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