廣州地鐵1 號線數字多媒體電視信息系統

摘　要　探討了運用數字多媒體廣播技術將無線通信和廣告媒體有機結合,建立地鐵內動態電視信息系統的基本原理。介紹了將數字多媒體廣播技術植入廣州地鐵1 號線無線尋呼系統的具體做法,盤活了業已遭淘汰的地鐵無線尋呼系統資源。關鍵詞　電視廣播系統, 數字多媒體技術, 無線尋呼
1 　引言
現代地鐵已不僅僅是一項交通工具,而已成為為人們提供出行、廣告、通信、購物、娛樂等多種服務的新型城市活動空間。隨著技術的進步,各種服務功能將實現相互滲透、優勢互補,共同為社會提供多樣化的服務。
當前,地鐵內的廣告媒體與通信系統基本上形成各成體系、獨立運作的格局。廣告媒體主要是以站廳、站臺的燈箱廣告和列車內廣告牌、站廳地鐵有線電視等組成。由于燈箱廣告是不可移動的靜態畫面,乘客只在經過登掛點時才能看到;有線電視是由控制中心播出信號,通過光纖傳輸,在沿線各地鐵站同步顯示聲像,也同樣不可移動,它們登掛的信息均不能與人們的移動而同步移動,不能滿足人們在流動過程中連續獲取信息的需要,同時,也存在廣告媒體需要最大限度聚集人群和地鐵站內不能滯留人群之間的矛盾。地鐵內的通信系統主要包括有線、移動和無線尋呼三種普通通信系統,以及提供數字傳輸服務的光纖網絡系統。由于移動通信的普及,尋呼業已逐步淡出了人們的日常生活,因而,無線尋呼系統網絡在地鐵內大部分已成為閑置資源。如廣州地鐵1 號線的尋呼通信系統建成時間較晚,已錯過投資回報的最佳時機,大部份投資僅依靠尋呼業務已難以回收。
為解決廣州地鐵1 號線無線尋呼系統的困境, 作者研究了國外數字多媒體技術在地面鐵路系統應用的成功案例,將數字多媒體技術植入地鐵無線尋呼通信網絡系統,并將該系統與地鐵廣告媒體(彩色液晶顯示屏和閉路電視機) 有機結合,在地鐵空間內建立全新的動態電視信息系統。
2 　當前數字多媒體廣播技術的應用
所謂數字多媒體廣播,是指將數字化的圖像、音頻信號及各種數據業務信號,在數字狀態下進行各種編碼、調制、傳遞等處理的系統, 它以1. 536 M Hz 帶寬傳送多至約1. 8 Mbit/s 的凈數據率,完全可以把活動圖像和音頻、數據信號一起,作為電視信號在信道中傳送,具有滿意的聲音和圖像質量以及傳輸可靠性。數字多媒體信號的頻率在30～3 000 MHz 之間,可通過地面、衛星和電纜信道傳送,適合于固定、便攜和移動接收。
2. 1 　德國法蘭克福鐵路的數字多媒體系統
目前德國法蘭克福鐵路線的旅客列車上運用的數字多媒體廣播技術,在每一輛車裝備8 個彩色液晶顯示屏。這條221 km 長的鐵路線上有18 座隧道(包括法蘭克富附近2. 2 km 長的機場隧道) 和無數的峽谷,無線電覆蓋的難度很大。為保證信號不中斷,設置了8 個主發射臺和27 個信號放大器(中繼器) 來提供整條線路的信號。
通過這個系統,乘客可以在超過160 km/ h 的高速列車中收看n -tv 新聞頻道節目,并通過屏幕上的字幕了解到交易行情、列車時刻表、下一站名等信息,如果乘客需要收聽節目的聲音,可以把耳機插到座椅扶手的插口上。
2. 2 　香港九廣鐵路的列車閉路電視廣告媒體系統
香港九廣鐵路公司在九龍 羅湖的列車上安裝了液晶顯示屏廣告系統。其做法是:在機車內安置一臺電腦播放器,由電腦播放器通過電纜信號線把廣告、資訊等信號送入安裝于列車各節車廂的液晶顯示屏上。每節車廂安裝了6 面液晶顯示屏。該系統的優點是結構簡單、投資少;但由于在地面上新建無線發射基站投資巨大以及各方的制約,目前還未能像法蘭克福鐵路那樣采用無線電技術傳播模式,因而只能利用預先設置好的廣告節目進行播放, 無法達到實時播放新聞、經濟信息、廣告等節目;而且廣告播放時間對廣告商要求的時間段難以準確無誤地安排,滿足不了廣告商戶的要求。
3 　地鐵空間動態電視信息系統的原理
地鐵空間動態電視信息系統包含兩層含義:一是廣告媒體以彩色液晶顯示屏、彩色電視機和大屏幕等離子顯示屏等作為連續不斷播放節目畫面的媒體;二是將設置在地鐵站廳、站臺、運行的列車上等多處廣告媒體采用無線電視和有線電視的形式組網,統一在同一時間播放同一個節目源,使人們從進入地鐵站開始的整個旅途過程中都可以通過沿途多處的廣告媒體連繼不斷地追蹤同一個節目。
下面以廣州地鐵1 號線為例介紹具體做法。
3. 1 　數字多媒體技術的植入
鑒于廣州地鐵1 號線內原已建有無線尋呼引入系統網絡,因此利用該網絡直接植入數字多媒體廣播技術,而不必要參照法蘭克福那樣重新建立發射網絡。鑒于數字多媒體廣播技術的頻率在國內所確定的頻率區間為207～ 215 M Hz 之間,而廣州地鐵1 號線內已原建有無線尋呼引入系統網絡的低端頻率在137～163 MHz 之間、高端頻率在270～287 M Hz 之間。因此,數字多媒體所選用的頻率正好落在無線尋呼引入系統的頻率區間;尋呼系統的功率放大器原設計的頻率是88～400 M Hz ,因此在技術上完全可以兼容,而不需要對原有網絡做任何改造;僅需在無線尋呼引入系統網絡的信號輸入接口前增加數字多媒體調制器和節目編輯設備而已。
　 2002 年5 月30 日,廣州地鐵1 號線植入數字多媒體技術取得初步調試成功,6 月3 日又以DVD 影碟機作為信號源進行了第二次調試,達到了滿意的收視效果; 同年8 月6 日以轉播中央電視臺(CCTV -1) 、廣東電視臺和廣州電視臺的節目作為信號源進行技術論證演播,完全達到滿意的收視效果。
3. 3 　動態電視媒體系統的工作原理
在現有的尋呼引入系統中心機房內設置節目編輯播放室,將有線電視信號、信息以及廣告節目信號源,經過數字多媒體廣播調制解調器,利用已有的無線尋呼引入系統網絡傳送到各地鐵站廳、站臺及隧道內的漏泄電纜;再將信號以無線電的形式發射出去,由設于列車車頭的數字多媒體接收器接收,通過數據信號線再傳送到每節車廂的彩色液晶顯示屏上;設于站廳、站臺的電視機或大屏幕等離子顯示屏都可同步收看同一節目,形成地鐵空間一個統一的動態電視信息系統,實現節目信息的實時編輯、發射和接收,圖像顯示和收音均俱。其網絡結構示意圖如圖1 。
　　列車內采用46 cm (18 英寸) 彩色液晶顯示屏或采用大屏幕等離子顯示屏。乘客可以在高速運行的列車中實時收看電視頻道節目(可根據需要安裝成有伴音或無伴音模式) 。彩色液晶顯示屏上下方同時將閃爍提示列車下一站的站名和列車即將到站開門的方向,指引乘客下車或換乘。如果乘客在收聽同步的節目聲音時嫌環境嘈雜,也可以把耳機插到自己攜帶的FM 收音機或有收音功能的手機插口上。
站廳、站臺內采用74 cm(29 英寸) 彩電和大屏幕等離子顯示屏。目前站臺絕大部分是島式建筑, 在長達120 m 的站臺上,乘客候車的位置主要集中在兩處自動電梯的出入口附近。過于聚集的候車客流和列車到站時下車的客流擠成一團,造成乘客上下車時的不便,而遠離自動電梯出入口處的地方乘客卻寥寥無幾。因此設想在遠離出入口的地方,增設數字多媒體電視以吸引部分候車乘客遠離自動電梯出入口附近,達到引導候車乘客在站臺上均勻分布、避免過度集中造成阻塞的目的。這樣,乘客從進入地鐵站開始到候車、乘車、出站都不必專門駐留就可以連續不斷地欣賞節目,獲取連貫的信息,也極大地滿足了廣告商的發布需求。

圖1 　動態電視媒體系統的網絡結構示意

4 　動態電視信息系統的優勢分析
首先,將先進的數字多媒體廣播技術引進地鐵, 打造一個全新的動態電視信息系統,可以使乘客在出行的同時及時獲取社會、經濟、文化等方面的信息,進一步提升地鐵為市民服務的附加值。特別是隨著城市空間的不斷擴展,人們在地鐵內的乘車逗留時間也隨之延長,這種附加服務的作用及其價值越來越重要。
其次,動態電視信息系統將站廳閉路電視、站臺大屏幕等離子顯示屏和列車內的彩色液晶顯示屏統一為一個整體,使乘客從一進入地鐵站開始至乘車直至出站為止,都始終可以觸及連續不斷的實時新聞、廣告等節目。由于同一時間的節目覆蓋了整個地鐵空間,囊括了地鐵全線巨大的客流量,可以最大限度地提高節目的商業價值。
第三,由于地鐵全線的新聞廣告信息都是同一個信號源,乘客對于各自喜好的節目可以毋須在站廳、站臺專門長時間駐足觀看,而可以在高速運行中的地鐵列車里追蹤欣賞豐富多彩的節目。站臺大屏幕顯示屏的合理分布則起到引導候車乘客均勻分布、避免上下車擁擠的效果,從而保證地鐵列車的準點運行,實現地鐵運營快速、舒適輸送乘客宗旨,進一步提高經濟收益。
最后,數字多媒體廣播技術植入地鐵無線尋呼系統,盤活了目前業已落后即將淘汰的地鐵無線尋呼系統,為地鐵無線尋呼系統在設備資源的再利用上開辟了一條新的途徑。將數字多媒體廣播技術與地鐵無線通信網絡有機地結合起來,在地鐵空間內建立動態電視信息系統,將令地鐵運營商進一步擴大運營服務的功能,提高服務質量,創造更大的經濟效益和社會效益。