應(yīng)用于硬盤(pán)錄像機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)EPG技術(shù)

0 引言
    EPG是Electronic Program Guide的英文縮寫(xiě)，意思是電子節(jié)目菜單，即電子版的未來(lái)節(jié)目索引。IPTV(即交互式的網(wǎng)絡(luò)電視)所提供的各種業(yè)務(wù)的索引及導(dǎo)航都是通過(guò)EPG系統(tǒng)來(lái)完成的。IPTV EPG實(shí)際上就是IPTV的一個(gè)門(mén)戶系統(tǒng)。EPG系統(tǒng)的界面與Web頁(yè)面類似，在EPG界面上一般都提供各類菜單、按鈕、鏈接等可供用戶選擇節(jié)目時(shí)直接點(diǎn)擊的組件；EPG的界面上也可以包含各類供用戶瀏覽的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的多媒體內(nèi)容。EPG在美、歐等數(shù)字電視發(fā)展較早的國(guó)家已得到了廣泛的應(yīng)用，成為數(shù)字電視的基本業(yè)務(wù)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在數(shù)字電視的各類業(yè)務(wù)中，EPG的點(diǎn)擊率最高，并逐漸成為數(shù)字電視中一個(gè)發(fā)展迅速的行業(yè)，出現(xiàn)了如美國(guó)TVGuide等一批專業(yè)的EPG開(kāi)發(fā)的制作公司。實(shí)際上，EPG已成為數(shù)字電視的重要標(biāo)志，是觀眾進(jìn)入數(shù)字電視和IPTV的門(mén)戶。
    EPG的主要作用就是用戶利用EPG提供的菜單，可以選擇自己喜歡的組播頻道；點(diǎn)播自己喜歡的視頻節(jié)目；在線演唱自己喜歡的歌曲。用戶還可以利用EPG菜單查看節(jié)目的附加信息，例如對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容介紹、演員及導(dǎo)演的介紹等。同時(shí)通過(guò)EPG菜單中提供的家長(zhǎng)控制功能，家長(zhǎng)可以對(duì)某些節(jié)目加以限制，不給孩子開(kāi)放所有的觀看權(quán)限。

1 設(shè)計(jì)目的
    在數(shù)字化時(shí)代之前，絕大多數(shù)用戶搜索電視節(jié)目的途徑還僅限于報(bào)紙，有些時(shí)候會(huì)因?yàn)橥涃I(mǎi)報(bào)紙而無(wú)法及時(shí)收看甚至錯(cuò)過(guò)節(jié)目。接著出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)，人們可以通過(guò)上網(wǎng)來(lái)查看節(jié)目的信息，但是每天都去查還是很繁瑣，或者因?yàn)樯暇W(wǎng)不便利而困擾。隨著數(shù)字電視節(jié)目的出現(xiàn)，一種新的搜索電視節(jié)目的途徑也隨之出現(xiàn)，那就是EPG．這是一種互動(dòng)應(yīng)用，此種節(jié)目指南是將節(jié)目的信息添加到數(shù)字節(jié)目的碼流里，由解碼芯片將其解出，并在客戶選擇時(shí)顯示在電視上?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字電視的逐漸普及使得一種新型的EPG系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為可能。
    本設(shè)計(jì)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制開(kāi)發(fā)一種可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)目指南自動(dòng)下載并存放在刻錄機(jī)中的新型EPG(即電子節(jié)目菜單，內(nèi)容包括未來(lái)節(jié)目索引，節(jié)目信息介紹一節(jié)目導(dǎo)演、演員和基本劇情等，還可通過(guò)對(duì)節(jié)目名稱、演員名稱、劇種、熱點(diǎn)節(jié)目等信息對(duì)節(jié)目進(jìn)行快速搜索進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)制刻錄)系統(tǒng)。
    本發(fā)明的特點(diǎn)在于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器下載EPG，快捷和可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊，另可通過(guò)EPG顯示的節(jié)目名稱對(duì)未來(lái)節(jié)目進(jìn)行預(yù)制刻錄。(我們點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)下載的EPG中的節(jié)目名稱即可對(duì)未來(lái)要播出的節(jié)目進(jìn)行預(yù)制刻錄。我們也可對(duì)將來(lái)要播出的節(jié)目組，如每天播出電視劇集和綜藝節(jié)目進(jìn)行整體預(yù)制刻錄，方便、快捷)。

2 系統(tǒng)組成
    系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用了新型EPG系統(tǒng)的刻錄機(jī)、電視系統(tǒng)(包括數(shù)字電視、模擬電視、衛(wèi)星電視)三部分。用戶通過(guò)刻錄機(jī)選擇當(dāng)?shù)氐碾娨曄到y(tǒng)，然后將刻錄機(jī)連接于網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)刻錄機(jī)會(huì)把對(duì)應(yīng)選擇的電視系統(tǒng)的全部EPG信息下載本地刻錄機(jī)上儲(chǔ)存起來(lái)。用戶可以隨時(shí)調(diào)出EPG查看自己喜愛(ài)的節(jié)目的播出信息。而且只要是刻錄機(jī)連于網(wǎng)絡(luò)上，它將定期的更新EPG信息，以保證本地EPG信息的時(shí)效性。這樣，只要網(wǎng)絡(luò)支持，刻錄機(jī)便可以給出當(dāng)前、當(dāng)天、本周甚至更超前的節(jié)目信息，便于用戶安排收看。并且該EPG系統(tǒng)具有熱點(diǎn)推薦、分類搜索和關(guān)鍵字搜索等多種節(jié)目搜索方式，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行節(jié)目的搜索，極大限度的提高了EPG的性能。結(jié)合了刻錄機(jī)強(qiáng)大的錄制管理功能，便可對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行整部集錄制、手動(dòng)錄制等多種錄制方式，使我們傳統(tǒng)意義上的電視具備回看、跳過(guò)、快進(jìn)、快退、幀放和慢放等特技播放功能，讓用戶隨心所欲的收看電視節(jié)目。
    由于采用了上述技術(shù)方案，本設(shè)計(jì)由刻錄機(jī)主體，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)EPG的自動(dòng)下載與更新，并提供節(jié)目搜索等先進(jìn)功能，提高用戶的電視節(jié)目收視效率，而且用戶操作簡(jiǎn)單，便于推廣。

3 具體實(shí)施方式
3．1 設(shè)置形態(tài)方式
    帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4例如被布置在用戶(未圖示)的家6中。在此情況下，帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4例如被布置在機(jī)頂盒2和家6的顯示裝置5中。

    首先，電視射頻信號(hào)l由同軸電纜接入用戶家6中，連接到機(jī)頂盒2中。再通過(guò)機(jī)頂盒2連接到帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4中，通過(guò)帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4的視頻輸出口連接到用戶家6的顯示裝置5中。而帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4通過(guò)網(wǎng)口與網(wǎng)絡(luò)3相連。用戶可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3，到專門(mén)的網(wǎng)站上下載每周新的EPG菜單。用戶通過(guò)點(diǎn)擊自己下載的帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4的EPG菜單實(shí)現(xiàn)從電視射頻信號(hào)1將要傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)的預(yù)定刻錄，帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4可在未關(guān)機(jī)的情況下，在預(yù)定刻錄的節(jié)目播出時(shí)對(duì)其進(jìn)行刻錄。在帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4正在或沒(méi)有刻錄從機(jī)頂盒2傳遞的電視信號(hào)時(shí)，帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4也可通過(guò)對(duì)機(jī)頂盒2傳遞的電視射頻信號(hào)的編解碼，在顯示裝置5中顯示正在播出的其他的電視信號(hào)。
3．2 EPG傳送方式

3．2．1 EPG信息數(shù)據(jù)源
    未來(lái)電視節(jié)目菜單獲得后，交給EPG數(shù)據(jù)中心處理，形成可發(fā)送的EPG菜單。此時(shí)的EPG信息由服務(wù)平臺(tái)發(fā)送，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)IP傳到帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置中。另外，電視節(jié)目源由模擬電視、數(shù)字電視、高清電視廣播發(fā)送給帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置接收。
3．2．2 EPG與刻錄機(jī)接口
    STB與EPG Server之間采用HTTP協(xié)議交互，EPGServer作為服務(wù)器端，STB作為客戶端，STB的請(qǐng)求數(shù)據(jù)在URL中體現(xiàn)。IPTV EPG與刻錄機(jī)之間的接口主要實(shí)現(xiàn)以下功能：節(jié)目列表的的獲取功能，刻錄機(jī)通過(guò)接口可以獲取EPG Server上面所有發(fā)布影片的列表，節(jié)目類型和影片名稱信息；影片數(shù)據(jù)的獲取功能，刻錄機(jī)通過(guò)接口可以獲取某一個(gè)具體影片的具體信息，如影片介紹、演員和導(dǎo)演等具體信息；客戶自服務(wù)功能，包括節(jié)目預(yù)定等功能；刻錄機(jī)向EPG服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求和服務(wù)請(qǐng)求，并從EPG服務(wù)器接收認(rèn)證響應(yīng)和服務(wù)響應(yīng)。以上為EPG與刻錄機(jī)接口的工作原理。
3．2．3 EPG的系統(tǒng)架構(gòu)
    EPG從應(yīng)用劃分上可以主要分為如下的模塊：Web表現(xiàn)層、系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用服務(wù)層。Web表現(xiàn)層主要是與用戶交互的表現(xiàn)，負(fù)責(zé)向用戶展示交互界面和響應(yīng)解析用戶的請(qǐng)求，并能支持根據(jù)不同的用戶屬性下發(fā)相對(duì)應(yīng)的EPG用戶界面。EPG系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯層是EPG的核心功能部分，主要完成系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯功能，包括用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求和管理節(jié)目元信息Metadata，負(fù)責(zé)和EPG的應(yīng)用服務(wù)層以及和增值業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)的接口。
    Web表現(xiàn)層與系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯層通過(guò)API接口調(diào)用，實(shí)現(xiàn)在同一業(yè)務(wù)邏輯層下可以有不同的Web服務(wù)器表現(xiàn)層。應(yīng)用服務(wù)層是EPG系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊，通過(guò)和運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)及內(nèi)容管理系統(tǒng)的接口，主要完成用戶的認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)鑒權(quán)、刻錄機(jī)配置及用戶管理等功能。(以上為EPG在TCP／IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的具體工作形式，我們只要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸即可實(shí)現(xiàn)，不需要額外設(shè)備。)
3．2．4 實(shí)現(xiàn)方式
    在這種EPG系統(tǒng)架構(gòu)下，可用以下方式實(shí)現(xiàn)IPTVEPG的基本功能和可選功能。將所有的EPG內(nèi)容(未來(lái)節(jié)目菜單、節(jié)目相關(guān)信息介紹和用戶操作界面)都存儲(chǔ)在專用的EPG服務(wù)器中。EPG服務(wù)器傳送這些由HTML格式表示的信息至用戶IP刻錄機(jī)，用戶界面的表示在客戶端完成?？蛻舳酥皇墙邮照吆徒忉屍鳌?br />    Web表現(xiàn)層主要是用戶點(diǎn)播節(jié)目和選取頻道的界面。各種節(jié)目和頻道在進(jìn)入Media Switch系統(tǒng)時(shí)，其相應(yīng)的信息也將會(huì)存入到EPG服務(wù)器上。用戶可以通過(guò)刻錄機(jī)瀏覽EPG服務(wù)器上的網(wǎng)頁(yè)，查詢各種VOD節(jié)目的價(jià)格、信息，選擇所需的電視頻道和節(jié)目或感興趣的電影節(jié)目觀看。
    系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯層主要由一些基本的服務(wù)和業(yè)務(wù)邏輯組成，包括價(jià)格查詢、節(jié)目訂購(gòu)、家長(zhǎng)控制、節(jié)目搜索、直播頻道最喜愛(ài)的節(jié)目，同時(shí)還有個(gè)性化EPG的存儲(chǔ)和管理等功能。它為Web表現(xiàn)層提供API接口，提供Web頁(yè)面生成所需要的數(shù)據(jù)和模板，支持Web服務(wù)器響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯層還與應(yīng)用服務(wù)層配合，完成節(jié)目的訂購(gòu)，價(jià)格查詢，家長(zhǎng)控制和用戶最喜愛(ài)的節(jié)目等服務(wù)。
3．3 EPG在硬盤(pán)錄像機(jī)中的硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程
    模擬射頻電視信號(hào)9經(jīng)過(guò)高頻頭10進(jìn)入帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4中(如果是帶機(jī)頂盒2的電視信號(hào)可通過(guò)輸入端子22進(jìn)入)，經(jīng)過(guò)解碼器11的解碼，再經(jīng)過(guò)編碼器12的編碼，進(jìn)入主芯片14。最后通過(guò)輸出端子接到顯示裝置13輸出。

    EPG信息通過(guò)EPG取得部7，即網(wǎng)口、網(wǎng)絡(luò)變壓器(主要作用為濾波、隔離高電壓)和以太網(wǎng)控制器，最后把EPG信息傳遞給主芯片14．再由主芯片14傳遞給主存儲(chǔ)器8(硬盤(pán))存儲(chǔ)。
    當(dāng)我們通過(guò)操作部17遙控設(shè)備點(diǎn)擊確定預(yù)定刻錄節(jié)目時(shí)，主芯片14在RAMl5中執(zhí)行在輔助存儲(chǔ)器16(FLASH)中的系統(tǒng)程序，把要刻錄的節(jié)目的時(shí)間的EPG信息存入主存儲(chǔ)器8(硬盤(pán))中。同時(shí)，當(dāng)開(kāi)機(jī)后，系統(tǒng)時(shí)鐘電路2l也開(kāi)始運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)鐘。(具體時(shí)鐘設(shè)置信息，由操作部17，經(jīng)過(guò)主芯片14存儲(chǔ)到主存儲(chǔ)器8中。)主芯片14每隔一段時(shí)間向系統(tǒng)時(shí)鐘2l取得當(dāng)前的時(shí)間，同時(shí)，在RAMl5中執(zhí)行的系統(tǒng)程序也記錄下了在主存儲(chǔ)器8中的刻錄時(shí)間。當(dāng)刻錄時(shí)間與取得的系統(tǒng)時(shí)鐘一致時(shí)，這時(shí)，系統(tǒng)程序提示主芯片刻錄選定的正在播出的節(jié)目到主存儲(chǔ)器8中(硬盤(pán))。
    另外，帶網(wǎng)絡(luò)EPG的視頻記錄裝置4支持驅(qū)動(dòng)器19和可換記錄媒體20，可把外接的移動(dòng)設(shè)備(U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、照相機(jī)等)里的信息通過(guò)總線經(jīng)過(guò)主芯片14控制存儲(chǔ)到主存儲(chǔ)器8中。