地铁车厢VGA信号数字传输技术.doc

地铁车厢VGA信号数字传输技术南通市智勇电子有限公司摘要:主要介绍了在地铁车厢内，实现乘客资讯发布的视频数字传输技术。 关键词:地铁；视频；VGA信号；数字传输作为城市轨道交通建设重要组成部分的乘客资讯系统，可以持续地向乘客播放轨道交通列车到达预告、换乘信息、导向及时间等与乘车有关的信息，播放重要新闻、天气预报、娱乐、电视节目、广告等资讯信息，还可用来传递紧急救灾、安防反恐信息；在发生紧急情况时，可立即中断正常信息发布，并通过声音和图像报警的形式，提醒乘客紧急避险等数字媒体信息综合发布。国内多条新建地铁线路已把这套系统归入最初的规划设计中，该系统主要分为车站和车载两个主要部分，本文主要介绍车载乘客资讯系统中视频信号的数字传输设计与实现。在车载乘客资讯发布中，车载媒体控制器通过无线以太网从站台服务器实时下载视频文件、播表、导乘信息，列车的不同运营方向下载不同的导乘信号，用于提示乘客到站信息，同时即时更新紧急及特发事件信息。经过软件对上述信息进行合成，再通过媒体控制器的图形显示卡以VGA方式输出，经过VGA信号传输设备送至车厢内的终端显示屏上。1、VGA信号数字传输原理VGA信号数字传输系统是基于IP网络实现VGA信号的采集编码、传输、解码显示。通过VGA信号数字发送器（音视频信号数字编码器）以高质量的编码方式将视频信号、音频信号通过宽带网络传输至VGA信号数字接收器（音视频信号数字解码器），然后由VGA信号数字接收器将媒体信息转换成电视机的音视频信号播出或VGA信号和音频信号输出供显示器显示。这种播出方式对于广告的播放及信息的传播是极为理想的，不仅可以集中和远程管理， 还可以随时更新广告内容、以高频率无干扰的方式播出广告，使顾客及时了解到产品信息的最新趋势， 而且可以随时插播天气预报和各种文字信息，成本大大低于传统的（电视、报纸、电台）广告媒体。系统支持 MPEG 等播放标准，网络传输支持 HTTP 、FTP等国际标准协议， 由于VGA信号和音频信号的编码数字流大，目前这能适用于局域网内完全传输，随着压缩技术的提高，近期内能满足互联网上宽带传输的需求。 VGA信号数字传输系统采用高性能DSP处理器，支持VGA信号的分辨率达1024*76860Hz，编码解码输入输出帧率25帧，带宽占用1024k左右。 2、 车载VGA信号数字传输示意图一列车载系统由一台媒体控制器、一台VGA信号数字发送器、六台或八台VGA信号数字接收器组成（六节或八节编组）。如果用于大铁路中的VGA信号的传输时，VGA信号数字接收器需要16台。这些设备由一根CAT5网线（屏蔽）相联。组成一个车载局域网。同时此局域网也能提供车载监控系统的网络视频服务器使用，完成车载监控系统视频信号的传输，如图1：图1注：图中可以多台级联，一台VGA信号数字发送器可以带20台VGA信号数字接收器。3、 车载VGA信号数字传输设备 VGA信号数字传输设备由一台VGA信号数字发送器（音视频信号数字编码器）和一台至多台VGA信号数字接收器（音视频信号数字解码器）组成。其中多媒体视频和音频信号由车载媒体控制器产生信号源，传输至VGA信号数字发送器，经过VGA信号数字发送器编码，经网线传输至VGA信号数字接收器（需加交换机）。由VGA信号数字接收器输出至显示屏或液晶电视机。压缩和解压缩主板如图2图23.1 VGA信号数字发送器VGA信号数字发送器也叫音视频信号数字编码器，它是将输入的CVBS（复合视频信号）或VGA信号（RGB信号）进行数字编码，同时进行数字压缩（MPEG4压缩）形成一音视频数字码流，通过局域网或广域网形式进行远距离传输，结构示意如图3。 图33.2 VGA信号数字接收器VGA信号数字接收器也叫音视频信号数字解码器。它是接收网络上的流媒体数字信号。把流媒体数字信号解码成视频信号和音频信号输出，其输出设备可分二种类型。3.2.1 音视频直接输出型：VGA信号数字接收器接收由VGA信号数字发送器传输来的数据流信号，经解压缩后直接输出的视频复合信号（CVBS）、VGA信号（1024*76860Hz）、音频立体信号，这些信号直接供显示设备显示，VGA信号数字接收器置于显示设备的附近，或采用音视频分配器供多台显示设备使用，其缺点是：VGA信号数字接收器与显示设备的距离短，不适合大范围内多显示设备的使用。如果显示设备比较分散就需要多台VGA信号数字接收器，使用成本高。一些特殊场所使用不方便（如列车内的视频传输如果采用视频电缆容易产生干扰等）。示意图如图4：图4车厢内接线示意图如图5：图53.2.2 双绞线输出型： VGA信号双绞线输出型：它是用一根五类网线CAT5传输VGA信号和音频信号，它集VGA信号转换、分配、驱动、接收和还原功能为一身的信号传输系统。它可以将VGA信号通过非屏蔽五类网线上平衡传输，以增强对共模噪声及干扰信号的抑制，采用专利技术将H和V信号编码至RGB信号上加重处理后发送，仅利用CAT-5电缆的三对双绞线完成VGA、SVGA、SXGA、XGA、SXGA的RGBHV信号的平衡传输，并采用远距离高频补偿加重处理，带宽高达350MHz。多出的一对双绞线可以传输音频信号。配合VGA信号接收器最远可传输300米的距离，它适合于大范围内的视频音频信号的长距离传输，同时图像质量高，可节约VGA电缆成本和显示设备的成本，结构示意图6。图6车厢内接线示意图如图7：图7而作为车载乘客资讯发布视频传输，采用VGA信号数字传输方式是最好的选择，方便列车内的布线，一个局域网（100M）能完全乘客资讯系统的视频传输，同时也能完全车厢内监控视频信号的传输，一网二用，节约了投资。采用VGA信号