CN100394738C - 分布式多媒体信息传播系统 - Google Patents

Abstract

一种分布式多媒体信息传播系统，包括中心管理子系统、数据分发子系统和多个信息播放子系统，所述数据分发子系统与多个信息播放子系统构成局域网，并通过互联网与所述中心管理子系统连接；并且，所述信息播放子系统具有无线接入点，用于将本地用户无线接入局域网，通过局域网接入到互联网。本发明实现了数字化的多媒体信息从数据提供中心到各个信息播放子系统的同步与分发，减轻了中心管理子系统的负荷，加快了数据的下载速度，减少了地域的限制，并且提供了处于各个信息播放子系统的用户无线上网的功能。

Description

分布式多媒体信息传播系统

技术领域

本发明涉及一种互联网络和信息传播技术领域的系统，具体的说，涉及一种基于互联网及有线/无线局域网技术的、可应用于移动机车、有可视条件场所的分布式多媒体信息传播系统。

背景技术

互联网(Internet)是目前世界上最大、最流行的计算机网络，同时也是目前影响最大的一种全球性、开放的信息资源网。随着国际互联网在全球的迅猛发展，利用互联网传播媒体信息也应运而生。随着网络技术的不断发展，特别是万维网和浏览器的推出，使得人们能够通过国际互联网，很方便地在计算机屏幕上访问他们所需要的任何文字、音响记录或视频图像，因此网上媒体信息服务内容日益增多。

互联网因其诞生在报刊、广播、电视这三种大众传播媒体之后，被称作“第四媒体”。通常来说，人们通过计算机终端的网页浏览器访问基于互联网这个传输平台来传播新闻和信息的网站，主动地获取信息；但是，当用户因为没有终端或者其他原因，不能主动访问媒体信息时，为了满足需要，出现了一种类似于电视的机制，通过提供一个显示终端，不间断地为用户“推送”信息，为用户提供文字、声音和图像。

当人们乘坐公共交通工具、电梯，或在一些需要排队或等待的场合停留时，人们被限制于一个特定的空间内，因此往往会感到乏味，从而，在这样的环境中提供有吸引力的信息，将使人们很乐意去接受其中的内容，包括广告。

特别地，在列车环境中，大数量的乘客在列车这个封闭的旅行空间中，平均要度过8个小时的旅行时间，大家对于信息获取有着非常迫切的需求。然而，目前在列车上所能获取的信息是非常有限的，而且以平面媒体居多，例如，申请号为03213713.3的中国专利申请提供的一种列车车厢用广告媒体桌面，申请号为200320114655.9的中国专利申请提供的一种车内广告吊牌等。上述广告媒体桌面和广告吊牌提供的信息是基于传统的平面媒体，这些平面媒体形式比较单一，观众初看时会觉得新鲜，但是如果内容长期得不到更换的话，观众将会逐渐失去新鲜感而对它熟视无睹，起不到作用。

为了使信息内容、形式不至于太单调，人们想了很多办法，例如申请号为03129411.1的中国专利提供了一种数字多功能光盘一体化同步液晶显示播放系统，申请号为00131804.7的中国专利提供了一种多媒体广告式公交车，这两个专利申请中提供了通过屏幕显示装置及广告播音装置为用户提供变化的多媒体形式的信息。然而，即使是现存的具有多媒体性质的信息传播媒体，也存在着内容的更新繁琐，不及时等问题。例如，通过更换DVD碟片来更换内容，而碟片的内容无法更换，不能实时发布最新信息，时间长了同样会导致观众对提供的信息内容失去兴趣。

上述的媒体传播系统由于技术和设计思想上的局限，只能提供有限的、单向的、需要较多人工维护的媒体信息，也不能实现媒体与观众之间的双向互动，实际的效果并不理想，因此，针对此类封闭环境的媒体信息传播系统仍有进一步改进的必要。

为了及时地传递多媒体信息，还需要有效的传输媒介。但在一些环境中，铺设音视频信号线或者网络信号是比较困难的。特别地，在列车环境中，将多节车厢互联成一个局域网，需要在分立的车厢之间相互连接。而实际上，对于已经在营运中的列车车体，受到安全等因素的影响，不允许在列车车厢之间增加电缆连接，即使在车厢内部也需要尽量减少线缆的铺设。在这样的前提下，需要采用新的方法才能很好地解决问题。

此外，现有的公共环境中的多媒体信息终端，通常都是声音随着视频在同一个设备上播出(类似电视机的伴音从电视机内置的喇叭上发声)，然而在嘈杂的公共场合，例如商场、候车室、列车上，通常还会有一套背景广播系统，此时，多媒体信息终端的音量和背景广播系统的音量之间就很难协调，例如，为了让观众听得清楚媒体终端上的内容，终端应该尽量调高声音，但这又很容易造成听不见广播的内容，耽误事情。因此，如何使这两种声音在同一个环境中相互协调，此消彼长，是需要解决的又一问题。

在分布式的播放环境中，如果不在现场，通常不能直观地了解到当前播放系统正在播放的内容。因此为了实现对播出内容的远程监播，需要一种新的机制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种分布式多媒体信息传播系统，实现数字化的多媒体信息从中心服务器到各个终端的同步与分发，并以最佳的形式在公共场合显示和播放，同时，也在终端所在的位置为用户提供无线上网的功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种分布式多媒体信息传播系统，包括：

中心管理子系统，用于数据的提供、管理，并根据数据分发子系统的请求，将请求的数据文件发送到数据分发子系统中；

数据分发子系统，用于从中心管理子系统获得需要播放显示的数据文件，并将所述的数据文件发送到信息播放子系统；

多个信息播放子系统，所述信息播放子系统包括一播放服务器和多个视频显示终端，所述每一播放服务器接收数据分发子系统发送来的数据，进行视音频数据的解码、播放处理，通过视频显示终端进行播放；

所述数据分发子系统与多个信息播放子系统构成局域网，并通过互联网与所述中心管理子系统连接；并且，所述信息播放子系统具有无线接入点，其与播放服务器连接，用于将本地用户无线接入局域网，通过局域网接入到互联网。

本发明不但可以将中心管理子系统的数据文件发送到通过信息播放子系统进行播放，而且，由于信息播放子系统具有无线接入点，为用户提供无线上网的功能。

为了能够进行多媒体信息的远程播放，所述的数据分发子系统包括多级数据缓冲服务器单元，每一级的所述数据缓冲服务器单元包括多个通过网络连接的服务器，每一级的服务器分别与下一级别的服务器连接，最末级别数据缓冲服务器单元的服务器与信息播放子系统连接；

所述第一级数据缓冲服务器单元中的多个服务器通过网络与中心管理子系统连接，从中心管理子系统和其他服务器获得数据文件，并将该数据文件依次通过各个级别的服务器发送到信息播放子系统中的播放服务器，由播放服务器通过各个视频显示终端播放。

另外，为了充分利用资源，所述多级数据缓冲服务器单元的各个级别数据缓冲服务器单元中的服务器与信息播放子系统连接；将其接收到的数据文件发送到所述信息播放子系统中的播放服务器，由播放服务器通过各个视频显示终端播放。这样，每一级别数据缓冲服务器单元中的服务器不但可以将数据文件下发到下一级别的数据缓冲服务器单元中的服务器中，进行远程播放多媒体信息文件，而且，也可以在本地进行播放，使本发明的适用范围更广。

所述系统管理机根据数据分发子系统的请求，将每一个待发送的数据文件分成一个以上部分，分别发送到数据分发子系统中的第一级数据缓冲服务器单元中的服务器；并且，所述的系统管理机包括动态生成的节目源清单，所述第一级数据缓冲服务器单元中服务器从系统管理机获取所述节目源清单，与本地的节目清单进行比较并更新本地文件，得到本地最新文件清单，从中心管理子系统和/或其他站台服务器下载增加的和改变时间戳的文件；当第一级数据缓冲服务器单元中的服务器从系统管理机下载文件时，每一个服务器只下载该文件的一部分，剩余的部分从其他的服务器中下载。每个服务器不只作为下载的客户端，还作为数据的提供者，一个数据文件从中心管理子系统的分发到各个服务器上，这不但减轻了系统管理机的负荷，而且加快了数据的下载速度，减少了地域的限制。

另外，所述信息播放子系统还包括多个音频播放终端，所述每一播放服务器接收数据分发子系统发送来的数据，进行视音频的解码、播放处理，将视频数据、音频数据分别发送到视频显示终端和音频播放终端进行视频、音频的分离播放。

综上所述，本发明所述的分布式的多媒体信息传播系统，通过分级数据传输，实现了数字化的多媒体信息从数据提供中心到各个终端的同步与分发，避免了数据传输过程中的损耗，播出时可以达到最佳的音、视觉效果；并且数据的下载仅对新增加和改变时间戳的文件进行增量下载，在减小下载数据量的同时及时更新数据，保证播放的及时性；并将音频、视频分开播放，音频播放设备采用目前公共场所用于广播的音频设备，并优先播放广播播放的内容，保证受众可以及时、准确的收到广播播放的信息。

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明所述系统的总体框架示意图；

图2为本发明中心管理子系统的组成示意图；

图3为车站应用中的数据分发子系统；

图4为本发明数据分发子系统在站车应用时的数据传输流程示意图；

图5为传统的数据下载方式示意图；

图6为本发明分布式的数据下载方式示意图；

图7为本发明站台数据缓冲服务器的数据下载流程图；

图8为本发明车载缓冲服务器在列车中的位置示意图；

图9为本发明一个列车上形成的多重级联无线局域网的结构示意图；

图10为本发明列车上的的网络连接及信息播放装置结构示意图；

图11为本发明车厢部分多重级联无线局域网的示意图；

图12为本发明音频自动切换设备的原理框图；

图13为本发明远程信息播放子系统监播的流程；

图14为本发明一具体实施例的系统结构图。

具体实施方式

参见图1，为本发明所述系统的总体框架示意图，本发明所述分布式多媒体信息传播系统包括中心管理子系统1、数据分发子系统2和信息播放子系统3。

所述中心管理子系统1用于数据的提供、管理，根据数据分发子系统2的请求，将每一个待发送的数据文件分成一个以上部分，并分别发送到数据分发子系统2中的第一级数据缓冲服务器中。其组成示意图如图2所示，系统管理机11，用于系统、数据的管理；视频监播机12，用于监视信息播放子系统的信息播放情况，并将相应的情况发送给系统管理机；视频编辑机13，用于进行视频编辑，提供视频数据；中心认证服务器14，用于对信息播放终端处的用户无线上网进行中心认证；；交换机15，与INTERNET网络连接，用于系统管理机与数据分发子系统的通讯，多媒体信息以文件方式存储在中心管理子系统1中，作为数据缓冲服务器的数据源。

所述数据分发子系统2可以包括多级数据缓冲服务器单元，所述每一级别的数据缓冲服务器单元包括一个以上通过网络连接的服务器，每一级别的服务器分别与下一级别的服务器连接，所述第一级数据缓冲服务器单元中的多个服务器通过网络与中心管理子系统连接，从中心管理子系统和其他服务器获得数据文件，并将该数据文件发送到与其连接的信息播放子系统。并且，每一级别的数据缓冲服务器单元与一个或多个信息播放子系统连接。

以在铁路列车上的应用为例，如图3所示，所述数据分发子系统2包括站台数据缓冲子单元组20，其中包括多个站台数据缓冲子单元21、22.....2M，每一个车站对应于一个站台数据缓冲子单元；还包括车载数据缓冲子单元组200，每一列车对应一个车载数据缓冲子单元201、202.....20N，多个站台数据缓冲子单元21、22.....2M向上通过INTERNET与中心管理子系统1连接，进行数据的传输，向下通过无线局域网与所述车载数据缓冲子单元连接。其中，所述站台数据缓冲子单元为固定不动的系统，而车载数据缓冲子单元是随着列车移动的。所以，每一个车载数据缓冲子单元可以和任一个站台数据缓冲子单元通过无线局域网建立连接，从站台数据缓冲子单元下载、更新数据。车载数据缓冲子单元将接收到的数据通过无线网络发送到信息播放子系统中的各个播放服务器。

参见图4，为本发明数据分发子系统在站车应用时的数据传输流程示意图，其中，所述站台数据缓冲子单元包括路由器/调制解调器(MODEM)211、站台服务器212和站台无线覆盖接入点213，与INTERNET网络连接的路由器/MODEM211用于站台数据缓冲子单元与中心管理子系统的通讯；站台服务器212通过路由器/MODEM211从中心管理子系统1和其他站台数据缓冲子单元中的站台服务器接收数据，并将接收的数据通过站台无线覆盖接入点213发送到车载数据缓冲服务器单元。

所述的车载数据缓冲子单元201包括一个车载数据缓冲服务器2011，多个无线接入点组成的无线网络覆盖单元2012，通过无线局域网和/或移动通讯网络接收数据，并将接收到的数据通过无线网络覆盖单元2012发送到信息播放子系统中的各个播放服务器。

对于列车环境的应用，由于列车常处在移动环境中，按现有的技术条件，可以通过无线广域网(GPRS/CDMA)和无线局域网(WLAN)两种无线通讯技术实现数据的传输。GPRS/CDMA的覆盖范围是非常广的，但由于GPRS/CDMA的带宽较小，进行GB级别大数据量的流媒体传输并不现实；而WLAN的带宽可以高达54Mbps(标准802.11g)，在信号较好的时候，传输1GByte的文件只需要约5分钟，然而WLAN的覆盖范围是有限的，通常只在200米范围内效果比较理想。

因此，对于列车应用，数据分发子系统首先将大量的多媒体信息通过宽带网络传送到与每一个车站对应的站台数据缓冲子单元，然后，当列车停靠站台时，通过站台上的WLAN系统再传送给列车上的车载数据缓冲服务器。

对于需要实时显示的内容，例如实时新闻文本信息，因为数据量较小，则直接通过GPRS/CDMA传送到列车上的车载数据缓冲服务器上。本发明数据分发子系统在站车应用时的数据传输流程示意图如图4所示，站台数据缓冲子单元21通过路由器/MODEM211与INTERNET连接，从中心管理子系统下载大量的多媒体数据文件到站台服务器212，站台服务器212通过站台无线覆盖接入点213将大量的多媒体数据文件发送到车载数据缓冲服务器单元201；车载数据缓冲服务器单元201中的车载数据缓冲服务器2011包括内置802.11g无线网卡，通过内置802.11g无线网卡连接到所述站台无线覆盖接入点213形成无线局域网，进行高速的数据交换，包括数据文件的下载、更新，上传信息播放子系统正在播放的节目；所述车载数据缓冲服务器还包括内置2.5G/3G的无线调制解调器，通过2.5G/3G的无线调制解调器接入移动通讯网络，进行低速的数据交换，如少量文本数据。

中心管理子系统1将多媒体数据分发到各个站台缓冲子单元中的站台服务器。由于多媒体数据经常需要更新，站台服务器就不断从中心管理子系统上补充新的内容，如果采用传统的数据下载方式，如图5所示，服务器400为数据提供服务器，服务器401、402.....40n为数据下载服务器，服务器401、402.....40n为数据下载服务器均从服务器400上下载数据，如果下载服务器较多时，服务器400需要承载大量的下载访问，并且也需要较大带宽来满足多点下载的要求，为了解决这个问题，本发明的数据的分发过程采用下面的机制，如图6所示，中心服务器400和多个下载服务器401、402、403......均连接到互联网上，它们之间可以直接互相访问，每个下载服务器既作为数据的获得方，也同时作为数据的提供方。在下载时，每个下载服务器将根据与其他服务器的连接速度快慢，动态选择较快的多个服务器获取数据。

在中心管理子系统的服务器上将待传递的每个文件分成了Z个部分，站台服务器212在服务器随机下载了第N个部分，站台服务器222在服务器随机下载了第M个部分，站台服务器232在服务器随机下载了第Q个部分......这样每个站台服务器实际上只从中心管理子系统1下载了少量的内容，其他的内容可以就近到另外一个站台服务器上获取，例如站台服务器212和站台服务器222之间的带宽较好，站台服务器212就会到站台服务器222上去取站台服务器222已经下载好的第M部分，站台服务器222会到站台服务器212上去取站台服务器212已经下载好的第N部分。这样就不但减轻了中心管理子系统的服务器的负荷，也加快了各个站台服务器的下载速度，效率也提高了，更同样减少了地域之间的限制。比如站台服务器242连到中心管理子系统的服务器的速度可能非常低，但是与站台服务器212和站台服务器252之间的连接带宽比较高，则可以从站台服务器212和站台服务器252之间更快地完成数据的下载。

采用这种分布式的数据同步机制，改变了每个站台服务器单纯作为下载客户端的传统，使站台服务器也作为数据的提供者(服务器端)。这样，可快速完成从中心管理子系统的服务器到各个站台服务器之间的多媒体数据分发。

根据每个信息播放子系统的特定情况(例如，在某商场和某候车室播放的内容是不一样的)，中心管理子系统生成节目源清单和播放清单，各个站台服务器将从中心管理子系统上获取节目源清单，与本地现有的清单进行比较，得到更新之后的文件清单，仅对新增和改变时间戳的文件进行增量下载，而不是总下载全部内容。然后开始上述的分布式数据下载过程。如图7所示。

站台缓冲服务器完成下载后，当列车在站台的几百米范围内停靠时，列车上的车载缓冲服务器将随时连接到站台上最强信号的无线接入点，通过802.11g无线局域网下载最新的数据，下载同样采取增量方式，仅下载新增和改变了的内容，并且，下载过程是按断点续传方式进行，例如，某个文件只下载了一部分，则下一次将处理尚未下载的部分而不是全部重新下载。新增和改变的内容通常不会很多，这样，在停靠站台的短时间内，通常就足以完成数据的更新。

在数据同步到了车载数据缓冲子单元中的车载数据缓冲服务器之后，就需要再通过列车内的无线网络覆盖单元2012，把数据再传送到每个车厢内的信息播放子系统3，对于在列车环境中，把各节车厢连接成统一的局域网的问题，本发明给出了以下解决方法。

所述车载数据缓冲子单元包括：车载数据缓冲服务器与两个无线接入点以有线以太网连接，每个信息播放子系统中的播放服务器与两个无线接入点以有线以太网连接，车载数据缓冲服务器与每个信息播放子系统中的播放服务器的连接通过无线接入点连接。对于已经在营运中的列车车体，受到安全等因素的影响，不允许在列车车厢之间增加电缆连接，即使在车厢内部也需要尽量减少线缆的铺设。因此，应该采用无线方式组建列车局域网。但由于列车之间不便增加新的线缆连接，而列车的车厢是金属的，屏蔽严重，单个无线接入点(AP)是不可能覆盖整个列车的每个车厢的。每个无线接入点(AP)通常只能覆盖到本节车厢，由于屏蔽原因，如果AP被安放在车厢的中部，那么本节车厢的覆盖没有问题，但在相邻车厢的中部信号将比较弱，因此，不能简单地采用支持无线分布式系统(WDS)的AP安装在中部。而是需要将无线接入点分为基础架构模式(Infrastructure)和客户端模式(Client)两种类型，并在安装时，让两个AP分别固定在车厢的两端，之间通过有线的以太网相互连接。这样车厢之间就通过无线方式建立了连接，形成列车局域网。

每个基础架构模式的AP与每个客户端模式的AP无线连接，两类AP均有有线以太网接口，且AP内部的无线以太网接口部分和有线以太网接口之间是交换机(Switch)方式，这样，数据流将按照标准的交换机工作原理在无线接口与有线接口之间交换。

由于无线传输的时延也会降低访问的速率，为了减少无线接入点的数量，考虑到各个车厢的播入服务器主要和中心的车载缓冲服务器交换数据，将车载缓冲服务器设置在列车的中部车厢，并将某侧的车厢编号为A1、A2、A3......，另一侧的车厢编号为B1、B2、B3，如图8所示，这样，无线级联的数量降低为9级(全车共19节车厢时)，如图9所示，为一个列车上形成的多重级联无线局域网的结构示意图，车载缓冲服务器位于中心车厢上，以向图8所示列车的右侧为例，从中心车厢向右分别为车厢A1、A2、A3......，车载缓冲服务器的数据通过中心车厢的基础架构模式AP与车厢A1客户端模式的AP的连接传送到播放服务器，车厢A1播放服务器的数据通过车厢A1的基础架构模式AP与车厢A2的客户端模式AP的连接传送到播放服务器，以此类推，从车载缓冲服务器发出的数据一直传送到最后一节车厢的播放服务器。

由于列车的车厢可能会根据实际运营情况进行调整和维修，因此，无线网络必须是自适应组网的。实现方法是：客户端模式的AP上电后，寻找信号最强的无线接入点，然后与之建立连接。为了避免客户端模式的AP连接到同车厢内另一侧的基础架构模式的AP，在基础架构模式的AP中设定MAC地址黑名单，将同车厢的客户端模式AP的MAC地址列为禁止连接的终端，这样，就保证了客户端模式的AP只会和邻近车厢的基础架构模式AP连接上(由于列车是呈线性的，邻近车厢的信号通常会比其他车厢更强)。

如图10所示，为本发明列车上的的网络连接及信息播放装置结构示意图，在每一节车厢内设置一信息播放子系统3，包括一播放服务器31和多个视频显示终端32、音频播放终端，由于音频播放终端使用原有列车上的音频播放终端，所在该图中未示出，播放服务器31通过以太网接口分别与列车两端的AP1、AP2连接，并通过一个视频图像阵列(Video GraphicArray，简称VGA)分配器33连接多个视频显示终端。另外，在列车的中间部分设置一AP3，其与播放服务器31连接。所述的播放服务器31、VGA分配器33和电源放置在乘务室内。播放服务器31通过AP1、AP2无线接收从车载缓冲服务器发送来的数据，进行视音频的解码，并将视频数据与音频数据分开后，分别发送到视频显示终端和音频播放终端进行视频、音频的播放，列车上的数据分发及信息播放装置如图11所示。另外，由于在每一车厢内有一AP3，处于车厢内的用户可以通过AP3无线连接到列车局域网上，并通过车载缓冲服务器、站台数据缓冲器连接到互联网上，或者通过车载缓冲服务器、移动通信网络连接到互联网上，为用户提供了无线上网的功能。

在嘈杂的公共场合，为了让受众听得清楚媒体终端上的内容，也不错过背景广播中的有用信息，多媒体信息终端的音量和背景广播系统的音量之间需要互相协调。传统的方法是在信息播放设备上同时提供音频和视频信息，这会产生前面所提及的矛盾。因此，本发明把视频和音频分开播出，视频通过LCD/PDP等用户可以观看的终端直接播出，而音频系统和公共场合中现存的广播系统相混合，关键是按以下原则处理：

融合原则：音频系统通过原有音频系统播放，不再设置新的音频系统。

分离原则：新的系统与原系统尽可能从设备上分离，新系统的运行与停止不会影响到原系统；原系统的音源部分的运行与停止也不影响到新系统。

优先原则：在新系统和原系统同时有语音的时间，原系统语音优先播放。

按照上述原则，本发明提出了一种音频自动切换设备，其为原理框图如图12所示。在音频播放终端与音频播放器中间设置一音频自动切换装置，该音频自动切换装置包括继电器、电压比较单元、电子开关和延迟电路，所述的继电器包括一三端触点，第一端为公共端，第一端与第二端构成一常闭触点，第一端与第三端构成一常开触点，电子开关包括第一、二、三和控制端，所述第三、一端构成第一常开开关，所述第二、一端构成第二常开开关。

独立音频信号源(也就是原系统的现有音源)与继电器的公共端连接，继电器的第二端与音频播放终端的功放连接，继电器的第三端同时与电压比较器的输入端和电子开关的第三端连接，电压比较器的输出端通地一延迟电路与电子开关的控制端连接；播放服务器的音频输出端与电子开关的第二端连接，电子开关的第一端与音频播放终端的功放连接。

继电器的线圈直接由电源供电，在电源断开时，常闭触点(1-2)连通，现有音源的信号直接被旁路送出到外部功放，这样，在该切换设备产生故障时，断开电源即可保证原系统的语音能直接送出不受影响。

当该设备上电工作时，继电器的线圈通电吸合，常开触点(1-3)联通，原系统的现有音源被送到电压比较单元和数字开关芯片上，电压比较单元将原系统的现有音源的音频电平高低与一个可以调整的最小阈值相比较，如果原系统的音源高过此阈值，则认为原系统现在处在工作状态，电压比较单元控制数字开关芯片1-3端子导通，这样，就将原系统的音源送出到外部功放；如果原系统的音源比此阈值更低，则认为原系统现在处在静默状态，经过延迟电路的约5秒钟延迟后，电压比较单元控制数字开关芯片1-2端子导通，这样，就将新加音源送出到外部功放。由于电压比较器的反应速度非常快，而且采用数字开关芯片，也比采用继电器进行切换要快得多，这样，就确保了切换到原有音频系统的实时性，当原有系统的音源有信号时，马上切换到原有音源。延迟电路在当电压比较单元需要切换数字开关芯片为1-2闭合状态时(电压比较单元会给出一个低电平)，先延迟5秒，然后再控制数字开关芯片为1-2闭合状态；而当电压比较单元需要切换数字开关芯片为1-3闭合状态时(电压比较单元会给出一个高电平)，不作任何延迟，立刻控制数字开关芯片为1-3闭合状态。

这样，当原系统音源(原有的背景广播)有信号时，能在10毫秒之内把原音源送出到功放中播放；而当原系统音源信号连续5秒钟没有信号时，才会把新系统的音源(多媒体信息播放系统的音源)送出到外部功放中。

为实现远程对信息播放子系统进行监播，也就是说，在中心管理子系统可以实时查看并控制每个信息播放子系统中正在播放的内容，具体过程如图13所示：

1.所有的信息播放子系统均有独一无二的编号；信息播放子系统在工作状态时，通过互联网(经由GPRS/CDMA或其他联网方式)连接到中心管理服务器(中心管理子系统的系统管理机)上；

2.在视频监播机上输入所需监播的信息播放子系统的编号，视频监播机向信息播放子系统发送请求命令，获取信息播放子系统正在播放的节目名称、当前正播放的偏移时刻信息、当前信息播放子系统的精确时间；

3.视频监播机根据获得的节目名称，从本地存储的全部节目中检索出对应的多媒体文件；如果无法找到，则发送警告，说明现在正在播放未审查的内容，视频监播机向信息播放子系统发送暂停命令。

4.如果检索到了多媒体文件，则打开此文件，并根据所获得的播放偏移时刻以及信息播放子系统的精确时间、本地的精确时间，计算出文件播放的起始位置，按此起始位置，视频监播机播放本地存储的多媒体文件。

如图14所示，为本发明的一个具体实施例，该实施例为铁路站车综合信息服务系统(简称TraiNet)，由中心管理系统500、车站信息服务系统600和车辆信息服务系统700三部分组成。所述的中心管理系统500对应于本发明的中心管理子系统，车站信息服务系统600和车辆信息服务系统700中的数据传输发送部分对应本发明的数据分发子系统，车辆信息服务系统700中的信息播放装置对应于本发明的信息播放子系统。车辆信息服务系统700和车站信息服务系统600的结构和数据的传输如图8所示，。TraiNet的建立将使铁路旅客无论在车站候车还是在旅行途中，都能够以无线方式实现与Internet的连接和享受交互式视频信息服务。

车辆信息服务系统700如图11所示，各个车厢的结构如图10所示，用最普及的符合802.11b/g协议的无线设备完成车厢的无线覆盖。通过在每一车厢内提供无线接入点，TraiNet系统提供移动Internet接入，采用多路CDMA合成技术，增加网络连接速度，从而将旅客与外界联系起来，让旅客在车上感受与车下相同工作娱乐的环境。由车载服务器和各个无线接入点构成完整的车内网络体系，并采用SQUID缓冲技术保证对车外网络的连接质量。TraiNet的对外连接也可以采用符合WiMax或802.20协议的沿线无线覆盖方案，例如基于802.20协议的高速无线接入基站可以覆盖15公里的范围，因此，可以在沿线每隔10～30公里放置基站，为移动中的车辆提供更高的网络连接速度。

可选地，TraiNet系统包括卫星实时自动跟踪子系统，在车辆高速行进的过程中自动校正卫星仰角，保证接收天线随时准确对准卫星，实现实时电视节目接收。

TraiNet系统的车上部分采用数字化的信息播放系统，将列车上原来语音服务全面升级成为视频服务，及时播报上车须知、沿途风土人情介绍以及其他视频娱乐节目，并可以通过该系统向旅客介绍商品信息。根据GPS全球定位系统的位置信息启动的视频报站系统，能在列车到达车站之前，准时提醒旅客下车。

对于车辆信息服务系统700的具体实施，包括列车上由用两对电缆(双绞线)或802.11a/g实现高速无线桥接、802.11b实现车厢内的无线局域网覆盖、实时卫星电视接收系统(可选)、多路CDMA(或802.20)复合Internet接入、用户认证和内容服务(内部网站)几个部分构成。

对于部分型号的列车，例如25T型，因为车厢之间已经由称为39芯连接器的线缆互联接口，就可以直接在39芯线缆中提取空闲的两对双绞线，作为车厢直接的以太网连接，在车厢内部通过无线局域网进行覆盖。

列车上的车载数据缓冲服务器，包括多路CDMA的复合连接(由于单通道CDMA连接的速率较低，约153Kbps，因此，同时采用2～4个CDMA调制解调器拨号连接，通过路由器软件把多路连接捆绑成一路，可以获得更多的带宽)，将车外Internet网络连接至车内局域网，车内的局域网把车载数据缓冲服务器和每个车厢的车厢服务器连在一起。

车厢内的车厢服务器，在完成车厢连接和无线覆盖的同时，还负载视频解码，并将VGA显示信号送达LCD显示终端。

另外，车站信息服务系统600还包括各个信息播放子系统，用于车站内的各个部门、地点的信息传播，如候车室、售票厅。

铁路站车综合信息服务系统是为铁路旅客服务的综合信息发布平台。它的实现可使旅客及时了解到列车发布的各种信息，提供的各项服务，如列车到站时刻信息、行车地理位置信息、餐车服务信息等。另一方面，实时新闻、旅途资讯、娱乐节目的播放，互联网浏览，收发电子邮件，也为旅客的铁路旅行增添了极大的方便和乐趣。TraiNet铁路站车综合信息服务系统在保证信息安全的基础上，满足了旅客们对信息的需求，也丰富了旅客的旅途生活，使铁路在与公路运输和民航的竞争中占据了有利的地位。TraiNet铁路站车综合信息服务系统将进一步提高铁路信息化程度，成为综合化、智能化、信息化的铁路产业。

另外，本发明所述的系统也可以用于其他需要进行信息显示的场所，如用于汽车、公路汽车站进行信息显示的公路信息播放系统等。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (15)

1.一种分布式多媒体信息传播系统，包括：中心管理子系统，用于数据的提供、管理，并根据数据分发子系统的请求，将请求的数据文件发送到所述数据分发子系统中；所述数据分发子系统，用于从所述中心管理子系统获得需要播放显示的数据文件，并将所述的数据文件发送到信息播放子系统；多个所述信息播放子系统，所述信息播放子系统包括播放服务器和多个视频显示终端，所述播放服务器接收所述数据分发子系统发送来的数据，进行视音频数据的解码、播放处理，通过所述视频显示终端进行播放；

其特征在于，所述数据分发子系统与多个信息播放子系统构成局域网，并通过互联网与所述中心管理子系统连接；并且，所述信息播放子系统具有无线接入点，其与所述播放服务器连接，用于将本地用户无线接入局域网，通过局域网接入到互联网。

2.根据权利要求1所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述的中心管理子系统包括：

系统管理机，用于系统、数据的集中管理，并处理异常情况；

视频监播机，用于监视所有的信息播放子系统的实时信息播放情况；

视频编辑机，用于进行音视频节目编辑、合成，并以媒体文件形式提供数据；

中心认证服务器，用于对通过信息播放子系统的无线接入点接入互联网的用户进行中心认证；

交换机和路由器，与互联网INTERNET连接，用于系统管理机与数据分发子系统及信息播放子系统的通讯。

3.根据权利要求2所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述的数据分发子系统包括多级数据缓冲服务器单元，其中每一级的数据缓冲服务器单元包括多个通过网络连接的服务器，每一级的服务器分别与下一级数据缓冲服务器单元中的服务器连接，最末级别数据缓冲服务器单元的服务器与信息播放子系统连接；

所述多级数据缓冲服务器单元中的第一级数据缓冲服务器单元的多个服务器通过网络相互连接，并与中心管理子系统连接；所述系统管理机根据数据分发子系统的请求，将每一个待发送的数据文件分成一个以上部分，分别发送到数据分发子系统中的第一级数据缓冲服务器单元中的服务器中；第一级数据缓冲服务器单元中的服务器从中心管理子系统和所述第一级数据缓冲服务器单元中的相应其他服务器获得数据文件，并将该数据文件依次通过各个级别的服务器发送到信息播放子系统中的播放服务器，由播放服务器通过各个视频显示终端播放。

4.根据权利要求3所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述多级数据缓冲服务器单元的各个级别数据缓冲服务器单元中的服务器与信息播放子系统连接；将其接收到的数据文件发送到所述信息播放子系统中的播放服务器，由播放服务器通过各个视频显示终端播放。

5.根据权利要求3所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述第一级数据缓冲服务器单元包括多个站台数据缓冲子单元，所述站台数据缓冲子单元包括：

与互联网INTERNET连接的路由器/调制解调器MODEM，用于站台数据缓冲子单元与中心管理子系统的通讯；

站台服务器，通过与互联网INTERNET连接的路由器/调制解调器MODEM从中心管理子系统和其他站台数据缓冲子单元中的站台服务器接收数据，并将接收的数据通过站台无线覆盖接入点发送到下一级数据缓冲服务器单元；

站台无线覆盖接入点，用于将站台服务器的数据通过无线局域网发送到下一级数据缓冲服务器单元。

6.根据权利要求5所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述的下一级数据缓冲服务器单元为车载数据缓冲子单元，所述车载数据缓冲子单元包括：车载数据缓冲服务器，通过无线局域网和/或移动通讯网络接收数据，并将接收到的数据通过无线网络发送到信息播放子系统中的各个播放服务器。

7.根据权利要求6所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述的车载数据缓冲子单元还包括多个无线接入点，车载数据缓冲服务器与两个无线接入点连接形成无线局域网，每个信息播放子系统中的播放服务器与两个无线接入点组成无线局域网，无线局域网之间通过无线接入点顺次无线连接。

8.根据权利要求7所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，每一所述的无线局域网中的两个无线接入点以有线以太网连接。

9.根据权利要求7或8所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述车载数据缓冲服务器所在的无线局域网位于各个无线局域网的中间。

10.根据权利要求7或8所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，每一所述的无线局域网中的两个无线接入点分别为基础架构模式和客户端模式，每一所述无线局域网中的客户端模式的无线接入点和与其相邻的无线局域网中的基础架构模式无线接入点无线连接。

11.根据权利要求10所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述基础架构模式的无线接入点中设有MAC地址黑名单，所述MAC地址黑名单中将与基础架构模式的无线接入点构成无线局域网的客户端模式的无线接入点的MAC地址设为禁止连接的终端。

12.根据权利要求6所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述车载数据缓冲服务器包括内置802.11g无线网卡，通过内置802.11g无线网卡连接到所述站台无线覆盖接入点形成无线局域网，进行高速的数据交换。

13.根据权利要求6或12所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述车载数据缓冲服务器包括内置2.5G/3G的无线调制解调器，通过2.5G/3G的无线调制解调器接入移动通讯网络，进行低速的数据交换。

14.根据权利要求5所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述的系统管理机包括动态生成的节目源清单，所述站台服务器从系统管理机获取所述节目源清单，与本地的节目清单进行比较并更新本地文件，得到本地最新文件清单，从中心管理子系统和/或其他站台服务器下载增加的和改变时间戳的文件。

15.根据权利要求1所述的分布式多媒体信息传播系统，其特征在于，所述信息播放子系统还包括多个音频播放终端，所述每一播放服务器接收数据分发子系统发送来的数据，进行视音频的解码、播放处理，将视频数据、音频数据分别发送到视频显示终端和音频播放终端进行视频、音频的分离播放。

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