EPG技术方案
邳州数字电视项目
EPG技术方案
北京永新视博数字电视技术有限公司
2010年8月
目录
第1章概述 (3)
第2章系统设计总述 (4)
∮2.1系统优势 (4)
∮2.2设计原则 (6)
∮2.3系统结构 (7)
∮2.4运行环境 (7)
第3章应用系统设计 (7)
第4章系统软件 (9)
∮4.1节目单编排系统 (10)
∮4.2马赛克编辑 (11)
∮4.3资源管理 (11)
∮4.4播出管理 (12)
∮4.5设备管理 (16)
第5章系统集成方案 (16)
∮5.1配置原则 (16)
∮5.2系统配置 (17)
第6章平台系统的可靠性设计 (18)
第1章概述
广播电视正向数字化、网络化、信息化、智能化的方向发展，数字电视已经成为广播电视发展的必然趋势。数字电视的发展，给广播电视行业带来全新的运营模式与管理理念。
电子节目指南（EPG）在数字交互电视中是一个极其重要的应用，它与视、音频节目一样，是数字电视的基本业务，被认为是数字电视的标志。EPG可提供丰富的节目预告信息、方便灵活的检索引擎，通过它用户可以方便地浏览和查询节目信息，同时还可以通过EPG看到更多的节目信息，如节目简介、演员信息、节目片断等。通过EPG，用户可以快速定位到自己喜欢的节目，同时也便于用户得到更富有个性化的服务。这对于数字化之后数字电视节目的推广具有重要推动作用。EPG是观众进入数字电视的“门户”。
我国政府已经充分认识到EPG对于数字视频事业发展的重要性、以及其应用的广阔前景,对于我国EPG的发展高度重视。EPG信息来源于DVB-SI（EN300468）和ISO13818-1 SYSTEM两部分定义，国家广电总局牵头制定了SI标准（见附件），为我国EPG统一发展创造了良好的条件。
据统计，EPG是在已开展的各种数字电视业务中收视率最高的应用，因此所有运营商都非常重视，将它视为数字电视运营的必备业务。随着数字电视业务的推广，用户对数字电视的各项业务和相关信息了解的需求会越来越高，而EPG正好能向用户提供他们所需要的各种信息，因此EPG会获得很高的收视率，运营商在从用户收视获得利润的同时可以在EPG中开展广告业务，将为运营商提供了一个新的广告播放平台。
第2章系统设计总述
∮系统优势
2.1
永新视博EPG系统完全覆盖DVB标准，能够对节目进行全面、生动的介绍，包括演员介绍、故事简介，目前已经100多个中央、省、市或企业电视台成功实施，得到了用户的一致好评。
中央用户：中国中央电视台、中广有线信息网络有限公司、华诚电影电视数字节目有限公司
省级用户：云南省广播电视局、陕西省广播电视信息网络股份有限公司、广西有线广播电视网络中心、黑龙江省龙视网络有限责任公司等
市级用户：绍兴、宁波、台州、杭州、南京、济宁、佳木斯、绵阳、泸州、成都、迁安、东莞、长沙、衡阳、邵阳、娄底、湘西、怀化、南昌、洛阳、新昌青岛、安顺、遂宁、抚顺、兰州、张家界、大连、奉化、郴州等企业用户：济南铁路局、华北石油、沈阳铁路局、南昌铁路局、齐齐哈尔铁路局、深圳蛇口、首都机场、南阳油田等。
我公司是欧洲DVB组织成员之一，多名技术人员参与了中国GY/Z 174-2001《数字电视广播业务信息规范》的制订，可以获得对国内外的标准化组织的及时支持和最新信息。
我公司电子节目指南系统有以下特点：
1)系统完全符合DVB/MPEGII国际标准，以及GY/Z 174-2001 《数字电视
广播业务信息规范》
2)统一分配资源，标准代码、网络、传输流、业务、业务群、基础流、事
件
3)支持配置多个网络、传输流、业务，同时相同的业务可以分别处于不同
的传输流中，完全满足国内外EPG系统的业务需要
4)支持业务、基础流和事件的多层次的加扰管理。
5)支持所有标准描述符的生成和发送
6)可以在不同的表中的不同层次插入用户私有的描述符，私有描述符支持
自动加载，自动更新发送相关的PSI/SI表
7)系统提供功能强大的图形化节目单编辑工具，方便用户编辑制作节目单。
8)支持单频道、多频道、NVOD多种形式的可视化节目单浏览
9)支持200字节的节目短描述，1024字节的节目扩展描述。支持节目标准、
自定义分类、等级，演职员列表
10)完善的节目信息调度，节目单自动加载、自动调度，保证了EIT表的实
时刷新
11)可以为每一个表指定发送速率，每一个传输流中可灵活选择发送PAT、
PMT、CAT、NIT、SDT、BAT、EIT、TDT、TOT，其中NIT、SDT、EIT包括Actual和Other类型，EIT包括Schedule和P/F类型，可以灵活选择发送上述表中的描述符
12)支持基于文件的应用数据的播出管理。提供开放的SOCKET接口，支持第
三方应用数据播出的集成
13)支持ASI/IP两种数据播出方式
14)支持对多台设备的播出管理，每个设备支持多个ASI卡输出
15)提供播出状态的实时监控、支持表数据解析、浏览功能
16)支持标准的NVOD应用，多个厂商的NVOD视频服务器与EPG系统进行过
集成
17)系统提供马赛克编辑功能，为马赛克的应用提供集成支持
18)提供开放的接口能够与节目播出系统、CAS系统、SMS系统连接集成
19)系统支持与产品管理系统一起使用，支持产品管理节目单的自动加载和
PMT、CAT、SDT、EIT表的自动更新
20)系统支持与DTV广告系统集成运行
21)良好的权限控制能力，有详细的操作日志记录，只有管理员才有权限修
改系统的配置，保证了系统的安全
∮设计原则
2.2
?标准化原则
系统的建立符合中华人民共和国国标以及广电总局制定的相关行业标
准。没有相应国内标准的，以DVB组织、ITU-T有关技术标准与建议为
规范。
n GB/T 17975.1-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分系统》
n GB/T 17975.2-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频》
n GB/T 17975.3-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第3部分音频》
n GY/T 170-2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》
n GY/Z 174-2001 《数字电视广播业务信息规范》
n GY/Z 175-2001 《数字电视广播条件接收系统规范》
n DVB标准ETS 300 468
?可靠性原则
广播电视行业由于其特殊的地位，要求播出设备每天运行24小时，可
靠性是我们首要考虑的问题。系统具有合理高效的冗余方案。
?先进性原则
技术在的不断发展进步，我们选用的技术和设备的原则是目前的和先进
的，至少应当保证其在一段时间内的先进性。
?实用性原则
选用的设备符合中国国情和运营商的实际情况，满足客户功能要求的情
况下，选择性价比好的设备。
?兼容性原则
随着网络改造的不断升级扩展，系统应当保证可升级扩展，系统的升级
应当尽量减少升级的投资费用。
?扩展性原则
系统的设计应当采用模块化结构，利于业务以及功能的扩展。
∮系统结构
2.3
系统构成为三层体系构架，包括客户端程序、服务端程序和数据库服务
器。系统的持续对象统一存储在数据库中，保证数据的完整性。服务端
完成对客户端的身份验证、数据访问、维护所有的内部业务逻辑，客户
端为表现层，提供人机交互。如下图所示：
∮运行环境
2.4
l网络：采用100M以太网；
l服务器：采用Intel构架的PC Server服务器；
l操作系统：数据库服务器、应用服务器采用Windows2000/ 2003，客户端采用Windows2000 Professional或Windows XP Professional；
l数据库：采用Oracle9i/Oracle10g
第3章应用系统设计
目前，国际上数字电视EPG的解决方案主要有两种：
1)基于DVB-SI标准提供EPG服务：DVB-SI标准中，定义了一些特殊的
数据结构，机顶盒通过解析接收到的数据即可得到EPG服务所需的信
息，提供EPG服务；
2)通过自定义的方式提供EPG服务：EPG服务提供商自己定义EPG服务
所需信息数据格式，机顶盒解析收到的私有格式的EPG信息，提供EPG
服务，如中间件厂商OpenTV。
以上两种方式各有利弊：
第一种方式具有良好的开放性，EPG前端的服务提供商和机顶盒厂商可以分别开发自己的应用，集成工作量小。但是，基于标准提供的EPG服务功能有限；第二种方式开放性差，机顶盒集成工作量大。但是，机顶盒端接收处理速度一般较快，功能较强。
经过比较，我们认为基于DVB-SI标准开展EPG服务更适合我们的国情。原因如下：
我国的电视传播网络由节目提供者（中央和各省、市电视台）和网络运行商两个环节组成，全国中央、省、地市级电视台有300多个，全国电视频道数量超过1000个，近年来，一些电视台、网和机顶盒生产厂也开发了EPG，但只能用于自己的网络或一种机顶盒中，缺乏广泛的适用性，只有基于标准建立的EPG 系统才可能解决节目提供商与网络运营商、网络运营商与网络运营商之间、机顶盒厂商与网络运营商之间的EPG信息互联互通。
另外，我国的数字电视还处于初级阶段，各种运营模式尚未确定，业务发展也有一个过程，用户接收也有一个过程。现状决定了EPG服务要从基础做起，逐步深入，先基于标准提供基本EPG服务，再逐步丰富服务内容。
确定了基本原则，接下来的问题就是决定技术实现。DVB-SI标准中仅给出了信息格式的定义，没有给出具体实现的技术细节。在技术实现上一般有两条路可以走：一是在每个传输流中仅发送自己的EPG信息；二是每个传输流中在发送属于自己的EPG信息的同时，通过DVB标准中定义的Other Table发送其他传输流的EPG信息。经过试验，第一种做法的好处是技术实现简单，带宽占用小，缺点是由于需要跳频，完整接收EPG信息需要的时间较长，无法实时刷新EPG信息；第二种做法的好处是完整接收EPG信息需要的时间比第一种少，可以实时刷新，缺点是系统实现复杂，占用带宽较大。是否可以有一种做法能综合以上两种实现方式的优点，规避缺点，经过试验，我们提出了起始频道的概念。
所谓起始频道即指定一个传输流发送所有的SI信息，其他传输流只发送属于自己的PSI信息。机顶盒设置时，把该传输流所在的频道作为缺省的起始频道，每次机顶盒开机都先搜索该频道，完整接收EPG信息后，进入上次关机的频道正常播放节目。起始频道减少了完整接收EPG信息的时间，实现简单，占用带宽小，虽然不能实时更新，但可以通过EPG应用启动时重新核对流中的EPG信息是否发生变化实现EPG信息更新。
起始频道的EPG服务有两种实现形式：
1)与复用器进行软件集成，由EPG产生器产生EPG信息，然后通过复用
器专有的数据发送卡实现EPG信息的插入和滚动播出；
2)EPG产生器产生一个EPG传输流，通过复用器的一个ASI输入，实现
EPG信息的插入，EPG信息的滚动播出由EPG产生器完成。
永新视博的EPG系统均支持上述两种形式，但是从独立性和集成的角度出发，建议采用传输流的形式提供EPG服务。
第4章系统软件
EPG软件系统负责数字电视播出网络资源的统一分配和协同，完成数字电视台的PSI/SI标准表、私有描述符、各种应用数据的生成和播出。软件系统从功能上划分为五个部分：节目单编排、马赛克编辑、资源管理、播出管理、设备管理。
分类、普通频道、参考频道、时移频道以及其他设置。
2)节目单编排用于新建和修改节目信息，可以从txt节目文件加载，还可以
从节目单模板中导入节目，这些功能可以有效提高节目单的编排效率。
在节目单编排过程中，可以自由拖动节目，可以在频道之间进行节目复制，大大增强了节目编排的灵活性。
3)系统同时提供NVOD节目单的编排功能，为NVOD的应用提供强有力
的支持。
∮马赛克编辑
4.2
马赛克编辑用来定义马赛克应用中的基本单元、逻辑单元、逻辑单元对应的业务、业务群、事件以及其他马赛克应用的关联关系，提供新建、修改、删除功能。
系统提供图形化的用户界面，方便用户编辑和修改。
∮资源管理
4.3
资源管理负责系统所有资源和技术参数的分配，如标准代码、网络、传输流、业务、业务群、基础流、事件和系统支持的描述符信息的配置管理。
1)标准代码管理包括国家代码、语言代码、一级节目内容分类代码、二级
节目内容分类代码、自定义一级节目内容分类代码、自定义二级节目内
容分类代码和条件接收系统管理。
2)网络管理负责配置管理网络信息以及网络信息的附加信息，包括多语种
网络名称、网络链接信息。网络信息包括网络ID、网络名称、是否本地
网络、描述信息。
3)业务基本信息包括业务名称、初始网络、业务ID、业务类型、参考业务
（用于NVOD）、业务描述信息。业务管理负责配置管理系统的业务信
息，业务组件关联信息、多语种业务名称信息、业务有效国家信息、业
务加扰信息和基础流加扰信息。
4)业务群是几个业务的逻辑集合，方便对业务群中的所有业务进行统一的
控制和管理。该模块实现业务群信息的配置管理、多语种业务群名称的
管理、业务群包含业务信息的选取和维护、业务群有效国家的配置管理
和业务群链接信息的配置管理。
5)负责管理传输流信息及其附加信息，如传输参数（线缆、卫星、地面）
信息、传输流附加频率信息、传输流中业务信息的加载等。传输流管理
需要提供添加、复制、修改和删除的功能。
6)基础流管理用来定义视频、音频和其他数据组件类型，配置时提供默认
值，节省配置时间，便于在业务信息中配置基础流。不同类型基础流的
详细配置信息不同。基本信息包括基础流名称、基础流类型、位率等。
7)事件管理用来分配管理组成该事件的组件、多语种组件、事件加扰以及
其他描述信息等。组件信息是指组成该事件的视频、音频信息等。
∮播出管理
4.4
负责表/数据的生成、发送策略配置，生成符合DVB标准的PSI/SI表。提供强大的节目单管理功能，包括节目单自动加载、节目单自动播发、节目单浏览、自动清除过期节目单等。
1)节目单自动加载服务接收XML格式的节目单，进行校验、导入到播出
数据库，系统根据新导入的节目单，自动调度生成和播出表，保证了EIT
表的实时刷新。
2)系统支持自动加载私有描述符文件，自动调度生成和播出表。
3)当系统与产品管理系统一起使用时，系统支持自动加载产品管理系统导
出的节目单，在保证EIT表实时刷新的基础上，同时具备自动更新PMT、CA T和SDT表的功能。
4)PSI/SI生成器根据DVB/MPEGII标准，以SECTION和TS的形式生成表。
表类型有PA T、PMT、CA T、NIT、EIT、SDT、BA T、TDT、TOT等，
支持Actual-Other。支持MPEG、DVB规定的大部分描述符，同时支持
自定义描述符，用户可以根据标准进行扩充。支持的标准描述符。下表
中列出了系统支持的MEPGII规定的描述符( tag=2~18 )
Descriptor Tag TS PS Supp
PAT PMT CAT NIT
ort
Reserved 0
Reserved 1
video_stream_descriptor 2 x x √√2
下表中列出了系统支持的DVB规定的描述符( tag=0x40~0x6e )
NIT BAT SDT EIT PMT CAT TOT Descriptor Tag Sup
port
network_name_descriptor 0x40 √√1
Forbidden 0xFF
NIT BAT SDT EIT PMT CAT TOT Descriptor Tag Sup
port
∮设备管理
4.5
可以管理多台设备、每台设备支持一个或多个ASI码流输出卡；支持主备设备的发送，主设备为在正常状态下工作的设备，备设备为在正常状态下备份的设备，它和主设备有相同的输入、输出；支持自动连接的侦测、恢复，设备正常连接，空闲时每隔两秒侦测连接状态一次，设备处于无法连接状态，每隔10秒重新尝试建立连接。
提供表/数据播出状态监视。提供表数据的解析功能，根据DVB、MPEGII标准按层次打开各种表数据，查看表内容。
系统同时支持对 Tandberg、Bvcom复用器的输出，可同时管理多台复用器，为码流的多种输出方式提供支持。
第5章系统集成方案
∮配置原则
5.1
根据DVB和MPEGII标准的规定，当存在多个传输流时，可以在当前传输流中发送其它传输流的业务和事件信息。在这种方式下，EPG实现将在一个传输流中同时发送Actual和Other表。
由于在每个传输流中插入DVB和MPEGII的表需要为每个传输流配置一块ASI输出卡，相应的成本有所提高。因此在我们提供的实现方案中，在一块ASI 输出卡中发送多个传输流的表，利用PID偏移的方式来区分不同传输流的表。
5.2
∮系统配置
第6章平台系统的可靠性设计
∮服务器单机冗余
6.1.1
在EPG系统中，对服务器端做了充分的冗余设计：首先，每个服务器都有冗余的热插拔风冷设备和冗余电源，构成N+1的电源冗余系统，可在不影响系统正常运行的情况下对其进行替换。另外，当温度超出正常范围时，温度监视功能将提高冷却风扇的转速。同时，在服务器端采用硬盘阵列的方式，通过服务器集成的内部磁盘阵列卡，将多块SCSI硬盘整合为一个RAID子系统，同时兼有加快读取速度和保护硬盘内数据的功能，并可在不影响系统运行的条件下及时更换出现问题的硬盘，保证硬盘中的数据万无一失。
同时，为了保证重要的应用全天候正常运行，我们采用的服务器配备了一个集成的服务处理器，可始终不停监控系统的重要状态。如果系统出现故障，此服务处理器能够在系统管理员觉察到错误前，提前发出通知；一旦系统中断运行，我们的技术服务人员可以使用远程维护和诊断程序进行更正、重新启动或恢复系统功能。
我们采用的服务器的另一个高可用性功能是动态CPU故障隔离及再分配能力。在某个处理器将要产生故障的情况下，该功能可以将故障处理器脱机（需操作系统配合），而发生故障的处理器的工作负荷会自动的重新分配给其它处理器，随后可以在正常服务器期间对故障处理器进行替换，从而保证不停机地处理故障。
∮服务器双机冗余
6.1.2
在条件允许的情况下，为了进一步提高可靠性，可以对EPG系统中的所有服务器部件都采用双机冗余设计。
正常工作的服务器如果发生了问题，备份服务器在10秒钟左右可以接管主服务器上所有应用服务，保证系统正常运行。