南昌地鐵1號線車載媒體播放技術(shù)應(yīng)用

【摘要】南昌地鐵1號線車載媒體播放系統(tǒng)實現(xiàn)通過車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)，實時接收控制中心下發(fā)的視頻信息，列車運營信息及緊急信息等內(nèi)容，并在車載LCD顯示屏上顯示。LCD顯示屏上的媒體視頻播放模式分為實時直播模式和錄播模式，當(dāng)實時直播視頻信息中斷時，自動轉(zhuǎn)入錄播模式或待機模式。

【關(guān)鍵詞】車載媒體播放系統(tǒng)；實時直播；視頻緩沖

引言

根據(jù)南昌地鐵1號線車輛設(shè)計要求，車載媒體播放系統(tǒng)主要將通過車地?zé)o線傳輸設(shè)備接收到的實時視頻信息，列車運營信息、緊急信息以及其它乘客服務(wù)信息等內(nèi)容，在本列車所有LCD顯示屏上實時播放。LCD顯示屏媒體視頻分為兩種播放方式：實時直播和錄播。直播模式下，車載媒體播放系統(tǒng)LCD播放控制器只負(fù)責(zé)播放由控制中心實現(xiàn)下發(fā)的視頻TS流。錄播模式下，車載媒體播放系統(tǒng)播放事先預(yù)錄的視頻節(jié)目。

1、車載媒體播放系統(tǒng)

在列車兩端司機室各配一套功能相同的LCD播放控制器（設(shè)置在司機室廣播主機中），正常情況下，兩臺控制器互為熱備，當(dāng)一臺控制器出現(xiàn)故障時，另一臺控制器接替其工作，從而實現(xiàn)冗余管理，提高系統(tǒng)可靠性。LCD播放控制器在運行中和停站（包括停車場/車輛段）期間，通過車地?zé)o線局域網(wǎng)絡(luò)從控制中心接收多媒體信息（包括：視頻模板、緊急信息、實時視頻流）。對于非實時信息，控制器接收后，可存儲在控制器的硬盤中，目前LCD播放控制器內(nèi)集成一塊250GB固態(tài)硬盤；對于實時信息，LCD播放控制器在運營過程中支持同一傳送內(nèi)容的斷點續(xù)傳功能，實現(xiàn)在線列車及時通過車地?zé)o線局域網(wǎng)有序接收信息內(nèi)容的功能。客室廣播主機中內(nèi)置視頻解碼與分配模塊和車廂網(wǎng)絡(luò)交換機模塊。每節(jié)車廂內(nèi)配備8臺19”LCD液晶顯示屏。集成在司機室廣播主機中的視頻編碼器接收到來自LCD播放控制器的音視頻信息后，將音視頻信息編制為數(shù)字視頻信號，以視頻有線傳輸中最優(yōu)化的MPEG4編解制式發(fā)送到每個客室集成在客室廣播主機中的網(wǎng)絡(luò)視頻分配器，網(wǎng)絡(luò)視頻分配器將視頻信號解壓縮，并分配為2路數(shù)字以太網(wǎng)信號發(fā)到每個LCD顯示屏，在LCD顯示屏內(nèi)集成遠(yuǎn)程視頻解碼控制卡，將數(shù)字視頻信號還原為LCD顯示屏可播放的視頻信號后，在LCD顯示屏上進行播放。用戶可通過PTU軟件設(shè)置LCD播放控制器的信號傳輸接收時間，當(dāng)LCD顯示屏在一定時間內(nèi)沒有視頻信號輸入時，將全部顯示黑屏或者顯示固定的歡迎界面。LCD顯示屏的開關(guān)機時間可以設(shè)置，系統(tǒng)自動根據(jù)設(shè)定的時間自動打開黑屏待機的LCD顯示屏，LCD顯示屏電源需要通過手動關(guān)閉。

2、車載媒體播放模式

2.1視頻播放模式

實時直播模式。OCC控制中心多媒體信息播放系統(tǒng)通過車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)將實時視頻流下發(fā)到每列車，車載LCD媒體播放器在接收到視頻TS流后對視頻格式進行解碼，并重新編碼成數(shù)字信號，通過車載媒體播放系統(tǒng)內(nèi)部交換機將信號傳輸?shù)礁鱾€車廂客室廣播主機中，客室廣播主機對數(shù)字信號進行壓縮后，分兩路視頻信號傳輸給本節(jié)車廂LCD顯示屏進行顯示。整個傳輸過程中，音視頻信號是一起傳輸不分開的。

錄播模式。方案一：預(yù)先下載模式。OCC控制中心多媒體信息服務(wù)器負(fù)責(zé)定期更新錄播視頻內(nèi)容和對應(yīng)視頻列表，車載媒體播放系統(tǒng)利用停運后的時間從OCC控制中心車載多媒體信息服務(wù)器下載更新錄像和視頻列表并存儲到指定路徑下。兩端司機室內(nèi)的LCD播放控制器同時更新。方案二：邊錄邊播模式。運營期間車載LCD播放軟件在接收實時視頻流進行播放的同時對視頻進行存儲于本地，并且對應(yīng)生成視頻播放列表。當(dāng)車載無線設(shè)備無法與地面進行不間斷實時通信時，車載PIS播放軟件自動將播放模式轉(zhuǎn)為錄播模式，按當(dāng)天事先生成的播放列表和預(yù)錄視頻進行播放，預(yù)錄視頻每天進行更新。目前采用方案二邊錄邊播模式。

單點故障模式。當(dāng)個別終端顯示設(shè)備與系統(tǒng)通信中斷時，通信中斷的終端設(shè)備按照無輸入顯示方式運行，其余LCD顯示屏按照原有模式運行，繼續(xù)顯示視頻，單個LCD顯示終端故障不影響其他LCD顯示屏正常運行。

2.2錄播視頻更新判斷流程

車載媒體播放系統(tǒng)在每天列車回庫后，指定時間段內(nèi)（如每天00：00～05：00內(nèi)每隔30分鐘），檢測OCC控制中心視頻服務(wù)器內(nèi)指定路徑文件夾（本地視頻文件夾）的內(nèi)容是否更新，主要通過文件名、文件大小等屬性進行判斷。當(dāng)判斷確實存在更新后，自動與該文件夾的視頻內(nèi)容及播放列表同步。

2.3實時直播視頻和錄播視頻切換

車載媒體播放系統(tǒng)首先確保播放無線系統(tǒng)傳輸?shù)臉?biāo)清視頻。為避免無線信號質(zhì)量不佳導(dǎo)致視頻卡頓，系統(tǒng)需確保能設(shè)置視頻的緩沖時間，最高10s（待定）。同時，當(dāng)無線視頻連續(xù)出現(xiàn)無信號10s的情況時，切換本地視頻播放，確保車廂內(nèi)的乘客不受影響。當(dāng)實時視頻信號恢復(fù)，車載媒體播放系統(tǒng)緩沖10s后，重新切換實時視頻播放。

2.4手動操作切換

司機可手動通過司機臺上觸摸監(jiān)控屏進行播放模式切換，在監(jiān)控屏上設(shè)置菜單下，將播放模式設(shè)置成錄播模式，選擇手動錄播后，視頻源不會將自動切換。

3、媒體播放視頻冗余方案

3.1本地視頻冗余

播放錄播視頻（本地視頻）時，車載多媒體播放系統(tǒng)實時監(jiān)測列車兩端播放狀態(tài)，當(dāng)一端的媒體播放發(fā)生故障，自動切換至另一側(cè)司機室播放本地視頻。

3.2實時視頻直播冗余

車載多媒體播放系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收從OCC控制中心多媒體信息服務(wù)器下發(fā)的視頻數(shù)據(jù)及播放列表進行同步更新，并對接受的信息進行解碼及視頻模板的合成后，按照播放列表的內(nèi)容控制LCD顯示終端的內(nèi)容，同一列車顯示同一內(nèi)容。列車啟動時，通過車載媒體播放系統(tǒng)傳輸?shù)闹骺匦盘柵袛嗄膫?cè)是車尾，并自動由車尾側(cè)LCD播放控制器提供信號接收及傳輸?shù)墓δ?，車載多媒體播放系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收該側(cè)的信號并保證實時播放。車頭側(cè)的LCD播放控制器自動關(guān)閉。若系統(tǒng)檢測到車尾LCD播放控制器故障，則車頭側(cè)LCD播放控制器自動開啟接替接收信號和信號傳輸功能。

4、實時緊急信息和特殊信息

地面PIS系統(tǒng)負(fù)責(zé)在控制中心對緊急信息或特殊信息進行編輯，同時將編輯好的文字信息以.txt、.xml或其他指定編碼格式，通過車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)在車上與車載媒體播放系統(tǒng)的接口，將信息發(fā)送給車載媒體播放系統(tǒng)。由地面PIS系統(tǒng)發(fā)送給車載媒體播放系統(tǒng)的信息包括：列車運行信息；警報信息；一般站務(wù)信息；緊急站務(wù)信息；一些提前定義的觸發(fā)播放信息；站內(nèi)、外環(huán)境溫濕度信息；非正常運營模式信息等。車載媒體播放系統(tǒng)負(fù)責(zé)在接收到緊急信息或特殊信息后進行同步解析，并將相關(guān)信息同步在LCD顯示屏上進行播放。

5、結(jié)語

綜上所述，媒體播放技術(shù)在南昌1號線車輛上進行了應(yīng)用，通過實時直播和錄播完成車載媒體在LCD顯示屏上顯示的功能，并且實時視頻和本地視頻可以進行切換，并采用視頻緩沖技術(shù)確保視頻的連續(xù)性。

作者簡介

吳君（1983.07.14-），女，遼寧大連人，工程師，主要從事地鐵車輛電氣設(shè)計工作。