CN100362866C - 一种生成数字电视电子节目指南的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生成数字电视电子节目指南的方法，包括在终端机上输入含电子节目指南节目信息，存入电子节目指南信息数据库，编排修改数据库电子节目指南中节目信息的播出时间，并把这些编排后的信息作为索引存储在数据库中；电子节目指南播放***自动查询数据库中的电子节目指南编排信息，根据编排信息中的播放时间，自动取出相应的电子节目指南节目信息，遵从数字视频广播和运动图像专家组等标准，将电子节目指南节目信息封装成数字视频广播的数据段，即服务信息表；将这些数据段封装成由连续的188字节的数据包组成的符合(MPEG-2)标准的码流步骤；将码流生成数据流，并进行循环播放显示。提供了一套完整的电子节目指南制作、编排、审核、播放解决方案。
Description
技术领域
本发明属于数字电视技术领域，特别是涉及一种生成数字电视电子节目指南的方法，用于数字视频广播(DVB)***。
背景技术
由于数字电视的迅速发展，数字电视将打破传统的完全被动的电视模式，人机交互的需求将会随着应用业务的开展而增加。电子节目指南(EPG)是数字电视机顶盒的一项基本功能。现在国内基于数字电视的各种增值业务并不是很多，除了对数字电视节目进行加解扰(CA)以外，机顶盒(STB)用户基本上还处于收看数字电视节目的阶段。电子节目指南虽然被作为基本的业务配备，但是，很多运营商只是靠各种前端设备，如复用器、调制器及其网管***来播发一些简单的服务信息(SI)表格，以此来代替电子节目指南(EPG)。虽然，部分运营商意识到了EPG在整个数字前端和STB应用中的重要性，并且提供了独立的EPG，但是现有的这些EPG没有一套完整的技术实现方案，现有技术只是部分包括了前端的制作、编排或数据的组织、封装、发送或后端(STB)的接收、显示或EPG和其它数字电视增值业务之间的绑定，或EPG在整个数字前端***中所起到的连接关系。由于EPG实现技术的不完整，导致国内没有一套相关的技术标准出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生成数字电视电子节目指南的方法。
为完成上述发明目的，本发明所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，在所述数字电视有服务端、复用器和接收端，包括如下步骤：
a.在终端机上输入含电子节目指南节目的信息，存入电子节目指南信息数据库，编排修改数据库电子节目指南中节目信息的播出时间，并把这些编排后的节目信息的播出时间作为索引存储在数据库中；
b.电子节目指南播放***自动查询数据库中的电子节目指南编排信息，根据编排信息中的播放时间，自动取出相应的电子节目指南节目信息，遵从数字视频广播和运动图像专家组标准，将电子节目指南节目信息封装成数字视频广播的数据段，即服务信息表；
c.将这些数据段封装成由连续的188字节的数据包组成的符合运动图像专家组(MPEG-2)标准的码流；
d.将码流生成传送流，连续设置所有具有相同包标示符的传送流包中的表示连续性的位段，并在有新的传送流生成时在现有的传送流发送到码流结尾时，将该现有的传送流切换到该新的传送流以进行循环播放显示。
所述步骤a中的节目信息包括节目名称信息、组件信息、内容描述信息、家长分级信息、条件接收标识信息、扩展节目描述信息中的一种或几种。
所述步骤a中电子节目指南节目的信息还包括网络信息、频点信息、业务信息、业务群信息；所述网络信息包括网络名称信息和多语种网络名称信息；所述频点信息包括名称信息、传送信息、附加频点列表信息，其中名称信息又包括频点名称、频点号、原始网络号，传送信息包括中心频率、符号率、前向纠错(FEC)内码、前向纠错(FEC)外码、调制方式，附加频点列表信息包括编码类型、中心频率；所述业务信息包括业务名称信息、多语种业务名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息、所属业务群名称信息，其中业务名称信息包括名称、类别、节目提供商、业务号、加扰标志，多语种业务，名称信息包括语种类别、名称、节目提供商，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***(CA)标识，所属业务群名称信息包括业务群名称；所述业务群信息包括业务群名称信息、多语种业务群名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息，其中业务群名称信息包括名称、业务群号，多语种业务群名称信息包括语种类别、名称，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***(CA)标识。
在步骤a和步骤b之间还包括一个审核步骤，具有审核权限的用户可以对电子节目指南信息和电子节目指南编排信息进行检查审核。
所述码流通过单频点复用方式接入到前端***中某个复用器上，或通过多频点复用方式接入前端***的每一个复用器上。
电子节目指南负责生成整个网络中各个频点的PMT和PAT表以及在PAT和PMT表中的对广播数据进行描述的描述子，每个频点中各种业务的传送流有PID。
所述的电子节目指南与各种新增业务有链接关系，
所述的电子节目信息指南数据库、码流以及码流的播放均为备份设计。
电子节目指南的服务信息表还包括时间日期表和时间偏移表，为机定盒提供一个时间基准。
本发明的优点和有益效果是：本发明遵照DVB、MPEG2和国内的相关标准，提供一种可扩展的EPG实现的方法，提供了一套完整的前端制作、编排、审核、播放、备份的解决方案。
附图说明
图1为本发明的主流程图；
图2为本发电子节目指南(EPG)实现流程框图；
图3为***备份示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明再作进一步详细的说明。
参阅图1本发明的主流程图，首先在终端机上输入含电子节目指南节目的信息，并将这些信息存入电子节目指南信息数据库。
电子节目指南(EPG)信息主要包括整个数字有线网络中所有数字视频节目的播放时刻表，类似于电子版的电视报。但在广义上，EPG信息除了包括节目播放时刻表外，还包括整个数字有线网络的配置信息。EPG信息包括节目名称信息、组件信息、内容描述信息、家长分级信息、条件接收标识信息、扩展节目描述信息中的一种或几种。
EPG信息中节目名称信息又包括节目名称、开始日期、开始时刻、持续时间、语种类别、加扰标志或节目简介等内容，组件信息又包括流内容、组件类型、组件标签或描述信息，内容描述信息又包括一级节目内容分类、二级节目内容分类或用户节目内容分类等，家长分级信息又包括国家代码或级别，条件接收标识信息又包含有条件接收***标识，扩展节目描述信息又包括条目名称、条目内容、语言代码或详细描述等内容。
上述EPG信息还包括网络信息、频点信息、业务信息、业务群信息。网络信息包括网络名称信息和多语种网络名称信息。频点信息包括名称信息、传送信息、附加频点列表信息，其中名称信息又包括频点名称、频点号、原始网络号，传送信息包括中心频率、符号率、前向纠错(FEC)内码、前向纠错(FEC)外码、调制方式，附加频点列表信息包括编码类型、中心频率。业务信息包括业务名称信息、多语种业务名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息、所属业务群名称信息，其中业务名称信息包括名称、类别、节目提供商、业务号、加扰标志，多语种业务，名称信息包括语种类别、名称、节目提供商，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***(CA)标识，所属业务群名称信息包括业务群名称。业务群信息包括业务群名称信息、多语种业务群名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息，其中业务群名称信息包括名称、业务群号，多语种业务群名称信息包括语种类别、名称，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***(CA)标识。
数字电视业务的制作流程一般要求制播分离，也就是制作和播出相互独立。业务信息制作人员只是利用制作工具编制业务信息，而业务播放人员只负责业务信息的播放。
对于EPG来说，应遵循这个流程，但可以在此基础上进行扩展，就是把“制播”流程扩展成“制-编-审-播”过程。“制”就是“制作”，“编”就是“编排”，“审”就是“审核”，“播”就是“播放”。
制作人员在终端机上运行EPG信息制作程序，通过程序界面输入EPG的各项信息，确认后存入EPG信息数据库中，以供编排、审核***和播放***使用。由于和数据库***是双向交互的，所以在制作过程中也可以从数据库里调用EPG信息来重新修改，或把制作好的EPG信息存入数据库里。
然后，编排修改数据库电子节目指南中节目信息的播出时间，并把这些编排后的信息作为索引也存储在数据库中，也可以从数据库中提取已经存储的编排信息并进行修改或删除。除了完成对EPG信息的编排组织外，还可以定制EPG信息和网络中其它业务之间的附加联接信息。所有的这些信息可以统称为编排信息，都将保存到数据库中。
现在，随着数字电视的发展，各项增值业务陆续被运营商逐渐采用。各种新增业务需要和EPG有一定的链接关系，因为，STB是通过EPG信息来得到网络中各种业务的信息的。目前，PG与其它数字电视增值业务间的链接关系主要有：
1、CA***。现有的CA***一般会有一个节目表单加扰规划***，通常称为条件接收参数调度***(CAPS)或者事件信息调度***(EIS)，这个***通过定义一些节目加扰表单，来和CA的其它加扰***连接。对于运营商来说，希望维护一份节目播放表单，同时只需要在EPG的节目播放表单上标注加扰就可以，这就需要EPG***和CA***之间存在一个接口来交换节目表单。采用的办法是使用一个XML格式的文件接口，这样，CA***能得到所有的节目表单，并且只需要从中挑选需要加扰的节目就可以了。
另外，在EPG码流中可以附带业务、节目的加扰标志和CA***的ID号等***。这样使得STB在接收EPG信息的同时，就能知道当前的节目是否被加扰和被哪种CA***加扰信息，也就不用在切换节目的时候，再通过搜索PAT、PMT、CAT表来判断该节目的加扰状态。
2、准视频点播(NVOD)***。NVOD***在STB上的实现，也是通过接收SI表格来得到当前网络中的NVOD节目表单信息的。这就要求在前端NVOD***的播控***和EPG的播放***之间存在一个接口。本发明的做法是NVOD播控***在每次播放之前，将NVOD的节目播放表单，以XML文件的方式，传送给EPG***，EPG***接收并解析该表单，然后生成带有NVOD表单信息的SI表，并将其封装到TS中。
3、数据广播***。在EPG***播发的SI表中，一般对节目信息的描述还只局限在文字性的简短描述上。数据广播***的出现，为运营商提供了一个发送更多信息包括节目信息的数字平台。数据广播***可以播发各种格式包括图片、文本、音视频节目剪辑等的数据，这无疑极大满足了STB用户对信息的需求。同时，由于广播数据的链接信息需要存在于SI表中，STB只有首先接收SI表才能找到相应的广播数据，所以，EPG***在生成SI表的时候，可以把广播数据的链接信息写入SI表中。广播数据的数据块的封装可以采用DVB标准中规定的各种数据广播标准，以便于各厂家STB的接收。
4、马赛克(MOSAIC)***。MOSAIC***与EPG的接口类似于NVOD***与EPG的接口关系。
对于数字电视视频广播***来说，审核***是十分必须的。本发明提供了这样一种审核手段，供具有审核权限的用户对EPG信息和EPG编排信息进行检查审核。
由于EPG主要还是一个基于客户/服务器(C/S)构架的***，所以在本发明中，有一个数据库来存放EPG节目信息和EPG编排信息。数据库***可以采用SQL Server 2000、Oracle、DB2等，也可以根据运营商的实际情况选用。数据库还可以用于存放其它业务***信息。
参见图2本发明的电子节目指南(EPG)实现流程框图，EPG编辑***输入EPG节目信息，并存入数据库的EPG界目表单信息库中，EPG审核***对数据库中的节目信息进行检查审核，EPG编排***对EPG信息如节目和实践信息等进行编排，存入数据库的EPG的编排信息库中。
EPG播放***自动查询数据库中的EPG编排信息，根据编排信息中的播放时间，自动取出相应的EPG节目信息，遵从DVB和MPEG等标准，将EPG节目信息封装成DVB的数据段，DVB数据段就是遵从DVB标准的服务信息(SI)表，这些表是由分段(SECTION)的形式构成的，这些表的语法结构在DVB标准中有明确的定义。
EPG的信息主要分布在如下SI表中：
网络信息表(NIT)，用来描述当前网络中所有频点的信息。
业务信息表(SDT)，又分为当前频点业务信息表(Actual SDT)，用于描述当前频点中所有业务的信息，其它频点业务信息表(Other SDT)，用于描述网络中除当前频点外其它各个频点中所有业务的信息。
节目信息表(EIT)，分为现行传送流的当前/后续事件信息表(ActualCurrent/Following EIT)，用于描述当前频点中各个业务中的当前/后续播放节目的信息，和其它传送流的当前/后续事件信息表(OtherCurrent/Following EIT)，用于描述除当前频点外网络中其它频点里的各个业务中的当前/后续播放节目的信息，现行传送流的事件时间信息表(Actual Schedule EIT)用于描述当前频点中各个业务的节目播放时刻表信，其它传送流的事件时间信息表(Other Schedule EIT)用于描述除当前频点外网络中其它频点里各个业务的节目播放时刻表信息。
业务群关联表(BAT)，用于描述网络中所有业务的分组情况。
除了上面的4个表外，还可以增加时间日期表(TDT)和时间偏移表(TOT)，主要作用是为机定盒(STB)提供一个时间基准，使STB能够实现一个软时钟来提供节目预定功能和NVOD的节目点播功能。
当完成这些SI表的数据段的封装后，将这些数据段封装成由连续的188字节的数据包组成的符合MPEG-2标准的码流。当所有的数据段全部拆分成MPEG-2的小数据包(PACKET)后，再根据***所给的带宽计算出各个数据段在TS流中实际所占用的带宽，然后按照均匀分布的原则把所有数据段的MPEG-2的PACKET顺序连接起来，如果所有的数据段的PACKET的数据量比***所给的带宽小，那么在连接所有的PACKET时，需要均匀***空包，否则就给出带宽溢出警告。
最后生成含电子节目指南信息的码流的传送流，并循环播放传送流。
在播放传送流时，还要播发码流的配置，播发配置也是EPG播放***的一个重要部分。播发配置主要包括播发方式、带宽设置、节目单的播放天数、SI表的发送间隔、字符编码方式、软复用码流等。
EPG实现有两种播发方式，单频点播发是在网络中某个频点上生成整个网络的EPG信息传送流并播出。多频点播发是为网络所有频点都生成单独的一份EPG信息传送流，并将其全部播出。
设置每个频点上EPG信息流所占用的信道带宽，播放***会根据这个设置值自动计算是否需要***空包或者给出带宽溢出警告。
标准规定EPG的时间进度Schedule类型的事件信息表(EIT)表单，可以载入最大64天的节目单数据，考虑到实际情况中EPG信息流对信道的占用，一般采用播出7天的节目量。
配置EPG信息流中各SI表的发送周期，在标准上都有相应规定，见表1所示：
表1
| SI表 | 最大周期(秒) |
| NIT | 10 |
| BAT | 10 |
| actual SDT | 2 |
| other SDT | 10 |
| actual，present_following EIT | 2 |
| other，present_following EIT | 10 |
| actual，schedule EIT | 10 |
| other，schedule EIT | 30 |
| TDT/TOT | 30 |
支持国标GB2312是对字符集支持的基本要求，同时可以考虑UTF-8和统一字符编码标准(UNICODE)等编码方式的字符的支持。但从目前的应用来看，STB中一般都使用的是点阵字库，并且由于字库文件一般都很大，这对STB有一定的存储要求，所以目前GB2312基本已经足够。
在电子节目指南播发时，码流均匀是衡量一个EPG播放***优劣的重要指标，主要包括以下方面：各个SI子表在传送流中是否间隔均匀，标准中规定同一SI子表的任意两个分段Section之间的播发间隔时间不得少于25毫秒；同一个SI子表的所有的分段(Section)在传送流中是否间隔均匀；同一个SI子表的各个传送流包(Packet)在传送流中是否间隔均匀。
本发明采用软复用码流的意义是：1、可顺利通过前端码流复用器。因为EPG的传送流在数字有线前端主要是要和各数字音视频传送流节目同时进入复用器进行码流复用，所以，传送流包的均匀输入可以避免复用器产生输入带宽溢出的报警。这也是一些采用脉冲方式播发EPG码流最常碰到的问题，其原因就在于此。2、可保证STB的接收性能。均匀的EPG码流在通过复用器之后，其均匀性不会降低。并且，由于SI表的各个分段(Section)间隔均匀，同时STB是按照分段接收的方式来接收SI表的各个分段，这样可以保证STB能在一个SI表循环周期里顺利将SI表的所有分段接收下来。因为，如果同一SI的子表两个分段之间的间隔过小，比如小于25毫秒，由于STB的CPU处理能力有限，以及信道存在误码情况，STB就有可能丢包，以至于不能在一个标准发送周期内收完全部的分段。这也是一些前端***采用burst方式播发EPG码流，而终端STB接收情况不理想的一个重要原因。
在进行码流播放时，EPG发送功能是依靠DVB卡及其开发接口实现的。在生成含EPG信息的传送流后，就循环播放，直到有新的传送流生成。由于传送流是连续循环播放的，为了保证传送流中包的连续性，在码流的开头和结尾的地方，所有具有相同包标示符(PID)的传送流包中的表示连续性的位段必须是连续的，否则复用器将显示码流不连续的警告。当有新的EPG传送流生成后，如果马上进行切换，那么复用器将显示码流不连续的警告。本发明则等到现有的传送流发送到码流的结尾后，再进行切换。这样使得播放前后的码流能够无缝连接，不会造成码流的中断和带宽的不稳定现象。
EPG***与前端数字设备间的连接方式主要体现在EPG播放***和数字前端***中的复用器间的关系上。根据EPG***的播发方式，相应地有两种不同的连接方式：单频点复用和多频点复用。
1、单频点复用。EPG码流接入到前端***中某个复用器上，这种方式的优点在于节约了***的带宽资源，因为EPG码流在接入复用器时需要占用其一个入口。同时，这种方式的缺点在于，由于EPG码流只在网络中的某个频点上才能收到，这样，对STB应用的开发，尤其是STB上的EPG应用***来说，当需要接收EPG信息时，STB必须停止当前正在收看的电视节目，调谐到EPG频点进行相应接收操作。这无疑会影响STB用户的使用。
2、多频点复用。这种连接方式主要用在EPG***采用多频点播发的播放方式，这需要复用器具有包标示符(PID)映射的功能。EPG码流接入前端***的每一个复用器上，和前一种方式比，这种方式需要占用复用器的硬件资源，但同时其优点也是非常明显的。那就是，STB在任何频点下都能接收到整个网络中的EPG信息，包括SI信息，STB的应用开发也更加方便。
运营商采用哪种连接方式，可以根据实际的运营情况，诸如前端***资源的配置情况、后端STB的应用开发模式、网络中各种增值业务间的关系来确定。
一般情况下，网络中的节目映射表(PMT)和节目关联(PAT)表，都是由前端***中的复用器自动产生的。EPG***负责提供SI表，CA***负责发送CAT等，但是，由于，一些增值业务的增加，尤其是数据广播***，需要在PAT和PMT表中增加一些对广播数据进行描述的描述子。复用器不能自动生成这些信息，并且，数据广播中的数据联接信息一般都会出现在SI表中，显然，合理的选择是让EPG***来负责生成整个网络中各个频点的PMT和PAT表。用户唯一需要做的工作就是在EPG播放***中，配置每个频点中各种业务包括音视频节目的传送流的PID。
参阅图3，本发明的***备份示意图。为了把保证电子节目指南实现的安全性，本发明采用备份的数据库、码流和播放***。对于广播级的数字电视***来说，备份是一个重要的环节。EPG的备份***包括数据库备份***、播放备份***、码流备份***。数据库备份***采用双机设备，数据库***由两套完全相同的数据库组成，一套为主，另一套为备份。当主数据库中的数据信息改变后，主数据库通过数据库***的远程备份实时更新备数据库上的数据。播放备份***也采用双机设备，由两台播放服务器同时从数据库中读取数据，进行打包后播出，输出的TS流接入2进1出的切换器，如果任一播放器读取数据库失败后，那么将发出报警信息并将出错信息写入日志数据库，同时自动停止码流的播放。码流备份***则由两台播放服务器输出的TS流接入2进1出的切换器，两台播放器有主从之分，当主输入上没***流进入时，切换器自动切换到从输入上。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述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：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，对于不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种生成数字电视电子节目指南的方法，在数字电视***有服务端、复用器和接收端，其特征在于，包括如下步骤：
a.在终端机上输入含电子节目指南节目的信息，存入电子节目指南信息数据库，编排修改数据库电子节目指南中节目信息的播出时间，并把这些编排后的节目信息的播出时间作为索引存储在数据库中；
b.电子节目指南播放***自动查询数据库中的电子节目指南编排信息，根据编排信息中的播放时间，自动取出相应的电子节目指南节目信息，遵从数字视频广播和运动图像专家组标准，将电子节目指南节目信息封装成数字视频广播的数据段，即服务信息表；
c.将这些数据段封装成由连续的188字节的数据包组成的符合运动图像专家组MPEG-2标准的码流；
d.将码流生成传送流，连续设置所有具有相同包标示符的传送流包中的表示连续性的位段，并在有新的传送流生成时且现有的传送流发送到码流结尾时，将该现有的传送流切换到该新的传送流以进行循环播放显示。
2.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：所述的步骤a中的节目信息包括节目名称信息、组件信息、内容描述信息、家长分级信息、条件接收标识信息、扩展节目描述信息中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：所述的步骤a中电子节目指南节目的信息还包括网络信息、频点信息、业务信息、业务群信息；
所述网络信息包括网络名称信息和多语种网络名称信息；
所述频点信息包括名称信息、传送信息、附加频点列表信息，其中名称信息又包括频点名称、频点号、原始网络号，传送信息包括中心频率、符号率、前向纠错FEC内码、前向纠错FEC外码、调制方式，附加频点列表信息包括编码类型、中心频率；
所述业务信息包括业务名称信息、多语种业务名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息、所属业务群名称信息，其中业务名称信息包括名称、类别、节目提供商、业务号、加扰标志，多语种业务名称信息包括语种类别、名称、节目提供商，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***CA标识，所属业务群名称信息包括业务群名称；
所述业务群信息包括业务群名称信息、多语种业务群名称信息、国家/地区业务准用信息、条件接收标识信息，其中业务群名称信息包括名称、业务群号，多语种业务群名称信息包括语种类别、名称，国家/地区业务准用信息包括准用标志、国家/地区代码，条件接收标识信息包括条件接收***CA标识。
4.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：在步骤a和步骤b之间还包括一个审核步骤，具有审核权限的用户可以对电子节目指南信息和电子节目指南编排信息进行检查审核。
5.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：所述码流通过单频点复用方式接入到前端***中某个复用器上，或通过多频点复用方式接入前端***的每一个复用器上。
6.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：电子节目指南负责生成整个网络中各个频点的PMT和PAT表以及在PAT和PMT表中的对广播数据进行描述的描述子，每个频点中各种业务的传送流有PID。
7.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：所述的电子节目指南与各种新增业务有链接关系。
8.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：所述的电子节目指南信息数据库、码流以及码流的播放均为备份设计。
9.根据权利要求1所述的一种生成数字电视电子节目指南的方法，其特征在于：电子节目指南的服务信息表还包括时间日期表和时间偏移表，为机顶盒提供一个时间基准。
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