個(gè)性化數(shù)字電視用戶界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉春英，宋 燁，吳德華

（長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 長(zhǎng)沙 410124）

隨著數(shù)字電視和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶除了能看到越來(lái)越多的電視節(jié)目外，還能享受到數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)帶來(lái)的眾多好處。但隨著中國(guó)數(shù)字電視總體轉(zhuǎn)換工作在各地市相繼完成，數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)并沒(méi)有讓運(yùn)營(yíng)商獲得較好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，也沒(méi)有在老百姓中博得好口碑。與開(kāi)展得如火如荼的電信增值業(yè)務(wù)相比，更是相形見(jiàn)絀。數(shù)字電視用戶相對(duì)于電腦用戶而言更加大眾化，大多數(shù)的數(shù)字電視用戶只具備模擬時(shí)代積累下的電視使用經(jīng)驗(yàn)，只會(huì)用遙控器開(kāi)關(guān)機(jī)、換臺(tái)和調(diào)音量[1]。因此一個(gè)界面友好的個(gè)性化數(shù)字電視應(yīng)該易于學(xué)會(huì)、易于使用、易于理解、易于排錯(cuò)、易于維護(hù)和易于群體共享。用戶界面是否直觀、清晰，又不失美感，操作是否簡(jiǎn)單明了，是消費(fèi)者在選購(gòu)數(shù)字電視時(shí)的重要考慮因素。

1 個(gè)性化數(shù)字電視用戶界面的設(shè)計(jì)

數(shù)字電視用戶要通過(guò)用戶界面實(shí)現(xiàn)選臺(tái)、調(diào)節(jié)音量、瀏覽信息等眾多功能，因此用戶界面是軟件設(shè)計(jì)的重要模塊[2]。就功能而言，它能把系統(tǒng)提供的所有功能協(xié)調(diào)，集成在一起；就外觀而言，它必須提供一個(gè)簡(jiǎn)單明了的操作機(jī)制，使用戶能方便調(diào)用系統(tǒng)提供的所有功能。用戶界面的功能調(diào)用由系統(tǒng)API實(shí)現(xiàn)，外觀設(shè)計(jì)主要由OSD顯示單元實(shí)現(xiàn)。用戶界面由兩部分組成：菜單部分和非菜單部分，如圖1所示。

圖1 用戶界面主菜單

各個(gè)菜單部分在功能上相互獨(dú)立，具體功能如下：

1）節(jié)目指南菜單 通過(guò)該菜單可以了解正在接收節(jié)目的接收進(jìn)度、節(jié)目名稱、頻道數(shù)、節(jié)目數(shù)、頻道、時(shí)間等信息，它包括全頻道、全天候、全類型和全星期4個(gè)子菜單。

2）視頻點(diǎn)播菜單 該菜單可使用戶根據(jù)自己興趣自由點(diǎn)播節(jié)目庫(kù)中的視頻節(jié)目和信息，充分體現(xiàn)交互式操作的特點(diǎn)。

3）系統(tǒng)設(shè)置菜單 系統(tǒng)設(shè)置包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、自動(dòng)搜臺(tái)、頻道排序、查詢余額、版本信息、語(yǔ)言選擇等子菜單。

4）電視資訊菜單 該菜單可使用戶能在電視機(jī)上瀏覽各種感興趣的信息，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化瀏覽。

上述是菜單部分所完成的功能。非菜單部分則可實(shí)現(xiàn)節(jié)目列表的切換、靜音、音量調(diào)節(jié)、畫面靜止和屏幕信息顯示等功能。鍵盤、前面板按鍵、遙控器、OSD畫面顯示等是用戶能直觀感受到的，而用戶輸入/輸出接口控制器則是真正起執(zhí)行作用的部分。

2 個(gè)性化數(shù)字電視用戶界面的實(shí)現(xiàn)

2.1 用戶界面的實(shí)現(xiàn)方案

目前的數(shù)字電視終端主要以數(shù)字電視機(jī)頂盒為主，本設(shè)計(jì)是在以ST（SGS-THOMSON）公司提供的高集成度單片解碼器STi5518為核心的單片方案基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用戶界面創(chuàng)建是通過(guò)調(diào)用繪圖函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。繪圖函數(shù)庫(kù)之間的從屬關(guān)系[3-4]如圖2所示。

圖2 繪圖函數(shù)庫(kù)之間的從屬關(guān)系

STOSD底層驅(qū)動(dòng)程序中含有畫點(diǎn)、線、弧等最基本的函數(shù)。高級(jí)OSD程序庫(kù)hl_stosd.h包含了在STOSD底層驅(qū)動(dòng)程序基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一些高級(jí)繪圖函數(shù)，如字庫(kù)操作函數(shù)集（hlosd-font模塊）、OSD 基本圖形函數(shù)集（hl_stosd模塊）和貼圖（hlosd_bitmap模塊）函數(shù)集等。STWTK程序庫(kù)則位于所有繪圖函數(shù)的最頂層，大多數(shù)繪圖函數(shù)都靠它支持。

該用戶界面軟件的主要特點(diǎn)是模塊化。STWTK程序庫(kù)由許多圖形界面的“軟件元素”組成，它是創(chuàng)建界面的基本元素。STWTK程序庫(kù)提供的軟件元素主要有以下4類：

1）Menu（菜單）標(biāo)準(zhǔn)Menu由許多小單元組成，一個(gè)小單元代表一個(gè)可選項(xiàng)。同時(shí)Menu還應(yīng)支持對(duì)這些選項(xiàng)的索引、排序和刪除等操作。

2）Button（按鈕）該結(jié)構(gòu)被調(diào)用后，可以在圖形界面上顯示一個(gè)與“按鈕”類似的圖形，該“按鈕”從視覺(jué)上看也可達(dá)到按下或彈起的效果。

3）EntryBox（輸入文本框）該結(jié)構(gòu)被調(diào)用后，可在圖形界面上顯示一個(gè)包含用戶輸入信息（用字符表示）的矩形框。

4）Slider（滾動(dòng)條）標(biāo)準(zhǔn)Slider是由滑動(dòng)槽和一個(gè)移動(dòng)塊組成。滑動(dòng)槽決定了Slider是水平還是垂直的。

本方案采用面向?qū)ο蟮乃枷雭?lái)設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)。單個(gè)“軟件元素”類似于C++中的一個(gè)類，它有著自己的特性和依據(jù)其特性設(shè)計(jì)的專用操作，并且每個(gè)軟件元素均包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和成員函數(shù)兩部分。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述了對(duì)象的基本形式、特性以及它所能完成的功能，而成員函數(shù)則描述了外部能對(duì)對(duì)象進(jìn)行何種操作。

2.2 用戶界面的軟件實(shí)現(xiàn)

通過(guò)上面的分析可得，用戶界面應(yīng)用程序模塊主程序流程如圖3所示。

圖3 用戶界面模塊主程序流程

菜單的形式和功能是由預(yù)先設(shè)置好的軟件元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和成員函數(shù)來(lái)確定，并且不同菜單的顯示流程都是一樣的。因此當(dāng)用戶選中某個(gè)菜單時(shí)，通過(guò)調(diào)用成員函數(shù)可以顯示菜單并記錄按鍵值，最后按要求執(zhí)行菜單功能。例如要在屏幕上創(chuàng)建一個(gè)按鈕，則首先可設(shè)置如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[5-6]：

然后合理調(diào)用 STWTK_CreatButton（ ）、STWTK_FreeButtonStructure（）等成員函數(shù)即可達(dá)到目的。

3 用戶界面中的信息瀏覽交互過(guò)程

個(gè)性化數(shù)字電視除了能向用戶提供高質(zhì)量的數(shù)字電視節(jié)目外，還應(yīng)具備方便、快捷的信息瀏覽功能。信息瀏覽實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：當(dāng)用戶想要在電視機(jī)上瀏覽某一信息時(shí)，可以通過(guò)遙控器輸入或通過(guò)用戶界面中選擇對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵詞。此時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)在用戶詞典中查看有無(wú)這一關(guān)鍵詞，如果關(guān)鍵詞已經(jīng)在用戶詞典中存在，系統(tǒng)就通過(guò)索引找到與此關(guān)鍵詞相關(guān)的篇目在段落文本庫(kù)中的位置，并將其提取出來(lái)呈現(xiàn)在顯示器上。用戶可以用遙控器的“上”、“下”鍵來(lái)翻頁(yè)或使其上下滾動(dòng)，方便用戶瀏覽。

如果在用戶詞典中沒(méi)有此關(guān)鍵詞，一方面要將此關(guān)鍵詞添加進(jìn)用戶詞典；另一方面系統(tǒng)就直接到段落文本庫(kù)中去尋找。假如某一段落包含了此關(guān)鍵詞，就先判斷該關(guān)鍵詞的屬性，看能否隸屬于索引樹(shù)中的某一條目。如果屬于某一條目的話，就不需在索引中重新添加，直接把相關(guān)內(nèi)容提取并顯示出來(lái)即可，否則就要將此關(guān)鍵詞添加進(jìn)索引，并把相關(guān)內(nèi)容在屏幕上顯示，供用戶瀏覽，工作流程見(jiàn)圖4。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)定義基本軟件元素和對(duì)應(yīng)成員函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)用戶界面軟件，能完成用戶界面的顯示和其他基本功能，便于用戶通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)關(guān)鍵詞實(shí)現(xiàn)個(gè)性化信息瀏覽與交互。由于軟件是由一個(gè)個(gè)功能模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)，大大減少工作量和復(fù)雜性，也便于日后的移植和升級(jí)。

圖4 實(shí)現(xiàn)瀏覽交互的工作流程

[1]于華利.數(shù)字電視人機(jī)交互及圖形界面方法[J].中國(guó)數(shù)字電視，2008（49）：70-71.

[2]汪陽(yáng)，張明義.廣播電視系統(tǒng)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2008（24）：27-29.

[3]SGS-THOMSON.STi5518 single-chip set-top box decoder with MP3 and hard disk drive support preliminary data[M/CD].SGS-THOMSON，2000.

[4]SGS-THOMSON.STi5518 single-chip set-top box decoder with MP3 and hard disk drive support data sheet[M/CD].SGS-THOMSON，2000.

[5]黃欣，陳珊，俞斯樂(lè).數(shù)字電視接收機(jī)用戶接口界面軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信號(hào)處理，2002（18）：480-483.

[6]黃維通.Visual C++面向?qū)ο笈c可視化程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.