资讯系统的无线传输部分主要由设于轨旁的无线接入点（AP）、安装于列车上的车载天线、车载无线接收设备、设于控制中心的无线局域网网络管理设备组成。有线传输部分主要由光纤收发器、光纤、交换机等构成，轨道沿线各AP点通过光纤收发器接入至车站局域网交换机，系统简单构成如图1所示。 图1 在车载乘客资讯系统中，车载媒体控制器通过无线以太网从站台服务器实时下载视频文件、播表、导乘信息，列车的不同运营方向下载不同的导乘信号，用于提示乘客到站信息，同时即时更新紧急及特发事件信息。经过软件对上述信息进行合成，再通过媒体控制器的图形显示卡以VGA方式输出，经过VGA信号传输设备送至车厢内的终端显示屏上。 另外列车内的监控图像画面是利用乘客信息显示系统的车--地间的信息双向传输，实现对列车的实时视频监控，将列车驾驶室及车厢内的监控画面实时传送到控制中心，便于控制中心有关人员及时了解车厢内的乘客流量状况和治安状况，提高运营管理水平及安全管理能力。系统还具备录像功能，便于有关人员在车内发生重大事件时调看当时的现场录像。英国地铁爆炸案成功告破，电视监控和多媒体技术功不可没。 在站台乘客资讯系统中，由二台媒体控制器负责列车的上行及下行的资讯的发布，二台媒体控制器与车站交换机通讯，车站交换机通过光纤以太网或无线以太网与控制中心主服务器通讯，及时发布各种资讯。二台媒体控制器输出的VGA信号通过VGA信号视频传输设备送至站台内的大屏幕显示屏上。 采用这一技术方案好处在于:一是系统可控性强，可以根据不同列车、不同的运营方向（上行，下行）来播放不同的节目、运营信息；二是可以充分利用已建好的地铁内的计算机系统及通讯系统。但是在系统设计时无线以太网传输技术水平还比较低，数据信息量少，更新效率较低，接收到的视频图像数据还达不到实时播放的效果。因此控制中心至站台交换机采用现有的光纤，站台交换机与车载媒体控制器采用无线网络（AP）。但随着无线以太网传输技术