新型人机交互平板电视空间遥控器设计与实现

2012-06-25彭婷婷周敏仪汪红兵

电视技术 2012年4期

傅勇，彭婷婷，周敏仪，汪红兵

（1.广州市弘元互动数字技术开发有限公司，广东广州 510006；2.佛山云联科技有限公司，广东佛山 528200；3.广州市亿新传播媒介技术研究院有限公司，广东广州 510030；4.广州弘洋视讯科技有限公司，广东广州 510006）

随着数字电视[1]的不断进步,第二浪潮互联网电视向第三浪潮智能电视转变,基于智能电视开放应用服务平台与内容层出不穷[2]，正以快速的发展速度向前迈进。基于此，各种形式的界面操作不断创新,使越来越多的应用内容表现方式更多样化，但传统遥控器上下左右固定式按键操作已不能满足界面表现需要[3]及多元化表现方式，为了应对数字电视内容服务产业的发展需要，突破传统遥控器只能用按键作控制的瓶颈问题，本文提出自由操控的空间遥控器，以人的操控意识为主导，自由控制遥控器，以遥控光标的自由移动操控方式满足数字电视互动内容产业发展需要。

1 空间遥控器总体设计

空间遥控器[4]采用2.4 GHz无线传输模块，摆脱传统遥控器通信单一的模式。该款遥控器装备陀螺仪[5]和加速度传感器，极大限度地模拟人类的手部动作，不需借助任何按键便能做到倾斜和上下旋转，倾斜和左右旋转，围着主轴旋转，上下加速度，左右加速度，朝向屏幕加速和远离屏幕加速等操控动作。该设计可工作于全球开放的ISM频段，不单具备电压低、效率高、成本低、可进行双向高速数据传输的特点，还可实现快速跳频，前向纠错及进行校验等功能。

2 空间遥控器软件设计

基于遥控器总体设计，以下描述遥控器驱动程序的工作流开发设计思路，给出层次结构关系及程序功能规划。遥控器驱动程序包含数据处理类库、驱动运行程序和驱动启动程序，如图1所示。

数据处理库类为模块程序的核心部分，从硬件搜索到数据库抓取，再到模拟出鼠标数据全过程，及其抓取加速度数据模拟粗略的方向控制。该模块属于子模块,由驱动运行程序开启子线程运作，内部逻辑负责提供调用接口，供驱动运行程序使用，如图2所示。

图2 数据处理类功能图

驱动设备数据获取，启动对遥控器的数据获取，初次启动的时候分为连接设备和读取数据两步，并启动鼠标和键盘钩子，检测鼠标和键盘的特殊操作，正常启动之后由程序自行负责意外中断后的再运行，及其异常处理。程序关闭释放设备,当驱动程式关闭后，释放程序占据的资源，并且关闭鼠标和键盘钩子。接口处理类定义接口供驱动运行程序实现:关闭开启声音，遥控器电量获取，遥控器键盘命令获取，发送静止状态要求。

总体上需要实现长时间后台运行，且不能占用过多CPU和内存资源。对精度要求为数据格式的准确性和数据信息的完整性，鼠标模拟的及时性，允许细微的移动漂移。遥控器的随时更换要求为灵活性要求。长时间后台运行,每秒处理数据次数在300左右。

该数据处理库类模块虽然为类库，实际上是驱动运行的主要功能部分，对遥控器的逻辑操作和数据操作全部集中在该模块中，驱动运行程序只是一个载体，如图3所示。

图3 模块流程逻辑框图

驱动运行程序模块主要负责启动和关闭驱动，与互动应用系统框架进行消息通信，并操作系统资源。该模块为驱动程序的运行窗体，是其面模块的承载模块，负责与外部程序的消息收发、操作注册表等功能。如图4所示，驱动运行程序包含启动关闭驱动、消息处理及其他操作，如注册表操作、INI文件操作和界面操作。启动关闭驱动用于触发驱动的启动和关闭，资源的获取和释放。消息处理模块与其他进程之间进行消息通信、命令的转发和接收，并触发相关功能。