賈大偉 潘明照

（作者單位：平度市融媒體中心）

數(shù)字電視在給人民群眾帶來高質(zhì)量的視聽節(jié)目的同時(shí)，也為相關(guān)從業(yè)者開展增值業(yè)務(wù)帶來可能。數(shù)字電視應(yīng)急信息廣播系統(tǒng)是一種可行的應(yīng)急廣播實(shí)現(xiàn)方式。其編輯制作端軟件的主要作用是制作要播發(fā)的應(yīng)急廣播信息，使之適宜于接收端接收、處理和顯示。

1 編輯制作端軟件的主要任務(wù)

編輯制作端的主要工作是編輯制作信息發(fā)送端所需發(fā)送的應(yīng)急業(yè)務(wù)信息，主要包括以下幾個(gè)方面：開機(jī)畫面附加信息；主菜單、節(jié)目指南及節(jié)目切換時(shí)附加顯示的信息；用戶調(diào)整音量時(shí)，音量顯示界面附加顯示的信息；私有數(shù)據(jù)信息；游動(dòng)字幕信息；其他信息，如可用于掛角顯示的天氣信息和其他適宜于掛角顯示的信息。

大部分應(yīng)急信息是采用圖片形式顯示的。這些圖片本身可使用專用圖片制作軟件進(jìn)行制作。如開機(jī)畫面、主菜單、節(jié)目指南、節(jié)目切換、音量顯示時(shí)附加顯示的圖片等都可由專業(yè)制作軟件制作完成。編輯制作端將其加密并上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，發(fā)送端讀取相關(guān)數(shù)據(jù)庫記錄就可以定時(shí)播發(fā)相應(yīng)的信息。

私有數(shù)據(jù)信息是根據(jù)今后業(yè)務(wù)的需要，為實(shí)現(xiàn)未來機(jī)頂盒端的特定功能而播發(fā)的私有數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)可支持這些私有數(shù)據(jù)的播發(fā)而不需要重新開發(fā)一套播發(fā)軟件。私有數(shù)據(jù)由業(yè)務(wù)提供者提供，私有數(shù)據(jù)的發(fā)送在發(fā)送端也只是將其分段打包，然后轉(zhuǎn)成傳送流（Transport Stream, TS）包進(jìn)行發(fā)送。

游動(dòng)字幕信息是可由本系統(tǒng)制作的信息。

編輯制作端的功能：錄入、編輯各類信息，上傳信息并存入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；查詢各種歷史記錄；通知發(fā)送端發(fā)送緊急信息、重置發(fā)送端。

2 編輯制作端軟件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2.1 用戶界面設(shè)計(jì)

與發(fā)送端軟件的Win32 控制臺(tái)應(yīng)用程序不同，編輯制作端使用圖形用戶界面（Graphical User Interface,GUI）。具有圖形用戶界面的Windows 程序依靠外部發(fā)生的事件來驅(qū)動(dòng)。程序不斷循環(huán)以等待可能的輸入，然后做適當(dāng)?shù)奶幚?。?dāng)前所有的GUI 系統(tǒng)，幾乎都是以消息為基礎(chǔ)的事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[1-2]。

本系統(tǒng)使用Visual C++開發(fā)環(huán)境并借助微軟基礎(chǔ)類庫（Microsoft Foundation Classes, MFC）來開發(fā)編輯制作端軟件。使用MFC 對Win32 應(yīng)用程序編程接口及相關(guān)機(jī)制進(jìn)行封裝，以便應(yīng)用程序的開發(fā)。

本系統(tǒng)的編輯制作端主要與數(shù)據(jù)庫打交道，操作的是數(shù)據(jù)庫記錄，編輯制作端將制作好的信息輸入數(shù)據(jù)庫中，由發(fā)送端取出使用，其查詢的也是數(shù)據(jù)庫記錄，因而編輯制作端軟件可以不需要文檔支持。同時(shí)，編輯制作端的設(shè)計(jì)也不采用基于對話框的應(yīng)用程序，因?yàn)榫庉嬛谱鞫说膽?yīng)用程序需要菜單、工具欄等的支持，如果采用基于對話框的應(yīng)用程序則加載菜單、工具欄等比較麻煩，工作量更大。本系統(tǒng)編輯制作端設(shè)計(jì)的用戶界面如圖1 所示：

圖1 編輯制作端用戶界面設(shè)計(jì)

在該界面中，主窗口左側(cè)為一樹型控件；下部為一排命令按鈕，用于添加、修改、刪除、查詢數(shù)據(jù)庫記錄。具體操作方法有以下幾種：一是使用基于文檔/視圖結(jié)構(gòu)的單文檔界面（Single Document Interface, SDI）框架，在視圖中選擇CFormView 作為基類。在向?qū)傻膽?yīng)用程序中刪除與文檔相關(guān)的代碼，如文件新建、打開等，這種方式保留文檔/視圖結(jié)構(gòu)的支持，也就是說有CDocument 類相關(guān)的開銷。二是不需要文檔/視圖結(jié)構(gòu)的支持，使用MFC 窗口分割類CSpliterWnd來分割窗口，在向?qū)傻腃MainFrame 類中添加CSpliterWnd 型的變量，在CMainFrame 類的OnCreate函數(shù)中添加生成分割窗口的代碼。三是采用“Using views effectively without the doc/view overhead”所提出的方法，該方法也不需要文檔/視圖結(jié)構(gòu)支持，其思路是讓MFC Framework 解決由于CFormView 的構(gòu)造函數(shù)和Create 成員函數(shù)被封裝為私有而難以使用的問題[3]。

此外，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)使用的登錄界面（見圖2）使得只有授權(quán)用戶才能使用系統(tǒng)。

圖2 登錄界面

在下面的論述中將重點(diǎn)關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯，畢竟業(yè)務(wù)功能才是一個(gè)應(yīng)用程序的靈魂。

2.2 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)

編輯制作端將需要定時(shí)播發(fā)的應(yīng)急業(yè)務(wù)信息存入數(shù)據(jù)庫，發(fā)送端軟件通過SQL 數(shù)據(jù)庫查詢得到當(dāng)前要播發(fā)的應(yīng)急信息并進(jìn)行播發(fā)。以MySQL（關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）為例，描述本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)[4]。根據(jù)發(fā)送端軟件的要求，主要使用以下數(shù)據(jù)表：

2.2.1 節(jié)目表和分組表

節(jié)目表（program）（見表1）提供了節(jié)目（以邏輯頻道號(hào)標(biāo)識(shí)）的TS 流ID 及各種分組標(biāo)識(shí)，即節(jié)目切換、音量調(diào)整、掛角時(shí)的分組標(biāo)識(shí)。分組表（infoprogramgrouping）（見表2）標(biāo)識(shí)了每個(gè)分組使用的包ID，為應(yīng)急業(yè)務(wù)信息打包時(shí)提供包ID 信息。

表1 節(jié)目表（program）

表2 分組表（infoprogramgrouping）

節(jié)目表和分組表的作用是對不同的節(jié)目進(jìn)行分組，不同的分組可以顯示不同的應(yīng)急業(yè)務(wù)信息，即數(shù)字電視應(yīng)急信息廣播系統(tǒng)中可以同時(shí)顯示不同的分類信息。使用時(shí)可以按節(jié)目的類型（如體育類、教育類、文藝類、娛樂類等）進(jìn)行分類，相似的節(jié)目分為同一組。這樣的信息發(fā)布會(huì)更有針對性與靈活性，能同時(shí)發(fā)布的信息數(shù)量也會(huì)更多。

2.2.2 信息圖片表和信息時(shí)間表

信息圖片表的作用是保存應(yīng)急業(yè)務(wù)信息的相關(guān)信息，由于圖片數(shù)據(jù)量較大，本系統(tǒng)不將圖片直接存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，而是將其單獨(dú)存放于一個(gè)圖片目錄中。信息圖片表（infopicture）（見表3）中的picname保存的是圖片在圖片目錄中的名稱。信息時(shí)間表（picturetime）（見表4）說明的是圖片的組ID 和播發(fā)開始與結(jié)束的時(shí)間等信息。

表3 信息圖片表（infopicture）

表4 信息時(shí)間表（picturetime）

2.2.3 游動(dòng)字幕相關(guān)表

游動(dòng)字幕相關(guān)表包括游動(dòng)字幕表（movetitle）（見表5）、游動(dòng)字幕信息時(shí)間表（movetitletime）（見表6）、游動(dòng)字幕屬性表（movetitleproperty）（見表7）。游動(dòng)字幕的這三個(gè)表描述了游動(dòng)字幕的相關(guān)信息。游動(dòng)字幕表描述了字幕信息內(nèi)容、字體大小、游動(dòng)次數(shù)等的信息，游動(dòng)字幕信息時(shí)間表規(guī)定了播發(fā)開始和結(jié)束的日期信息。游動(dòng)字幕屬性表指定了字幕的位置信息和每天開始游動(dòng)播出的時(shí)間。

表5 游動(dòng)字幕表（movetitle）

表6 游動(dòng)字幕信息時(shí)間表（movetitletime）

表7 游動(dòng)字幕屬性表（movetitleproperty）

2.2.4 其他表

除上述數(shù)據(jù)庫表外，還有掛角信息表、操作員表等數(shù)據(jù)庫表。掛角信息表包括掛角位置信息表（logoposition）、掛角時(shí)段表（logogroupperiodoftime）兩個(gè)表。掛角位置指出了掛角的位置，掛角時(shí)段表表明了掛角的時(shí)間段信息。操作員表則描述了能夠操作系統(tǒng)的相關(guān)人員的口令等信息，能夠約束登錄系統(tǒng)的人員。

有了這些基礎(chǔ)表之后，就可以在這些基礎(chǔ)表上形成便于處理的數(shù)據(jù)庫視圖。視圖是一個(gè)內(nèi)容由查詢定義的虛擬表。視圖具有簡單性、安全性等多種優(yōu)點(diǎn)，但使用上也有一些限制。

2.3 數(shù)據(jù)庫編程

Visual C++提供了多種數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，常見的有開放數(shù)據(jù)庫連接（Open DataBase Connectivity, ODBC）、數(shù)據(jù)庫訪問對象（Data Access Object, DAO）、ActiveX數(shù)據(jù)對象（ActiveX Data Objects, ADO）等。本系統(tǒng)編輯制作端采用Visual C++的ADO 進(jìn)行編程，將播發(fā)的信息存入數(shù)據(jù)庫中。ADO 具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，它提供了十分簡單、易用的編程接口，是Windows 環(huán)境中比較常用的數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)。

在使用ADO 進(jìn)行編程時(shí)，首先需要引入ADO 類，并初始化COM，然后就可以使用_ConnectionPtr、_RecordsetPtr 和_CommandPtr 三個(gè)智能指針了。為了更易于使用，封裝前兩個(gè)智能指針的操作為CADOConnection和CADORecordSet 類。 為進(jìn)一步簡化操作， 讓CADORecordSet 類繼承自CADORecordBinding，使得RecordSet 記錄集中的字段可以綁定到C/C++變量中。

使用數(shù)據(jù)庫時(shí)首先要連接數(shù)據(jù)庫，使用連接字符串與指定數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，連接時(shí)須提供用戶名和密碼。我們在CInfoeditApp 類（CWinApp 的派生類）中添加一個(gè)CADOConnection 型的變量MyConnection，在CDlgLogin 類中有這個(gè)變量的一個(gè)引用，本系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)打開一個(gè)CDlgLogin 類的對話框，提示用戶輸入用戶名和密碼，系統(tǒng)由此連接到指定數(shù)據(jù)庫。若用戶名和密碼組合輸入錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致連接失敗，若失敗的輸入次數(shù)超過三次，則會(huì)退出系統(tǒng)。

2.4 Socket 編程

編輯制作端軟件除與數(shù)據(jù)庫通信外，還需要直接與發(fā)送端進(jìn)行通信，所以需要使用Socket 編程。本系統(tǒng)編輯制作端與發(fā)送端的通信采用傳輸控制協(xié)議（Transmission Control Protocol, TCP）。TCP 通信分服務(wù)器端和客戶端，服務(wù)器端程序不能主動(dòng)連接客戶端，在通信時(shí)必須先由客戶端去連接服務(wù)器端才能實(shí)現(xiàn)通信。服務(wù)器端程序要先啟動(dòng)，等待客戶端的連接。其中，客戶端程序的基本操作過程為：socket，創(chuàng)建套接字；connect，連接服務(wù)器，向服務(wù)器端程序發(fā)出連接請求；與服務(wù)器端進(jìn)行通信收發(fā)數(shù)據(jù)rend/recv；關(guān)閉套接字[5]。同時(shí)，針對客戶端生成CMyClientSocket 類，其主要函數(shù)為OpenConnection、SendData、ReceiveData 等。

2.5 圖片導(dǎo)入

圖片信息的編輯在CDlgPicInfoEdit 類中完成，CDlgPicInfoEdit 類繼承于CDialog。首先，在其中打開文件對話框，選擇已經(jīng)制作好的要播出的圖片，系統(tǒng)會(huì)檢查圖片的寬度、高度、每像素位數(shù)、圖像數(shù)目（如gif 圖片可包含多幅圖片）等信息，并檢查其格式是否為接收端軟件支持的格式。若圖像寬高不是建議的寬高時(shí)，給出警告信息及建議的寬度、高度等信息。如果是合法的圖片，將在m_Picture 靜態(tài)控件中進(jìn)行預(yù)覽，模擬演示其在電視上的接收顯示效果；如果是合法的多幅圖片格式，則會(huì)啟動(dòng)一個(gè)多媒體定時(shí)器，模擬演示其動(dòng)畫效果。其次，添加分組信息，并指定圖片在此分組的播出時(shí)間。本系統(tǒng)對同一圖片可以添加多個(gè)分組，不同的分組在同一時(shí)間段內(nèi)也可以顯示不同的（信息）圖片。分組的使用擴(kuò)展了同一時(shí)間系統(tǒng)能夠顯示的信息量。添加時(shí)間信息時(shí)可以直接指定開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，也可以指定開始時(shí)間和播出天數(shù)。最后，點(diǎn)擊“確定”按鈕添加數(shù)據(jù)庫記錄。在添加數(shù)據(jù)庫記錄前需要先把圖片文件上傳到發(fā)送端（或者數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）。上傳文件使用CMyClientSocket 類，連接成功后，通過SendData傳輸加密后的圖片數(shù)據(jù)。上傳文件時(shí)，需先把加密后的圖片內(nèi)容讀入緩沖區(qū)，分多次發(fā)送到接收端，如每次上傳8 000 字節(jié)，所有內(nèi)容全部上傳無誤后，即可添加此記錄。

2.6 游動(dòng)字幕信息制作及演示

2.6.1 游動(dòng)字幕制作

不同于其他信息的制作，本系統(tǒng)編輯制作端使用單獨(dú)的一個(gè)類來進(jìn)行游動(dòng)字幕信息的制作。其編輯界面如圖3 所示：

圖3 游動(dòng)字幕編輯界面

游動(dòng)字幕信息的制作采用以下三種方式：一是純文本文件，即編輯制作端只提供要顯示文本及其字體大小、顏色等屬性，其顯示由接收端完成，接收端軟件根據(jù)接收到文本及字體大小、顏色等屬性生成字幕進(jìn)行顯示。二是使用圖片文件的方式，將字幕制作成圖片，并指定一種透明色（可為任意一種字幕本身不使用的顏色，可指定為黑色或純藍(lán)色）。三是生成alpha 文件，這也是本系統(tǒng)推薦的方式。由于成本的限制，接收端的數(shù)字電視機(jī)頂盒配置不是很高，大多數(shù)的數(shù)字電視機(jī)頂盒只配置了點(diǎn)陣字庫而沒有矢量字庫，因此顯示效果較差，采用生成alpha 文件的方式能夠有效彌補(bǔ)這一不足。該方式可以根據(jù)文本信息生成相應(yīng)的alpha 通道信息，alpha 通道可用來記錄圖像中的透明度信息，從而定義圖像中的透明、半透明和不透明區(qū)域，用8 位的灰度圖像就可保留字幕信息。alpha 通道疊加各種不同顏色信息后可生成豐富多彩的字幕圖像。在添加、修改數(shù)據(jù)時(shí)，同樣需要先將圖片文件上傳。

2.6.2 游動(dòng)字幕演示

模擬演示游動(dòng)字幕的效果在定時(shí)器回調(diào)函數(shù)FortyMilliSecondProc1 中實(shí)現(xiàn)。與普通顯示函數(shù)不同的是，這里的顯示要模擬背景圖層和當(dāng)前圖層之間帶透明色的疊加，需要使用TransparentBlt 之類的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)使用的是多媒體定時(shí)器，定時(shí)器的定時(shí)間隔設(shè)定為40 ms。多媒體定時(shí)器使用多線程編程方式，開辟一個(gè)獨(dú)立線程執(zhí)行定時(shí)器回調(diào)函數(shù)，定時(shí)精度較高。這種定時(shí)器在安裝時(shí)要先調(diào)用timeGetDevCaps 函數(shù)來明確定時(shí)器服務(wù)支持的最小和最大定時(shí)器分辨率，然后調(diào)用timeBeginPeriod設(shè)置系統(tǒng)支持的最小分辨率，最后產(chǎn)生周期執(zhí)行的定時(shí)器事件，啟動(dòng)定時(shí)器。在回調(diào)函數(shù)FortyMilliSecondProc1 中，要根據(jù)當(dāng)前字幕在顯示框中的位置，創(chuàng)建與背景靜態(tài)圖片框兼容的內(nèi)存DC。在內(nèi)存DC 中完成背景圖像與字幕圖像的混合，最后將（已經(jīng)混合好的）內(nèi)存DC 中的圖像BitBlt（塊拷貝）到背景靜態(tài)圖片的字幕顯示框中。

3 結(jié)語

數(shù)字電視應(yīng)急信息廣播系統(tǒng)編輯制作端是一個(gè)帶有用戶界面的應(yīng)用程序。編輯制作端的業(yè)務(wù)邏輯本身并不復(fù)雜，但涉及用戶界面編程、數(shù)據(jù)庫編程、網(wǎng)絡(luò)編程等各個(gè)方面，所以開發(fā)此類應(yīng)用程序需要熟悉用戶界面、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等方面的知識(shí)。本文探討了編輯制作端應(yīng)急信息的制作、上傳，介紹了游動(dòng)字幕信息的演示，達(dá)到了“所見即所得”的效果。該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。