CN1307779A - 具有光标位置指示器的电视图形用户界面 - Google Patents

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Abstract

一种TV图形用户界面,包括一图形频道改变器,用于使用户在由卫星TV系统提供的约1000个频道中选择所需的TV频道。所述图形频道改变器包含一垂直频道条,由显示所选TV频道的号码和标志的频道框组成。为将电视机切换到所需TV频道,用户将指示装置指向指示所需频道的图形频道框。在屏幕上安排有一直接访问频道条,以使当用户将指示装置指向表示所选频道的直接访问条上的点时,所述频道框显示所选TV频道的号码和标志,所述直接访问频道条上设有一绝对光标位置指示器,当用户将指示装置移到直接访问频道条上的各个点上时,向用户指示由这些点所表示的TV频道的号码。当频道改变器中的TV频道是以频道或节目名称的字母顺序安排时,所述绝对光标位置指示器指示由指示装置所指向的直接访问条上的一点表示的TV频道或节目的名称中的第一个字母。

Description

具有光标位置指示器的 电视图形用户界面
                          背景技术
                        1.发明背景
本发明涉及电视(TV)系统，特别涉及一种具有能使用户精确选择直接访问条(direct access bar)上的TV频道的光标位置指示器的新的TV图形用户界面(graphical user interface，GUI)。
                      2.相关技术的描述
TV广播和交互业务的不断增长的可用性带来了对便于用户访问由TV节目提供者提供的选项的一种新类型的TV控制系统的需求。例如，直接广播卫星服务要求用户在具有各种TV节目和服务的大约上千个TV频道中进行选择。直接电视卫星广播是通过处于17.3到17.9GHz的上行链路频率和12.2到12.7GHz的下行链路频率的直接广播卫星提供的。
用于直接电视广播的数字卫星电视系统包括发送器，用于将含有视频和音频分量的电视信号发送到卫星。卫星又将接收的电视信号再发送到包括盘形天线和块转换器的室外天线组件。盘形天线将接收的电视信号引向块转换器，该块转换器将接收的电视信号的各个频率转换为相应的较低频率。
由块转换器产生的电视信号经同轴电缆连接到与一电视机相耦合的室内卫星接收器。该卫星接收器对接收的电视信号进行调谐、解调和其它处理，以提供适合于由电视机处理的NTSC(国家电视标准委员会)、PAL(逐行倒相)或SECAM(彩电法国标准)制式的视频和音频信号，该电视机响应于视频信号而在显示屏上产生图像，并响应于音频信号而利用扬声器产生听觉响应。
在发送器内部，模拟视频和音频信号被转换为按照运动图像专家组(Motion Picture Expert Group，MPEG)编码标准压缩的相应数字信号。所得的数字信号由包含纠错数据的分组(packet)流来表示。分组的类型由标题代码来识别。相应于控制数据的分组也可以附加到分组流。
在MPEG标准中，可以一个亮度(Y)分量和两个色差(U和V)分量的形式来发送视频信息。例如，第一色差分量可表示红色图像信息和亮度图像信息之间的差(R-Y)，而第二色差分量可表示蓝色图像信息和亮度图像信息之间的差(B-Y)。此外，由于这两个色差分量对应于多于一个的画面单元，故色彩信号被压缩。色差分量的使用和多个图像单元间对色差分量的共享减小了传输带宽。
利用四相移相键控(quatemary Phase Shift Keying，QPSK)调制方案可将由压缩和纠错编码得到的数字信息调制到一载波上并发送到用于再发送的卫星。
卫星接收器包括调谐器，用于选择由卫星再发送的适当载波信号，并用于将所选的载波频率转换为中频(IF)信号。QPSK解调器对该IF信号进行解调并将其提供给纠错解码器，以校正表示视频和音频信息的解调分组。MPEG解码器对视频和音频分组进行解码和解压缩，以形成提供给电视机的数字视频和音频信号。TV机顶盒用于将压缩的数字视频和音频信号以可实时使用形式传送给一个或多个电视机。
TV节目指南表示可用TV节目和服务的列表，该指南可显示在TV屏幕上，用于帮助用户访问TV节目和服务。
由于卫星TV系统可包含大约1000个TV频道，本发明的TV系统在TV屏幕上显示直接访问频道条，以表示系统中可用的TV频道。用户能够通过点中相应于所需TV频道上的频道条的区域而选择由所需TV频道所载有的节目的列表。然而，由于直接访问频道条的尺寸有限，相应于相邻TV频道的条区域只由很小距离分开，因而当指示装置指向表示所需TV频道周围的TV频道的频道条区域时，很难辨别所需的电视频道。
因此，需要提供一种具有光标位置指示器的TV图形用户界面，该光标位直指示器用于指示相应于指示装置当前指向的频道条区域的TV频道。
此外，还需要能使用户辨别以频道号码顺序存储的TV频道中的所需TV频道，以及以频道或节目名称顺序安排的TV频道中的所需TV频道。
                      本发明的概述
本发明的一个优点在于提供了一种具有光标位置指示器的TV图形用户界面(GUI)，该光标位置指示器用于指示相应于指示装置当前指向的直接访问频道条区域的TV频道。
本发明的另一个优点在于提供了一种能使用户辨别以频道号码顺序存储的TV频道中的所需TV频道，以及以频道或节目名称顺序安排的TV频道中的所需TV频道的TV GUI。
通过提供下面的电视系统可实现或至少部分实现本发明的上述和其它优点，所述电视系统包括一CPU和由该CPU控制的一TV监视器，该TV监视器用于显示一图形用户界面。TV屏幕上的频道改变器包括用于识别TV频道的频道对象。所述TV系统在用户将指示装置指向识别所需TV频道的频道对象时切换到所需TV频道。与频道改变器相邻的直接访问频道条指示在该TV系统中可用的TV频道的列表。当用户激活指向表示所选TV频道的直接访问频道条的区域的指示装置时，频道对象显示所选TV频道的识别数据。当用户将指示装置指向表示所选TV频道的直接访问频道条的区域时，一绝对光标位置指示器指示所选TV频道。
按照本发明的一个方面，当TV频道的列表是以频道号码顺序安排时，所述绝对光标位置指示器指示所选TV频道的号码。
按照本发明另外一个方面，当TV频道的列表是以频道名称的字母顺序安排时，所述绝对光标位置指示器指示所选TV频道的名称中的第一个字母。
按照本发明的再一个方面，当TV频道的列表是按照TV频道所携带的节目名称存储时，所述绝对光标位置指示器指示由所选TV频道携带的节目名称中的第一个字母。
所述绝对光标位置指示器可安排在具有表示TV频道的分度尺的直接访问频道条上。当指示装置保持其指向时，所述直接访问频道条可改变其颜色。
所述频道对象可以识别TV频道的号码和标志(logos)。当用户将指示装置指向识别所需TV频道的频道对象时，一RF调谐器可切换到所需TV频道的频率。
所述GUI还可以包括一电子TV节目指南，该节目指南包含用于由频道对象限定的TV频道的预定时间段内的TV节目日程表。该电子TV节目指南可以与频道改变器配合使用。
按照本发明的一种方法，实施下列步骤，以识别所选的TV频道组：
检验由指示装置移动的光标位置，
检测光标何时定位在表示可用TV频道的直接访问对象上，
确定光标的坐标，
计算光标相对于直接访问对象的位置，
确定相应于所述相对位置的最近的TV频道，
显示最近TV频道的识别数据，和
激活所述指示装置，以重新绘制(redraw)频道对象，从而识别包含所述最近TV频道的所选TV频道组。
如果TV频道的列表是以频道号码顺序安排的，则显示TV频道识别数据的所述步骤包括指示所述最近频道的号码。
如果TV频道的列表是以频道或节目名称的字母顺序安排的，则所述显示步骤包括指示所述最近频道的名称的第一个字母。
按照本发明的另一个方面，所述TV系统包括用于显示TV频道的列表的一监视器，并具有一TV频道指示器。在操作的第一种模式中，当用户将指示装置指向TV频道列表中的所选频道时，TV频道指示器指示所选TV频道的号码。在操作的第二种模式中，当用户将指示装置指向TV频道列表中的所选TV频道时，TV频道指示器指示所选TV频道的名称的第一个字母。
可以以第一种操作模式中的频道号码顺序和第二种操作模式中的频道名称的顺序安排TV频道的列表。
从下面的详细描述中，本发明的其它目的和优点将对本领域普通技术人员来说变得显而易见，其中只是通过描述实现本发明的最好模式而仅图示和描述了本发明的优选实施例。正如所了解的，本发明可以有其它的和不同的实施例，并且它的一些细节可以有多种明显方式的修改，并且所有这些都不偏离本发明。因此，附图和说明书都被认为在性质上是示例性的而不是限制性的。
                      附图的简要描述
本发明的目的和特征的细节阐述在所附的权利要求书中。本发明的构成和操作方式以及进一步的目的和优点，可参照下列描述并结合附图来理解，其中：
图1是本发明的卫星接收器的方框图；
图2是说明图形对象绘制(drawing)过程的方框图；
图3说明色彩查找表的内容；
图4是说明CPU和图形加速器之间的交互作用的例子的流程图；
图5是说明TV屏幕上的像素排列的图；
图6是说明当TV频道以其号码顺序安排时，频道改变器模式中的TV GUI的图；
图7是说明采用指示频道号码的绝对光标位置指示器进行直接访问操作的流程图；
图8是说明当TV频道以其名称的字母顺序安排时，节目指南模式中的TVGUI的图；和
图9是说明采用指示频道名称中的第一个字母的绝对光标位置指示器进行直接访问操作的流程图。
                    优选实施例的描述
实施本发明的最好模式的基础是在数字卫星电视系统中实现卫星接收器。然而，应当理解，本发明可应用于接收TV信号的任何系统。
现有参照附图中的图1，其中，室内卫星接收器300包括模拟射频(RF)调谐器302，比如由Sharp/Comstream公司制造的卫星前端解调器。RF调谐器302经一外部VHF(超高频)/VHF(甚高频)耦合到从卫星接收到来的电视信号的室外单元。该室外单元可包含由铝制成的18″天线和一双低噪声块转换器，该块转换器将由天线接收的12.2-12.7GHz频率范围内的卫星信号转换成950-1450MHz频率范围的信号。
装有本机振荡器和混频器的RF调谐器302从自外部单元接收的950-1450MHz信号中选择相应于所选的卫星TV频道的适当载波信号。所选载波的频率转换为中频(IF)信号，该信号馈送给产生数字IF信号的模拟-数字转换器304。数字解调器306对该数字IF信号执行QPSK解调，并进行多个纠错算法，这些算法是解码包含在接收的信号中的纠错数据所需要的。例如，可采用Viterbi(维特比)和Reed-Solomon(里德-索罗门)纠错算法。由Comstream制造的单个ASIC(专用集成电路)可用作数字解调器306。
解码的数字信号馈送到用于多路复用视频、音频和数据信号的传输芯片308。传输单元308还连接到用于向卫星接收器300提供条件访问的卡310。卡310比如是由News Data Corporation(新闻数据公司)制作的智能卡，用于利用数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)控制对付费(paid)频道的访问。
宽带数据经宽带端口312馈送到传输单元308，所述宽带端口312提供16∶9宽NTSC制式的兼容性。所述宽带端口也由条件访问系统控制。缓冲器314用于支持传输芯片操作。存取速度为70ns的128K×8静态随机存取存储器(SRAM)可用作缓冲器314。
传输芯片308将视频和音频信号传送到MPEG解码器316，同时使数据对CPU 318可用。MPEG解码器316按照MPEG标准对视频和音频信号提供解压缩。例如，可使用单芯片STi3520 MPEG解码器。举例来说，可参照Lynch的美国专利5,198,901(1993年3月30日)、Iu的美国专利5,293,229(1994年3月8日)、Jozawa等人的美国专利5,311,310(1994年5月10日)、Iu的美国专利5,361,105(1994年11月1日)、Veltaman等人的美国专利5,386,234(1995年1月31日)以及Iwamura等人的美国专利5,400,076(1995年3月21日)。其中参照的那些公开文本和引用文件可被参考，用来理解传统的MPEG解压缩安排的某些细节。
本优选实施例的MPEG解码器316由同步RAM 320来支持，同步RAM320由4个256K×16 DRAM组成，其存取速度为70ns，能够保存MPEG视频和音频数据及控制信息的3个全帧。
YUV格式的解压缩的视频数据馈送到数字视频编码器322。解压缩的音频数据提供给视频编码器322以及用于将数字音频信号转换为模拟形式的立体声音频数字/模拟转换器(DAC)323。由Asahi Kasei公司制造的单芯片AK4319 DAC可用作DAC 323。
卫星接收器300的操作由CPU 318来支持，CPU 318比如为Motorola68340 CPU芯片，该芯片运行于16MHz。一外部监视晶体(watch crystal)用于得到16MHz内部时钟。CPU 318可具有16位外部数据总线和用于内部操作的32位数据总线。CPU 318可运行由Integrated System Inc.(集成系统公司)开发的PSOS+操作系统。
CPU 318由ROM(只读存储器)324、SRAM(静态随机存取存储器)326和EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)328来支持。保存PSOS+操作系统、菜单、字体和其它固定数据的ROM 324可由两个4M位掩模ROM芯片组成，所述掩模ROM芯片的组成为512K×8，其存取速度为95ns。
SRAM 326例如由2个1M位SRAM芯片组成，所述1M位SRAM芯片的组成为128K×8，其存取速度为70ns，SRAM 326可用来存储所有的有效数据，如系统堆栈、变量、菜单数据等。ROM 324和SRAM 326可以零等待状态进行操作以提供最大性能。
例如，EEPROM 328为单一8K×8 EEPROM芯片，其存取速度为150ns，可以用来存储诸如用户偏爱的非易失性数据。
为增强卫星接收器300的图形显示能力，将图形加速器330用作协处理器(co-processor)，图形加速器330比如为Motorola制造的MCD212图形加速器。图形加速器330允许接收器300增加屏幕更新的速率，并在图形图像中提供多达256种颜色。此外，该加速器在TV屏幕上的菜单转换期间提供比如擦去、渐隐(dissolve)、淡入淡出(fade)等图形效果，并支持比如Airmouse等远程指示装置的操作。这种类型的远程指示装置是由Seletech和Airmouse RemoteControls(Airmouse遥控设备公司)制造的。以RGB格式产生的图形加速器330的输出馈送给转换电路332，用于转换成YUV格式。
图形加速器330可由一同步4M位RAM 334支持，该RAM 334比如提供于单个256K×16 DRAM芯片上，其存取速度为70ns。用于存储图形数据的RAM 334能够以720×480像素分辩率存储两个图形平面。图形加速器330允许组合两个图形平面，以产生各种图形效果。
来自转换电路332的图形数据和来自MPEG解码器316的压缩视频和音频数据提供给数字视频编码器322的各个输入，该编码器322比如为单芯片Phillips 7184编码器。视频编码器322负责对数字视频、音频和图形数据进行编码，以产生NTSC格式的组合的复合信号。例如，Cooper的美国专利No.5,489,947(1996年2月6日)在这里被引入参考，该专利公开了一种屏上显示(on-screen display，OSD)结构，该结构允许图形数据与由接收的视频信号表示的图像一起，或者是替代该图像，显示在电视机屏幕上。单一控制位可由视频编码器322用来将其输出从图形数据切换到视频以及从视频切换到图形数据。
视频编码器322还产生基带视频和音频信号。基带视频信号由连接到视频连接器的一对视频运算放大器336缓存。基带音频信号馈送到立体声音频DAC 323，用于转换为模拟格式并提供给音频连接器。所述视频和音频连接器可连接到诸如立体声接收器、TV或VCR(录象机)等的外部设备。
来自视频编码器322的组合的复合信号可馈送给NTSC调制器338，该NTSC调制器338将该复合信号调制到与调制器338相连的电视机的频道3或4。调制器338还允许所述组合的复合信号绕过(bypass)电视机的电缆/天线输入。下面将更详细地描述为在电视机屏幕上显示视频和音频图像而进行的操作。
连接到卫星接收器300的电视机可显示表示图形用户界面(GUI)的图形数据，该图形用户界面允许用户控制卫星接收器300的操作，并能提供用户对由数字卫星TV系统提供的服务和选项的访问。例如，电视机屏幕上的图形可表示能使用户选择TV频道的图形频道改变器。在TV屏幕上的图形表示的另一个例子是电子节目指南，该节目指南包含以2维阵列排列的TV节目，其中将TV频道垂直列出，而将播出时间以水平方向列出。下面将更详细地讨论包括图形频道改变器和电子节目指南的GUI的各个方面。
Modem(调制解调器)340比如为单芯片SSI 1200 baud(波特)modem，所提供的该modem 340经用于低带宽信号传输的窄带端口342，或者经连接到电话线的电话插座，来支持通信。例如，modem 340可支持远程费用结算和交互业务。
比如为Phillips 87593微控制器的微控制器344提供对于与安排在卫星接收器300的前面板上的控制器、接口和显示装置有关的接收功能的控制。这样的装置比如有：指示装置接口346、前面板控制器348和真空荧光显示器(vacuum fluorescent display，VFD)350。
指示装置接口346能使比如为Airmouse的远程光学指示装置提供对卫星接收器300的无线控制。举例来说，可参照Hansen的美国专利No.5,045,843(1991年9月3日)和Pilcher等人的美国专利No5,359,348(1994年10月25日)，其中描述了Airmouse的结构和操作。例如，指示装置接口346可包含一红外线(infrared，IR)发送器和接收器，用于用指示装置提供红外通信，该指示装置位于距接收器300最多达7米、角度最大为45度处。这种类型的远程指示装置主要用于移动个人计算机的光标。
按照本发明的Airmouse型指示装置直接指向电视机屏幕，以提供握持该指示装置的用户的手与TV屏幕之间的直接相互操作。该指示装置可包括一光标控制电路，该电路响应于指示装置相对于例如接收器的前面板上的IR发送器的位置而移动TV屏幕上的光标。指示装置接口346通过提供和控制卫星接收器的RF调谐器302来支持GUI，以响应对TV屏幕上任何指示的随机、瞬时用户访问。通过点击指示装置上的多个按钮之一来进行选择。例如，在屏幕上没有图形的任何时候，点击调出用在频道改变器模式中的图形对象。GUI和远程指示装置之间的交互操作更详细地公开于我们的同时待审的申请SN中，该申请的题目为“TELEVISION GRAPHICAL USER INTERFACEEMPLOYING REMOTE RANDOM ACCESS POINTING DEVIDE(采用远程随机访问指示装置的电视图形用户界面)”，并且与本申请同时提交，在此以引用方式将该申请包括于此。
除光学指示装置外，卫星接收器300的远程手持控制单元也可包括一些专用按钮，例如用于提供电源ON(接通)和OFF(切断)的切换、频道和音量控制、常规TV广播和卫星广播之间的选择等。
前面板控制器348在远程指示装置遗失或不能操作的情况下提供对GUI的控制。控制器348可包括一TV/卫星接收器键，用于在常规TV广播和卫星广播之间进行切换。可以提供Setup(安装)、menu(菜单)、clear(清除)、select(选择)或“click(点击)”键，以控制操作模式。也可以设置光标键，用于向各个方向移动TV屏幕上的光标。
提供了VFD 350，以显示当前TV频道号码和时间。此外，VFD 350可指示当前输入信号强度和其它操作信息。
现在参照图2，图2示出了按照本发明的TV屏幕上的绘画色彩对象。如上面所讨论的，CPU 318与用作协处理器的图形加速器330进行交互作用，以增强卫星接收器300的图形能力。CPU 318可以经外部24位地址总线402和16位数据总线404连接到图形加速器330。24位地址总线402能使CPU 318对图形存储器的16M字节进行寻址。该存储容量相当于从16进制表示法的000000到ffffff的地址空间。只要每个存储器位置可以唯一寻址，则各种图形存储器结构可安排在此地址空间中。例如，图形存储器334的容量可以等于4M位或512K字节。假定图形存储器地址空间相应于系统存储器地址映射的中间部分，则$800000十六进制地址可被选为最低图形存储器位置，而$87ffff十六进制地址可被指定为高位图形存储器地址。图形存储器334可经存储器地址线406和存储器数据线408连接到图形加速器330。
图形加速器330能使电视机显示多达1600万种不同颜色。然而，在任何给定时间的任何一个屏幕上，仅能显示256种不同颜色。结果，TV屏幕上可显示的每一个唯一像素可由单一的8位值表示。因此，存储在512K字节图形存储器334中的每个像素由单一的8位值或字节表示。
存储在图形存储器334中的每个图形平面是由TV屏幕上的一个画面的720×480像素的矩形阵列提供的。例如，像素可以以列的顺序存储在图形存储器334的从上左到下右的位置。因此，屏幕的左上角像素驻留在$800000十六进制图形存储器位置。顶行1的第二个像素存储在$800001十六进制位置，依次类推。顶行1的最后一个像素保存在$8002D0十六进制位置。下一行2的第一个像素存储在$8002D1十六进制图形存储器位置，依次类推。屏幕的右下角相应于图形存储器334的$8545ff位置。因此，图形存储器排列相应于TV屏幕上的矩形X，Y坐标系，其中在阵列的每一行中的720个像素以水平方向X排列，而在阵列的每一列中的480个像素以垂直方向Y排列。
图形加速器330包含一色彩查找表(color look up table，CLUT)，该查找表将存储在图形存储器334中的表示8位像素值的256个单元转换为相应于RGB格式中的一画面的红(R)、绿(G)和蓝(B)分量的R、G和B字节的24位值。CLUT可由CPU 318编程，以再现24位色彩空间中所有可能的任何颜色。
图3示出了可由CLUT再现的一些典型颜色。例如，由十六进制$0表示的红、绿和蓝色字节所组成的黑色可相应于CLUT的$0十六进制位置。由$ff十六进制红、绿和蓝色字节组成的白色可相应于$4十六进制CLUT位置，等等。
当对CLUT进行编程时，CPU 318访问图形存储器334，以写入表示图形的数据值。图形加速器330以13.5MHz的速率扫描图形存储器334，以读取图形数据。每个8位像素值传送到CLUT，该CLUT将其转换为24位RGB格式的色彩值。如上面所讨论的，转换器332将RGB色彩值转换为YUV格式，并将24位数字YUV值传递给数字编码器322，以将其例如以13.5MHz的速率转换为模拟NTSC编码亮度和色度信号。由编码器322执行的该NTSC编码过程对本领域技术人员来说是熟知的。该模拟亮度和色度信号经TV调制器338提供给电视机。
图4示出了在CPU 318和图形加速器330之间进行交互作用，以便以黑色背景在TV屏幕的中间绘画240×240像素红色正方形的流程图。在步骤602，CPU 318将图形加速器330复位。在步骤604，CPU 318对图形加速器330中的CLUT编程，以将CLUT位置$0 hex(十六进制)设置为再现黑色，即，此位置的红、绿和蓝色字节均设置为$0 hex。在步骤606，CPU 318设置CLUT位置$1 hex，以再现红色，即，此位置的红色字节设置为$ff hex，而绿和蓝色字节设置为$0 hex。
在步骤608和610，CPU 318执行一循环，使TV屏幕为黑色。图形存储器334的位置$800000+I设置为$0 hex，其中I从$0 hex到$545ff hex变化。
在步骤612到622，CPU 318执行一双循环，以在屏幕上绘制红色240×240像素框。该双循环包含一外循环和一内循环，执行该外循环是用于设置图形存储器334的列(屏幕上Y方向)中的像素为$1 hex，以便以红色再现它们，而执行所述内循环是用于设置图形存储器334的行(X方向)中的像素为$1hex，以便以红色再现它们。
显示在TV屏幕上的图形对象由2维像素阵列表示。例如，在图5中，TV屏幕可由相应于存储在图形存储器334中的图形平面的720×480像素矩阵表示。在屏幕上水平方向X可安排720个像素，而在垂直方向可安排480个像素。为执行图形绘制操作，CPU 318可使用如图5所示的X，Y坐标系，其中坐标X＝0，Y＝0表示TV屏幕的左上角，但坐标X＝720，Y＝480表示TV屏幕的右下角。
应注意，由于“过扫描”状态，电视接收器可在其屏幕上产生光栅，以使水平和垂直方向中的像素不会完全在用户的视线中。因此，TV广播系统可防止图像显示在“安全标题(safe title)”区之外，该“安全标题”区位于屏幕边缘周围大约10％的边界之内。如图5所示，如图5所示，安全标题区包含大约水平方向576个像素和垂直方向400个像素。利用这种方案，安全标题区的左上角位于位置X＝72，Y＝40处。安全标题区的右下角的坐标为X＝648，Y＝440。在下面所讨论的图中，示出了GUI的功能模式，外实线框表示TV屏幕的边缘，而虚线表示安全标题区的边界。按照上面结合图2-4讨论的图形对象绘制程序来绘制显示在各种GUI模式中的图形对象。
参照图6，当本发明的TV GUI置于能使用户选择TV频道的频道改变器模式时，耦合到卫星接收器300的电视机显示具有垂直频道条的图形频道改变器800，该垂直频道条包括表示在卫星接收器300中可用的TV频道的图形频道框802。例如，每个框802可包含频道号码和TV频道的标志。在一种数字卫星TV系统中，频道条可表示约1000个TV频道。在任何给定时间，框802的有限制的号码可显示在TV屏幕上。例如，图6示出表示频道287-292的六个框802被同时显示。所述垂直频道条可由120×300像素表示。例如，其左上角的坐标可以是X＝122，Y＝90，其右下角可安排在X＝242，Y＝390处。
为将电视机切换到所需的TV频道，用户将指示装置指向包含所需频道的号码和标记的图形频道框802上。用户手中所持有的指示装置的移动可使光标移动到所需的图形频道框802。指示装置的坐标可周期性地提供给微处理器344，例如每秒提供60次。CPU 318产生相应于与指示装置移动相对准地移动光标的路径的X，Y坐标。光标的移动是通过在通往所选位置的路径上进行对光标图像的多次擦除和重画而实现的。当到达所需频道框802时，用户可按压指示装置上的选择按钮，以调谐到由频道框802所表示的TV频道。响应于用户命令，CPU 318向RF调谐器302发送一调谐命令，以将卫星接收器300调谐到所需TV频道。
向上和向下滚动条804和806可安排在接近所述频道条处，以允许用户在整个TV频道列表中向上和向下移动。例如，图6所示的滚动条804和806表示频道100到999。单击指示装置按钮可使频道改变器800相对于当前在频道框802中表示的TV频道向上或向下移动一个频道。例如，当用户点击保持在向上滚动条804方向上的指示装置时，框802从频道287-292移动到频道286-291。如果指示装置指向向下滚动条806，则单击将使框802从频道287-292移动到频道288-293。压住指示装置按钮可使TV频道的列表连续滚动。相对位置指示器808示出当前显示在频道框中的TV频道相对于其它TV频道的位置。对滚动条的操作更详细地公开在我们的同时待审的申请SN中，其题目为“TELEVISION GRAPHICAL USER INTERFACE HAVING VARIABLECHANNEL CHANGER ICONS(具有可变频道改变器图标的电视图形用户界面)”，该申请是与本申请同时提交的，在此将其以参考方式包括进来。
当用户不知道所需频道的号码时，要想在卫星TV所提供的1000个频道中发现所需的频道是很困难的。紧接着频道条出现的直接访问频道条812具有表示可用TV频道的分度尺。第一个和最后一个频道的号码分别置于该分度尺的顶端和底端。例如，频道条810在其顶端和底端具有指示TV频道100到999被表示的号码100和999。在频道条810上提供了多个记号(tick)标记812，用以指示安排在第一和最后一个频道之间的TV频道的位置。例如，图6中的频道条810具有9个记号标记812。
直接访问条810可按照上面讨论的图形对象绘制程序来绘制。例如，直接访问条810可由50×300像素矩阵表示。直接访问条810的左上角可提供于X＝72，Y＝90处，并且其右下角可安排在X＝122，Y＝390处。
当用户将指示装置指示在频道条810的被选区域并点击时，频道框802显示由该被选区域表示的TV频道的号码和标志。例如，当用户点击表示频道200的区域时，频道框802中的一个框将显示频道200的号码和标志，而其它频道框802将表示刚好在频道200之前和/或之后的TV频道的号码和标志。对直接访问条810的操作更详细地公开在我们的同时待审的申请SN中，其题目为“TELEVISION GRAPHICAL USER INTERFACE HAVING CHANNELCONTROL BARS(具有频道控制条的电视图形用户界面)”，该申请是与本申请同时提交的，在此将其以参考方式包括进来。
在直接访问条810上提供的记号标记允许用户大致确定安排在所述条的多个区域中的TV频道的号码。然而，如果频道改变器800需要切换到特定TV频道，很难利用直接访问条810来区别所需的TV频道。
例如，表示约1000个TV频道的直接访问条810可由垂直方向安排的300个像素提供。当使用九个记号标记812时，相邻的记号标记之间的区域表示约100个TV频道。相应地，例如，如果要求TV频道287显示在一个频道框802中，则指示装置应当指向分别指示TV频道200和TV频道300的第二和第三记号标记之间的直接访问条810的区域。响应于对该区域的点击，频道200和300之间的一组六个连续TV频道将显示在频道框802上。
然而，频道条810上的每个像素可对应于多于三个的TV频道。因此，相应于相邻TV频道的频道条810上的区域之间的距离太小，以致很难使指示装置足够精确地进行指向，以包括显示在频道框802中的频道组中的所需TV频道287。
绝对光标位置指示器814安排在直接访问频道条810的中间，用于在用户将指示装置移动到频道条810上的各个点上时，向用户指示由所述各个点所表示的TV频道的号码。或者，如后面所详细解释的，当TV改变器810中的TV频道以频道或节目名称顺序安排时，绝对光标位置指示器814指示由直接访问条810上的一点所表示的TV频道或节目的名称中的第一个字母，其中指示装置指向所述点。当绝对光标位置指示器814指示所需TV频道的号码或者一频道或节目名称的第一个字母时，一旦用户点击指示装置，则频道改变器800进行切换，以显示在一个频道框802中的所需频道的号码和标志。
现在参照图7，该图示出利用绝对光标指示器814进行直接访问操作的流程图，所述绝对光标指示器814用于显示与光标位置最接近的TV频道的号码。在步骤900，用户手中所持的指示装置使光标移动到直接访问条810的被选区域。指示装置的坐标可周期性地提供给微处理器344，例如，每秒提供60次。在响应时，CPU 318采样光标位置，以产生相应于用于移动光标的路径的X，Y坐标，所述光标的移动与指示装置的移动相对准。光标的移动是通过在通往所选位置的路径上进行对光标图像的多次擦除和重画而实现的。在步骤902，CPU 318确定光标是否在直接访问条810之内。如果是，则改变直接访问条810的颜色，以指示光标是在所述条内(步骤904)。如果不是，则CPU检验GUI的其它区域中的光标，并返回步骤900，以采样光标位置。
在确认光标在直接访问条810上之后，CPU 318获取光标位置的Y坐标(步骤908)。根据该坐标，CPU 318确定相对光标位置P，该位置P指示相对于直接访问条810的位置的光标位置(步骤910)。相对位置P是由下列表达式计算的：
    P＝(Y-Ymin)/YD，
其中Y是光标的Y坐标。
Ymin是直接访问条810的顶边缘的Y坐标(等于图6所示例子中的90)，
YD是表示直接访问条810的垂直方向的像素总数(等于图6所示例子中的300)。
在步骤912，CPU 318按照下列表达式计算与当前光标位置最接近的TV频道的数目NC：
    NC＝NT *P，
其中NT是由直接访问条810表示的TV频道的总数(例如，等于1000)。
计算出的数目NC显示在直接访问条810中间的绝对光标位置指示器814中(步骤914)。在步骤916，CPU 318检验指示装置上的选择按钮是否被压下。如果没有，则系统返回步骤900。
如果选择按钮被压下，频道框802被重绘，以在顶频道框802中显示频道NC的号码和标志(logo)(步骤918)。刚好在频道NC之后的TV频道的号码和标志显示在其它频道框802中。
在步骤920，重绘向上和向下滚动条804和806，以按照计算出的相对于由直接访问条810表示的其它频道的频道NC的位置来改变所述条804和806的位置。在步骤922，根据所述NC值来重绘相对位置指示器808。然后，系统返回步骤900，以监视光标位置。
上面讨论的程序与包含以频道号码顺序排列的TV频道的频道改变器800有关。然而，本发明允许频道改变器中的TV频道以它们的名称或或者由TV频道所携带的节目名称的字母顺序安排。
现在参照图8，该图示出了本发明在节目指南模式中的GUI，其中频道改变器800显示以频道名称的字母顺序排列的TV频道。节目指南模式能使用户观看各种TV频道的TV节目信息。在此模式中，本发明的TV GUI根据图形频道改变器800来显示电子节目指南1000。这种安排允许用户查阅TV节目编排(programming)信息，然后，通过将远程指示装置指向用于所选TV频道的频道框802来选择传送所需TV节目的TV频道。
除了频道改变器800之外，节目指南1000还包括水平节目条1002，用于在预定时间周期中指示由TV频道所传送的TV节目。例如，可示出90分钟的节目编排。每个水平节目条1002与频道框802对准，该频道框802表示带有在节目条1002中指示的TV节目的TV频道。在水平条1002下面的是时间表(timelegend)，用于指示由水平条1002所表示的TV节目的时间。例如，图8所示的电子节目指南1000含有从上午7点到上午8点30分的TV节目编排。
水平时间滚动条1004可安排在所述时间表下面，用于使用户查看由时间表指示的时间之前和之后的TV节目表。图形按钮MORE 1006允许用户选择TV节目表所需的任何时间周期。直接访问时间条1008类似于直接访问条810，能使用户通过将指示装置指向所选区域而访问所选区域的TV节目表。
此外，在节目指南模式中操作的TV GUI可保持向上和向下频道滚动条804和806，以及直接访问频道条810。因此，节目指南1000是在TV GUI从频道改变器模式切换到节目指南模式时由频道改变器800形成的。不进行垂直频道条的重绘。二维节目/时间栅格与频道改变器的图形同时对准地出现。这就允许用户快速且无缝地从频道改变器模式换到节目指南模式，之后，通过将远程指示装置指向用于所选TV频道的频道框802而选择一所需TV节目。GUI切换到节目指南模式的切换操作更详细地公开在我们的同时待审的申请SN中，其题目为“TELEVISION GRAPHICAL USER INTERFACE THATCOMBINES ELECTRONIC PROGRAM GUIDE WITH GRAPHICALCHANNEL CHANGER(结合电子节目指南和图形频道改变器的电视图形用户界面)”，该申请是与本申请同时提交的，在此将其以参考方式包括进来。
按照本发明，GUI具有多种用于安排节目指南的选项。例如，频道号码选项能使用户在节目指南中以频道号码顺序来安排TV频道，频道名称选项允许在节目指南中以频道名称来安排TV频道，而节目名称选项允许在节目指南中以字母顺序来分选TV节目。这些选项可在排列指南模式中通过点击指向屏幕上相应选项框的指示装置来选择。所述排列指南模式更详细地公开在我们的同时待审的申请SN中，其题目为“TELEVISION GRAPHICAL USERINTERFACE HAVING CHANNEL AND PROGRAM SORTINGCAPABILITIES(具有频道和节目分选能力的电视图形用户界面)”，该申请是与本申请同时提交的，在此将其以参考方式包括进来。
如上面所讨论的，图8中的频道改变器800包含以频道名称的字母顺序排列的一TV频道列表。频道框802安排得使频道标志以字母顺序从频道改变器800的顶到底显示。
频道名称的字母顺序反映在具有分度尺的直接访问条810的排列中，其中分度尺顶端和底端的字母A和Z代替了显示在图6所示直接访问条810中的频道号码100和999。字母A和Z意味着由直接访问条810的分度尺表示的TV频道以字母顺序从顶到底排列。例如，如果用户点击指向直接访问条810的中间的指示装置，可在频道框802中显示从字母表的中间字母(例如，L，M和N)开始的名称的一组TV频道。
然而，由于直接访问条810可表示约1000个TV频道，很难使指示装置足够精确地进行指向，以便将具有以特定字母开始的名称的TV频道包括到显示在频道框802中的频道组中。
绝对光标位置指示器814指示由直接访问条810上的一点表示的TV频道的名称中的第一个字母，其中指示装置指向所述点。因此，一旦用户在绝对光标位置指示器814指示所需TV频道的名称中的第一个字母时点击所述指示装置，则频道改变器800进行切换，以显示频道框802之一中的所需频道的号码和标志。
现在参照图9，该图示出了利用绝对光标指示器814进行直接访问操作的流程图，所述绝对光标指示器814用于显示与光标位置最接近的TV频道名称中的第一个名称。在步骤1100，用户手中所持的指示装置使光标移动到直接访问条810的被选区域。指示装置的坐标可周期性地提供给微处理器344，例如，每秒提供60次。在响应时，CPU 318采样光标位置，以产生相应于用于移动光标的路径的X，Y坐标，所述光标的移动与指示装置的移动相对准。在频道1102，CPU 318确定光标是否在直接访问条810之内。如果是，则改变直接访问条810的颜色，以指示光标是在所述条内(步骤1104)。如果不是，则CPU检验GUI的其它区域中的光标，并返回步骤1100，以采样光标位置。
在确认光标在直接访问条810上之后，CPU 318获取光标位置的Y坐标(步骤1108)。根据该坐标，CPU 318确定相对光标位置S，该位置S指示相对于直接访问条810的位置的光标位置(步骤1110)。相对位置S是由下列表达式计算的：
    S＝(Y-Ymin)/YD，
其中Y是光标的Y坐标。
Ymin是直接访问条810的顶边缘的Y坐标(等于图8所示例子中的90)，
YD是表示直接访问条810的垂直方向的像素总数(等于图8所示例子中的300)。
在步骤1112，CPU 318按照下列表达式计算与当前光标位置最接近的字母NL：
    NL＝“A”+25*S，
例如，如果值S等于0，则字母“A”将显示在指示器814中。字母表中的后续字母由值25*S来字义。
确定的字母NL显示在直接访问条810中间的绝对光标位置指示器814中(步骤1114)。在步骤1116，CPU 318检验指示装置上的选择按钮是否被压下。如果没有，则系统返回步骤1100。
如果选择按钮被压下，则频道框802被重绘(步骤1118)。例如，顶频道框802可显示其名称以字母NL开始的频道的号码和标志。其名称也是以字母NL开始或者以紧接着NL的字母开始的TV频道的字母和标志显示在其它频道框802中。
在步骤1120，重绘向上和向下滚动条804和806，以按照显示在频道框802中的TV频道来改变所述条804和806的位置。
在步骤1122，根据所述NL值来重画相对位置指示器808。然后，系统返回步骤1100，以监视光标位置。
上面讨论的程序与包含以频道名称的字母顺序排列的TV频道的频道改变器800有关。当频道改变器中的TV频道列表是以TV频道所携带的节目名称的字母顺序安排时，可执行类似的过程，以支持直接访问操作。
因此，以上已经描述了包括用于使用户在由卫星TV系统所提供的约1000个频道中选择所需的TV频道的图形频道改变器的TV图形用户界面。所述图形频道改变器包含由显示所选TV频道的号码和标志的频道框组成的垂直频道条。为将电视机切换到所需TV频道，用户将指示装置指向指示所需频道的图形频道框。在屏幕上设有一直接访问频道条，用以在用户将指示装置指向表示所选频道的直接访问条上的点时，使频道框显示所选TV频道的号码和标志。所述直接访问频道条上设有一绝对光标位置指示器，用于当用户将指示装置指到直接访问频道条上的各个点时，向用户指示由这些点所表示的TV频道的号码。当频道改变器中的TV频道以频道或节目名称的字母顺序安排时，所述绝对光标位置指示器指示由指示装置所指向的直接访问条上的点所表示的TV频道或节目的名称中的第一个字母。
在本公开文本中，仅示出并描述了本发明的优选实施例，但应当理解，在这里所表达的发明概念的范围内，本发明可以有许多变化和修改。

Claims (20)

1.一种电视(TV)系统，包含：
一CPU(中央处理器)，和
一TV监视器，由所述CPU控制，用于显示一图形用户界面(GUI)，该图形用户界面包括：
一频道改变器，具有用于识别TV频道的频道对象，当用户激活指向识别所需TV频道的频道对象的一指示装置时，能使用户将TV系统调谐到所需的TV频道，
一直接访问频道条，用于指示在TV系统中可用的一TV频道列表，当用户激活指向表示所选TV频道的直接访问频道条上的一区域的指示装置时，能使用户在所述频道对象中显示所选TV频道的识别数据，和
一绝对光标位置指示器，当用户将所述指示装置指向表示所选TV频道的直接访问频道条上的所述区域时，指示所选TV频道。
2.如权利要求1所述的系统，其中，当所述TV频道列表是以频道号码顺序排列时，所述绝对光标位置指示器指示所选TV频道的号码。
3.如权利要求1所述的系统，其中，当所述TV频道列表是以频道名称的字母顺序排列时，所述绝对光标位置指示器指示所选TV频道的名称中的第一个字母。
4.如权利要求1所述的系统，其中，当所述TV频道列表是以TV频道所传送的节目名称的字母顺序排列时，所述绝对光标位置指示器指示由所选TV频道携带的节目名称中的第一个字母。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述绝对光标位置指示器安排在所述直接访问频道条上。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述直接访问频道条包含表示TV频道的分度尺。
7.如权利要求1所述的系统，其中，当所述指示装置保持在所述直接访问频道条的方向时，所述直接访问频道条改变其颜色。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述频道对象识别TV频道的号码和标志。
9.如权利要求1所述的系统，还包含一FF调谐器，当用户将所述指示装置指向识别所需TV频道的频道对象时，该RF调谐器切换到所需TV频道的频率。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述GUI还包含一电子TV节目指南，该指南含有用于由所述频道对象定义的TV频道的预定时间周期的TV节目日程表。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述电子TV节目指南与所述频道改变器对准。
12.一种识别TV频道的选择组的方法，用在显示于TV监视器上的一图形用户界面中，该图形用户界面具有用于识别TV频道的频道对象和用于指示一TV频道列表的直接访问对象，所述方法包括下列步骤：
检验由指示装置移动的光标的位置；
检测何时光标位于所述直接访问对象上；
确定光标的坐标；
计算光标相对于直接访问对象的位置；
确定相应于所述相对位置的最接近的TV频道；
显示所述最接近TV频道的识别数据；和
激活所述指示装置，以重绘所述频道对象，以识别包含所述最接近TV频道的所述选择组。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述TV频道列表是以频道号码顺序排列的。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述显示步骤包括指示所述最接近频道的号码。
15.如权利要求14所述的方法，其中，当指示所需TV频道的号码时，激活所述指示装置。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述TV频道列表以是频道名称的字母顺序排列的。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述显示步骤包括指示所述最接近频道的名称中的第一个字母。
18.如权利要求17所述的方法，其中，当指示所需TV频道的名称中的第一个字母时，激活所述指示装置。
19.一种电视(TV)系统，包括：
一CPU，和
一监视器，用于显示一TV频道列表，并具有一指示器，当用户将一指示装置指向所述TV频道列表中的被选TV频道时，所述指示器在第一种操作模式中指示所述被选TV频道的号码，而当用户将所述指示装置指向所述TV频道列表中的所述被选TV频道时，所述指示器在第二种操作模式中指示所述被选TV频道的名称中的第一个字母。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述TV频道列表在所述第一种操作模式中以频道号码顺序排列，而在所述第二种操作模式中以频道名称顺序排列。
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