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MP4影视播放系统和液晶电视在低温地区旅客列车

发表时间:2014-11-01 20:22 作者: 来源: 浏览:
MP4影视播放系统和液晶电视在低温地区旅客列车上应用的研究

 

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摘 要:以音/视频娱乐系统在出口哈萨克斯坦软座车中的应用为背景,介绍了MP4作为音/视频系统信息源(即:视频播放器)在铁道车辆上的首次应用。本文分析了MP4作为视频播放器的系统构成、工作原理,并对影视系统控制单元进行了简要介绍;通过与数字多媒体播放器分析和对比,总结归纳出MP4播放器的优势及市场前景;最后简单介绍了双液晶电视结构在出口铁道客车上的应用。
关键词:MP4视频播放器;铁道车辆;双液晶电视
PIS是旅客信息系统的简称,一般包括显示、通讯、影视娱乐、广播四部分功能,是当前旅客列车的重要组成部分。PIS系统的配置为列车旅途提供了更加便捷与舒适的环境,为旅客提供了更高水平的服务,在旅途中为旅客提供丰富的娱乐、咨询服务。
在传统的PIS音频/视频娱乐系统中,音频/视频信息源多采用数字多媒体播放机,由其向扬声器提供音频信息并向客室内的电视提供视频信息。
但是数字多媒体播放机本身存在一些弊端,它一般体积大、功耗大、价格昂贵,而且性能也不是很稳定。为此,我们考虑能否找到一个新的系统替代它在旅客列车上进行应用。
MP4是目前国内外比较流行的音/视频播放系统,它具有体积小、功耗低、价格便宜、性能稳定的特点。在哈萨克斯坦旅客列车项目中,我们研究开发了将MP4作为影视系统播放主机应用在旅客列车上。
1 影视系统设计介绍
    下面我们以哈萨克斯坦项目为例简单介绍一下MP4在列车上的应用。
1.1概述
在哈萨克斯坦列车项目中采用单车播放影视系统,各车所播放节目相互独立,彼此之间没有任何关系。在每辆车内配备一个影视播放单元,播放单元通过硬线与每一台液晶屏终端进行视频节目的数据传输。每辆车的影视播放系统可以独立工作,系统管理的灵活性比较高。
影视系统由影视系统控制单元、液晶电视、扬声器及传输信道及电源线构成。
影视系统控制单元包括MP4及音/视频控制器,控制单元安装于每节软座车厢的乘务员室内,其将MP4输出的模拟视频信号分配后给顶板上安装的电视,视频伴音信号送给本车功放进行放大后输出到扬声器。
1.2系统构成
该系统包括影视系统控制单元、液晶电视、扬声器及传输信道及电源线等。
影视系统控制单元内装有音视频控制器(包括:电源、定压功放、视频分配器、音频切换装置),控制单元表面安装MP4并附带U盘。MP4附带标配:机器,USB连接线,充电线,OTG连接线,支架,耳机,合格证,说明书,质保卡;选配:充电器,AV线,HDMI线,遥控器。
该系统MP4为5inLED屏,同时配备遥控器。MP4既可通过按键操作,也可通过遥控器进行控制。MP4本身带有多国语言,可显示中、英、俄文操作界面,便于在哈萨克斯坦境内操作使用。
由于哈萨克斯坦处于低温地区,普通液晶电视在较低情况下会出现拖影问题,为此我们配置了耐低温的电视。
对于传输信道,我们选择了耐低温的电线、电缆,以适应当地恶劣的气候环境。
1.3系统原理
1.3.1原理简介
影视系统的原理框图如图1所示。
图1 影视系统原理框图
影视系统由影视系统控制单元、液晶电视、扬声器、传输信道及电源线构成。
影视系统控制单元装于每节软座车厢的乘务员室内,它将MP4输出的模拟视频信号分配后给顶板上安装的电视,视频伴音信号送给本车功放进行放大后输出到扬声器。
1.3.2与广播系统对接
本系统除实现音/视频娱乐的基本功能外,兼顾实现与列车广播系统的切换对接。在音/视频娱乐系统控制单元内存在一个常闭触点,在广播机未开始广播的情况下,触点保持闭合。当广播机广播时,广播机在音频切换线上发出直流24V的电压(广播机配置此接口),在广播期间保持DC24V,触点断开,MP4的音频信号不能通过功放到达扬声器。这样就避免了在列车上既存在列车广播音源,又存在影视系统音源的可能。
1.3.3视频播放
每车的影视系统播放预存储在MP4播放器内的影视节目。乘务员可以在乘务员室内通过MP4观看娱乐节目并进行节目更换、控制节目的快进、快退等。乘客可通过液晶电视终端收看影视节目。列车广播机播音时,视频画面继续进行,扬声器的音频信号暂停。
1.3.4音频播放
视频伴音由顶板上的扬声器播出,乘客可通过扬声器收听视频伴音。其音频信号也是由影视系统主机(即:MP4)播出的。列车广播机播音时,所有视频伴音自动转为静音状态。当广播结束后,自动恢复为原来的状态。
1.3.5音/视频信号源
    每节软座车厢配备1个影视系统控制单元,控制单元内部的MP4和附带的U盘可存入大量的音视频节目,由于配置了U盘,更加方便了节目的更新。MP4本身和U盘容量总和不小于4GB,能够满足旅途全程不重复的播放娱乐节目。
2 影视系统控制单元设计介绍
2.1设计简介
关于影视系统控制柜原理框图如图2所示。


 
图2 影视系统控制柜原理框图
影视系统控制单元由电源滤波模块、电源模块、MP4、接触器、功放、视频分配器构成。电源分别给MP4、接触器和功放提供电源。MP4与视频分配器和功放相连,分别给电视和扬声器提供视频和音频信号。
视频信号的接线方式:MP4->视频分配器->电视。MP4的视频接口接至视频分配器,通过视频分配器给2个电视提供视频信号。
MP4音频接口的接线方式:MP4->接触器->功放->扬声器。MP4的音频接口接至接触器,然后与功放相连,功放将音频信号放大后传输到客室内安装的扬声器。
2.2机械设计
箱体长度380mm,深度320mm,高度350mm。
3U机箱长度279.6mm,深度220mm,高度132.5mm。
外接口均在前面板。
影视系统控制单元的外形尺寸图和机械视图如图3、图4所示。


 
图3 影视系统控制单元外形尺寸图
2.3 电气设计
影视系统控制单元包含多种模块和印刷电路板。它包括以下电路单元:EMC滤波器、电源板、功放板、视频分配板。所有功能模块通过背板进行连接,下面简要介绍一下模块和电路板。
2.3.1电源滤波板
EMC滤波器的作用是消除或减弱来自电源的传导噪声、瞬时脉冲、浪涌等产生的影响,使各个设备获得平稳的电源。经过反复试验,我们选择了主要滤去中、高频的电源滤波模块。
2.3.2电源板
电源板分别需要为MP4、接触器和功放提供电源。在设计过程中选择了包含48/24V模块,24/12V模块,12V/5V模块,12V/3.3V模块的电源板,分别为各器件提供不同等级的电源。电源板的总功率应不小于各期间功率总和。经过计算,选择的电源板功率为100W。
2.3.3功放板
设计为一个3U插板分别为两路音频提供音源。在影视播放系统中,共设置4个扬声器。扬声器型号为YSQ-3A-2。它的技术指标如下表。

技术指标
额定值
技术指标
额定值
额定功率
2W
阻抗
4Ω
初级输入
60V
阻抗
3.6KΩ

扬声器功率总和=2WX4=8W
选择的功放功率总和要不小于扬声器功率总和,即:不小于8W。在此系统中,我们选择使用了功率为20W的功放。
2.3.4视频分配板
将视频信号分配成多路输出,送给车顶电视。
2.3.5系统播放部分硬件
系统播放部分硬件连接如图5所示。


 

视频传输线

 
 
MP4电源线
 
U盘连接线
 
U盘
 

 

图5 系统播放硬件连接图
MP4外设U盘,通过连接线将MP4与U盘连接在一起。可以通过U盘更新节目,便于节目的更新和操作。
如果遥控器没电或者无效,可以在箱体MP4播放器上进行操作,如图6所示。

返回按钮

 
 
导航键
 

 

图6 MP4播放器箱体操作图
3 双液晶电视设计介绍
双液晶电视安装于软座车客室内。安装高度和位置充分考虑旅观看电视的舒适性。如图7所示。

 

客室二位端

 
客室一位端
B-B

 

图7 安装高度和位置图
考虑车辆生产过程中的制造误差,在电视安装机构上增加了纵向、横向及高度方向的调节机构,保证在顶板安装存在误差的情况下,电视仍然能够装上。电视安装架安装高度的调整范围在±5mm的范围内。
4 结论
    现在,由MP4作为影视播放系统主机和耐低温的双液晶电视已在哈萨克斯坦软座车上投入使用。一年多以来,未接到用户的故障反馈,实践证明该系统是稳定可靠的,为以后大批量的应用提供了依据。
参考文献
[1] TB/T 3021—2001,铁道机车车辆电子装置.

 

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