VOD影視系統在旅客列車上的應用及探討

王俊玲 孫玉昆 侯秀芳 劉正勇

摘 要：文章簡述了VOD影視系統在旅客列車上的應用及發展，分析了旅客列車VOD系統的功能需求及特點、講述了系統的結構及原理，探討了發展歷程及前景展望。

關鍵詞：旅客列車；VOD影視系統；結構；工作原理；發展前景

引言

VOD，是Video On Demand的縮寫，即視頻點播技術的簡稱，也稱為交互式電視點播系統，是一項多學科的體系工程，集計算機技術、網絡技術、多媒體技術、數據壓縮技術于一體，它可以按照用戶的需要點播節目，為用戶提供各種交互式信息服務，它是一項革命性的突破，也是計算機通信技術的一項革新。隨著VOD系統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，也需要與時俱進、提高在旅客運輸市場上的競爭力， 一部分高檔旅客列車研究開發了車載VOD系統，提供旅客休閑影視娛樂節目的播放，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影視系統的功能需求及特點

功能需求：鑒于旅客列車結構、空間的限制及運行的特殊性， 旅客列車VOD影視系統首先需要操作簡單，使用方便；其次要求數據穩定可靠，響應速度快；另外系統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，整個系統需要具備技術的先進性、現實的經濟性、易用性、可管理性、安全性、可靠性、抗干擾性、可維護性等特點，適應旅客列車的特殊運用環境，保證在正常的清潔和維護過程中的正常運轉。

功能特點：旅客列車VOD系統為旅客提供了節目播放、節目控制等娛樂信息服務，且這種“點播”服務具有主動性、隨意性和交互性，不受旅客點播人數的控制，同一節目支持對人同時點播，每個旅客都可以對節目進行單獨控制。車載VOD系統中視音頻在網絡傳送時，不會有任何失真、衰減及干擾，節目的反復使用也不會對圖像產生影響。

布線特點：旅客VOD影視系統布線根據列車的結構特點采用暗線敷設方式，走車內線槽及間壁暗槽；這種走線方式相對合理、安全可靠、不影響美觀，也便于維護。所采用的信號電纜能滿足衰減、屏蔽、彎曲、防潮性能的要求。系統接地采用一點接地方式，系統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影視系統組成

旅客列車VOD影視系統采用星形網絡結構，用通訊電纜連接成以太網。整個系統一般由編輯機、視頻服務器，網絡交換機、影視監控屏，機頂盒、視頻播放終端（一般為液晶電視），控制面板、耳機、功放、揚聲器等組成。

2.1 編輯機：完成VCD、DVD等不同節目信息格式轉換。一般安裝在地面編輯室內。需要更新視頻服務器中的節目內容時，將編輯機通過通訊電纜與網絡交換機連接，通過網絡交換機將數據送入視頻服務器。

2.2 視頻服務器：一般安裝于乘務員室影視控制柜內，是整個視頻系統的核心，相當于電腦的主機，內置有大容量固態存儲器，可以儲存大量的影視娛樂節目等各種信息。可以形象地說，它就像是一個數字式視頻播放器，向網絡中的終端傳送精彩、全屏幕、高質量的視頻節目，并且高效、低耗、按需播放。

2.3 網絡交換機：是本車影視系統網絡交換和傳輸的設備。一般安裝于影視控制柜內。

2.4 機頂盒：是網絡用戶接入終端，一般設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器；同時將來自服務器的圖像和伴音信號解碼，分別傳送于電視機和耳機，為包間電視提供電源和網絡分配。

2.5 視頻輸出終端：是用于顯示圖像的終端設備，通過以太網在線瀏覽視頻服務器上的音視頻節目，可通過遙控器操作顯示節目，控制節目的播放。

2.6 控制面板：旅客通過它向服務器發出點播請求，可控制視頻終端的電源和影視伴音的大小。一般設置在旅客方便操作的位置。

2.7 耳機：用來收聽伴音。一般設置在旅客方便使用的位置。

2.8 功放：用來驅動外設揚聲器播放影視伴音或背景音樂。安裝于影視控制柜內。

2.9 揚聲器：用來播放影視伴音或背景音樂。

3 旅客列車VOD影視系統的原理及工作流程

VOD系統點播的原理是將經壓縮的視頻和音頻信號儲存在網絡上視頻服務器的超大容量、高速硬盤中，播放時由連接在網絡上的電腦將視頻和音頻信號解壓后輸出到顯示器或者液晶電視終端上。其網絡拓撲示意圖如圖1所示。

圖1 車載VOD系統網絡拓撲圖

旅客可以通過控制面板或者遙控器選定節目，遙控器會將點播要求通過機頂盒傳給服務器；服務器在收到旅客發出的點播要求后，馬上通過網絡向對應的機頂盒發送點播的節目內容，通過機頂盒的解碼后，將圖像傳送至電視機，伴音送至耳機，完成一次點播循環過程。

旅客可使用遙控器通過動態Web頁面點擊視頻文件超鏈接來播放視頻，用戶瀏覽器會通過超鏈接URL，向服務器請求視頻文件（如文件名稱等），并調用播放器接收和播放視頻服務器上的視頻文件；其次系統采用動態網頁技術和數據庫技術響應用戶的點播動態生成Web頁面，采用流媒體技響應用戶請求并向其傳送視頻流，保障視頻節目的實時傳送，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目播放進度及音量等，也可以通過音量開關控制揚聲器音量的大小

4 旅客列車VOD影視系統信息的更新及功能的升級

旅客列車VOD影視系統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器進行，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據按照規定的格式預先存儲到帶有USB接口的存儲設備上；然后將USB存儲設備插到視頻服務器的USB接口上；最后通過影視監控屏操作，進行數據的更新。

4.2 通過地面編輯機進行更新：將編輯機通過通訊電纜與網絡交換機連接，通過網絡交換機將數據送入視頻服務器，更新視頻服務器中的節目內容，在影視監控屏上可以顯示數據更新的進度等。

當旅客列車VOD影視系統的功能在已有軟硬件條件下已不能滿足旅客要求時，就需要進行功能升級。功能升級，分為硬件升級和軟件升級，一般在硬件配置允許的情況下，首選軟件升級。軟件升級，則只需對涉及到的軟件系統進行升級即可，而且對軟件升級只需在服務器進行，可以很大程度地節約人力、物力。

5 旅客列車VOD影視系統的發展前景及探討

隨著計算機技術，網絡技術，多媒體技術、數據壓縮技術、電視技術日新月異的發展，旅客列車上的VOD影視系統的應用也在不斷地進步。

5.1 計算機模塊化、集成化的發展，促進自動化程度大幅提高

傳統旅客列車上的VOD系統采用的是碟片和影碟播放設備，需要人工取碟和放碟，人工控制播放等；隨著網絡技術的發展，電腦模塊化、集成化程度的提高，目前的視頻服務器取代了原先的傳統的影碟播放設備，無需影碟機也無需取碟和放碟等人工操作，縮減了設備數量，精簡了操作步驟，提高了自動化程度，取消了人工控制播放；既避免了人為的錯誤，又降低了運行成本，功能性也獲得大幅提高：

·VOD影視系統擺脫了點播人數的限制，同一文件可供多個用戶同時點播，完全消除了傳統點播系統的撞碟搶碟現象；

·模塊化、集成化的發展，還促進了可維修性、可擴展性進一步提高，大幅減少了維修的工作量：如果其中一個模塊出現故障，更換該模塊即可，該模塊的故障不會影響其他模塊的正常工作；功能擴展也相對方便，模塊化的結構、標準的接口促使更容易整合新的功能模塊來滿足旅客的需要。

相信隨著技術的進步，高度的模塊化、集成化、標準化、自動化將會成為未來旅客列車VOD系統發展的方向之一。

5.2 網絡傳輸技術的發展，將使信號傳輸的速率更快

前期車輛上的網絡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，傳輸信號衰減嚴重，傳輸質量差，帶寬能力嚴重不足，維護成本也高。隨著網絡技術的進步，VOD系統的配線后來改用了超五類雙絞線，傳輸速率可以達到100MB/s以上。目前，隨著光纖的出現，光纖的抗電磁干擾能力強，速度快，傳輸容量更大，以及將來更新更好的傳輸介質的出現，都將會促進旅客列車VOD系統的未來發展。

5.3 智能化、數字化的發展

前期旅客列車VOD影視系統采用的是模擬信號系統，使用模擬機頂盒，模擬信號傳輸容易衰減和受干擾，模擬機頂盒質量也難以保證，維護工作量大；后來出現的數字化傳輸，功能強大，既能保證音視頻品質，而且網絡帶寬可以支持幾百個用戶的并發點播，在網絡傳送中，視音頻不會有任何失真、衰減及干擾，歌曲反復使用也不會對圖像產生影響。數字化傳輸隨之應用到了旅客列車VOD系統，消除了影視信號在頭端處理和跨車廂傳輸中的干擾和損耗，減少了網絡節點，保證了VOD系統的功能，符合鐵路旅客列車系統的實際應用需要，所采用的數字機頂盒，是一種智能型數字信號轉換器，是從網絡獲取多媒體信息的橋梁，現正向微型電腦方向發展，逐漸集成電視與電腦的功能。

6 結束語

數字化、智能化、高度集成模塊化、穩定性高的VOD影視系統，不斷發展進步跟得上時代步伐的VOD影視系統，才能滿足旅客列車的實際需要，相信，隨著計算機技術，網絡技術，多媒體技術的日新月異的發展， VOD影視系統在旅客列車乃至整個軌道交通旅客車輛上的應用將具有無限廣闊的發展前景及想象的空間。