王俊玲 孫玉昆 侯秀芳 劉正勇

摘 要：文章簡(jiǎn)述了VOD影視系統(tǒng)在旅客列車上的應(yīng)用及發(fā)展，分析了旅客列車VOD系統(tǒng)的功能需求及特點(diǎn)、講述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理，探討了發(fā)展歷程及前景展望。

關(guān)鍵詞：旅客列車；VOD影視系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；工作原理；發(fā)展前景

引言

VOD，是Video On Demand的縮寫，即視頻點(diǎn)播技術(shù)的簡(jiǎn)稱，也稱為交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)，是一項(xiàng)多學(xué)科的體系工程，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)于一體，它可以按照用戶的需要點(diǎn)播節(jié)目，為用戶提供各種交互式信息服務(wù)，它是一項(xiàng)革命性的突破，也是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的一項(xiàng)革新。隨著VOD系統(tǒng)在人們生活中的日益普及，作為我們出門、旅行的主要交通工具之一的旅客列車，也需要與時(shí)俱進(jìn)、提高在旅客運(yùn)輸市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力， 一部分高檔旅客列車研究開發(fā)了車載VOD系統(tǒng)，提供旅客休閑影視娛樂節(jié)目的播放，提高人們乘車的樂趣及舒適性，讓人們的旅途生活變得豐富多彩。

1 旅客列車VOD影視系統(tǒng)的功能需求及特點(diǎn)

功能需求：鑒于旅客列車結(jié)構(gòu)、空間的限制及運(yùn)行的特殊性， 旅客列車VOD影視系統(tǒng)首先需要操作簡(jiǎn)單，使用方便；其次要求數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，響應(yīng)速度快；另外系統(tǒng)還要求能夠合理地組織各種視頻文件，方便旅客查詢檢索、播放等；總之，整個(gè)系統(tǒng)需要具備技術(shù)的先進(jìn)性、現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)性、易用性、可管理性、安全性、可靠性、抗干擾性、可維護(hù)性等特點(diǎn)，適應(yīng)旅客列車的特殊運(yùn)用環(huán)境，保證在正常的清潔和維護(hù)過程中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

功能特點(diǎn)：旅客列車VOD系統(tǒng)為旅客提供了節(jié)目播放、節(jié)目控制等娛樂信息服務(wù)，且這種“點(diǎn)播”服務(wù)具有主動(dòng)性、隨意性和交互性，不受旅客點(diǎn)播人數(shù)的控制，同一節(jié)目支持對(duì)人同時(shí)點(diǎn)播，每個(gè)旅客都可以對(duì)節(jié)目進(jìn)行單獨(dú)控制。車載VOD系統(tǒng)中視音頻在網(wǎng)絡(luò)傳送時(shí)，不會(huì)有任何失真、衰減及干擾，節(jié)目的反復(fù)使用也不會(huì)對(duì)圖像產(chǎn)生影響。

布線特點(diǎn)：旅客VOD影視系統(tǒng)布線根據(jù)列車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用暗線敷設(shè)方式，走車內(nèi)線槽及間壁暗槽；這種走線方式相對(duì)合理、安全可靠、不影響美觀，也便于維護(hù)。所采用的信號(hào)電纜能滿足衰減、屏蔽、彎曲、防潮性能的要求。系統(tǒng)接地采用一點(diǎn)接地方式，系統(tǒng)電源采用車輛自身電源，一般為AC220V/DC48V或DC110V供電制式。

2 旅客列車VOD影視系統(tǒng)組成

旅客列車VOD影視系統(tǒng)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用通訊電纜連接成以太網(wǎng)。整個(gè)系統(tǒng)一般由編輯機(jī)、視頻服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、影視監(jiān)控屏，機(jī)頂盒、視頻播放終端（一般為液晶電視），控制面板、耳機(jī)、功放、揚(yáng)聲器等組成。

2.1 編輯機(jī)：完成VCD、DVD等不同節(jié)目信息格式轉(zhuǎn)換。一般安裝在地面編輯室內(nèi)。需要更新視頻服務(wù)器中的節(jié)目?jī)?nèi)容時(shí)，將編輯機(jī)通過通訊電纜與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將數(shù)據(jù)送入視頻服務(wù)器。

2.2 視頻服務(wù)器：一般安裝于乘務(wù)員室影視控制柜內(nèi)，是整個(gè)視頻系統(tǒng)的核心，相當(dāng)于電腦的主機(jī)，內(nèi)置有大容量固態(tài)存儲(chǔ)器，可以儲(chǔ)存大量的影視娛樂節(jié)目等各種信息?？梢孕蜗蟮卣f，它就像是一個(gè)數(shù)字式視頻播放器，向網(wǎng)絡(luò)中的終端傳送精彩、全屏幕、高質(zhì)量的視頻節(jié)目，并且高效、低耗、按需播放。

2.3 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：是本車影視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換和傳輸?shù)脑O(shè)備。一般安裝于影視控制柜內(nèi)。

2.4 機(jī)頂盒：是網(wǎng)絡(luò)用戶接入終端，一般設(shè)置在視頻輸出終端附近，接收控制面板和遙控器的命令，并將該命令傳送給服務(wù)器；同時(shí)將來自服務(wù)器的圖像和伴音信號(hào)解碼，分別傳送于電視機(jī)和耳機(jī)，為包間電視提供電源和網(wǎng)絡(luò)分配。

2.5 視頻輸出終端：是用于顯示圖像的終端設(shè)備，通過以太網(wǎng)在線瀏覽視頻服務(wù)器上的音視頻節(jié)目，可通過遙控器操作顯示節(jié)目，控制節(jié)目的播放。

2.6 控制面板：旅客通過它向服務(wù)器發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)求，可控制視頻終端的電源和影視伴音的大小。一般設(shè)置在旅客方便操作的位置。

2.7 耳機(jī)：用來收聽伴音。一般設(shè)置在旅客方便使用的位置。

2.8 功放：用來驅(qū)動(dòng)外設(shè)揚(yáng)聲器播放影視伴音或背景音樂。安裝于影視控制柜內(nèi)。

2.9 揚(yáng)聲器：用來播放影視伴音或背景音樂。

3 旅客列車VOD影視系統(tǒng)的原理及工作流程

VOD系統(tǒng)點(diǎn)播的原理是將經(jīng)壓縮的視頻和音頻信號(hào)儲(chǔ)存在網(wǎng)絡(luò)上視頻服務(wù)器的超大容量、高速硬盤中，播放時(shí)由連接在網(wǎng)絡(luò)上的電腦將視頻和音頻信號(hào)解壓后輸出到顯示器或者液晶電視終端上。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如圖1所示。

圖1 車載VOD系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

旅客可以通過控制面板或者遙控器選定節(jié)目，遙控器會(huì)將點(diǎn)播要求通過機(jī)頂盒傳給服務(wù)器；服務(wù)器在收到旅客發(fā)出的點(diǎn)播要求后，馬上通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)?yīng)的機(jī)頂盒發(fā)送點(diǎn)播的節(jié)目?jī)?nèi)容，通過機(jī)頂盒的解碼后，將圖像傳送至電視機(jī)，伴音送至耳機(jī)，完成一次點(diǎn)播循環(huán)過程。

旅客可使用遙控器通過動(dòng)態(tài)Web頁面點(diǎn)擊視頻文件超鏈接來播放視頻，用戶瀏覽器會(huì)通過超鏈接URL，向服務(wù)器請(qǐng)求視頻文件（如文件名稱等），并調(diào)用播放器接收和播放視頻服務(wù)器上的視頻文件；其次系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)響應(yīng)用戶的點(diǎn)播動(dòng)態(tài)生成Web頁面，采用流媒體技響應(yīng)用戶請(qǐng)求并向其傳送視頻流，保障視頻節(jié)目的實(shí)時(shí)傳送，最終用戶通過媒體播放軟件接收并播放視頻文件，通過遙控器或控制面板控制節(jié)目播放進(jìn)度及音量等，也可以通過音量開關(guān)控制揚(yáng)聲器音量的大小

4 旅客列車VOD影視系統(tǒng)信息的更新及功能的升級(jí)

旅客列車VOD影視系統(tǒng)的信息不能一成不變，需要不斷地更新來滿足旅客的需要。這些影視信息的更新都需要通過視頻服務(wù)器進(jìn)行，一般有以下兩種更新方式：

4.1 通過USB接口更新：首先將需要更新的數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式預(yù)先存儲(chǔ)到帶有USB接口的存儲(chǔ)設(shè)備上；然后將USB存儲(chǔ)設(shè)備插到視頻服務(wù)器的USB接口上；最后通過影視監(jiān)控屏操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新。

4.2 通過地面編輯機(jī)進(jìn)行更新：將編輯機(jī)通過通訊電纜與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將數(shù)據(jù)送入視頻服務(wù)器，更新視頻服務(wù)器中的節(jié)目?jī)?nèi)容，在影視監(jiān)控屏上可以顯示數(shù)據(jù)更新的進(jìn)度等。

當(dāng)旅客列車VOD影視系統(tǒng)的功能在已有軟硬件條件下已不能滿足旅客要求時(shí)，就需要進(jìn)行功能升級(jí)。功能升級(jí)，分為硬件升級(jí)和軟件升級(jí)，一般在硬件配置允許的情況下，首選軟件升級(jí)。軟件升級(jí)，則只需對(duì)涉及到的軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)即可，而且對(duì)軟件升級(jí)只需在服務(wù)器進(jìn)行，可以很大程度地節(jié)約人力、物力。

5 旅客列車VOD影視系統(tǒng)的發(fā)展前景及探討

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、電視技術(shù)日新月異的發(fā)展，旅客列車上的VOD影視系統(tǒng)的應(yīng)用也在不斷地進(jìn)步。

5.1 計(jì)算機(jī)模塊化、集成化的發(fā)展，促進(jìn)自動(dòng)化程度大幅提高

傳統(tǒng)旅客列車上的VOD系統(tǒng)采用的是碟片和影碟播放設(shè)備，需要人工取碟和放碟，人工控制播放等；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電腦模塊化、集成化程度的提高，目前的視頻服務(wù)器取代了原先的傳統(tǒng)的影碟播放設(shè)備，無需影碟機(jī)也無需取碟和放碟等人工操作，縮減了設(shè)備數(shù)量，精簡(jiǎn)了操作步驟，提高了自動(dòng)化程度，取消了人工控制播放；既避免了人為的錯(cuò)誤，又降低了運(yùn)行成本，功能性也獲得大幅提高：

·VOD影視系統(tǒng)擺脫了點(diǎn)播人數(shù)的限制，同一文件可供多個(gè)用戶同時(shí)點(diǎn)播，完全消除了傳統(tǒng)點(diǎn)播系統(tǒng)的撞碟搶碟現(xiàn)象；

·模塊化、集成化的發(fā)展，還促進(jìn)了可維修性、可擴(kuò)展性進(jìn)一步提高，大幅減少了維修的工作量：如果其中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障，更換該模塊即可，該模塊的故障不會(huì)影響其他模塊的正常工作；功能擴(kuò)展也相對(duì)方便，模塊化的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)的接口促使更容易整合新的功能模塊來滿足旅客的需要。

相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，高度的模塊化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化將會(huì)成為未來旅客列車VOD系統(tǒng)發(fā)展的方向之一。

5.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，將使信號(hào)傳輸?shù)乃俾矢?/p>

前期車輛上的網(wǎng)絡(luò)傳輸一般采用同軸電纜，同軸電纜雖然抗干擾能力好，但傳輸速率極慢，傳輸信號(hào)衰減嚴(yán)重，傳輸質(zhì)量差，帶寬能力嚴(yán)重不足，維護(hù)成本也高。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，VOD系統(tǒng)的配線后來改用了超五類雙絞線，傳輸速率可以達(dá)到100MB/s以上。目前，隨著光纖的出現(xiàn)，光纖的抗電磁干擾能力強(qiáng)，速度快，傳輸容量更大，以及將來更新更好的傳輸介質(zhì)的出現(xiàn)，都將會(huì)促進(jìn)旅客列車VOD系統(tǒng)的未來發(fā)展。

5.3 智能化、數(shù)字化的發(fā)展

前期旅客列車VOD影視系統(tǒng)采用的是模擬信號(hào)系統(tǒng)，使用模擬機(jī)頂盒，模擬信號(hào)傳輸容易衰減和受干擾，模擬機(jī)頂盒質(zhì)量也難以保證，維護(hù)工作量大；后來出現(xiàn)的數(shù)字化傳輸，功能強(qiáng)大，既能保證音視頻品質(zhì)，而且網(wǎng)絡(luò)帶寬可以支持幾百個(gè)用戶的并發(fā)點(diǎn)播，在網(wǎng)絡(luò)傳送中，視音頻不會(huì)有任何失真、衰減及干擾，歌曲反復(fù)使用也不會(huì)對(duì)圖像產(chǎn)生影響。數(shù)字化傳輸隨之應(yīng)用到了旅客列車VOD系統(tǒng)，消除了影視信號(hào)在頭端處理和跨車廂傳輸中的干擾和損耗，減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，保證了VOD系統(tǒng)的功能，符合鐵路旅客列車系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需要，所采用的數(shù)字機(jī)頂盒，是一種智能型數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器，是從網(wǎng)絡(luò)獲取多媒體信息的橋梁，現(xiàn)正向微型電腦方向發(fā)展，逐漸集成電視與電腦的功能。

6 結(jié)束語

數(shù)字化、智能化、高度集成模塊化、穩(wěn)定性高的VOD影視系統(tǒng)，不斷發(fā)展進(jìn)步跟得上時(shí)代步伐的VOD影視系統(tǒng)，才能滿足旅客列車的實(shí)際需要，相信，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體技術(shù)的日新月異的發(fā)展， VOD影視系統(tǒng)在旅客列車乃至整個(gè)軌道交通旅客車輛上的應(yīng)用將具有無限廣闊的發(fā)展前景及想象的空間。