（计算机应用技术专业论文）网站可达性及视障用户读屏软件可用性研究.pdf

摘要 网络不仅是2 0 世纪最重大的信息革命，它还将是2 1 世纪最重大的社会革命。 随着网络技术的飞速发展以及入机交互技术的进步，网络对人们工作和生活的影 响越来越大。互联网作为一种面向大众的服务，应该对尽可能多的人可达。但是 现在绝大多数网站是面向普通用户和普通交互环境的，没有考虑到特殊群体以及 些特殊需要，从而造成网站对一部分人存在访问障碍，特别是对视障用户，他 们遇到的困难更大。为了提高国内视障用户上网的可达性，我们从读屏软件的角 度进行了一系列关于视障用户上网的调查和研究工作。 在整个研究过程中，我们进行了大量文献阅读，理解网站可达性的含义，准 确把握视障用户上网特点，募熟悉和使用了视障用户访问网站的一些辅助技术， 特别是读屏软件。为了调查中国视障用户上网的可达性现状，我们开展了对视障 用户上网体验的研究，掌握了国内部分视障用户网络使用的现状，提出改进国内 视障用户读屏软件设计的意见。同时，我们进行了改进网页朗读方式的尝试性研 究。 本文首先介绍了可达性概念和开展提高残障人士特别是视障用户可达性研究 的意义。在此基础上，从两个重点方面介绍了：( 1 ) 通过对网页的源代码进行分 析和处理，对改进视障用户网页朗读方式进行了尝试性研究。为了验证这种网页 朗读方式是否能够帮助视障用户更好的理解网页信息，本文开发了一个视障用户 网页浏览器，把研究结果实际应用到对网页朗读中。通过反馈搜集型用户测试发 现这种网页朗读方式对视障用户阅读网页是有帮助的。( 2 ) 视障用户上网体验研 究，分析了视障用户上网习惯及读屏软件存在的可用性问题。最后对研究工作进 行了总结，提出了改进国内读屏软件的建议。 关键词：网站可达性；视障用户；读屏软件 a s t u d yo fw e ba c c e s s i b i l i t ya n du s a b i l i t yo fs c r e e nr e a d e rf o r v i s u a li m p a i r e du s e r s a b s tf a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fw o r l dw i d ew e b ，i th a sb e c o m em o r ea n dm o r e i m p o r t a n t i ts h o u l db eas e r v i c eu n i v e r s a l l ya n db ea c c e s s e db yp e o p l ea sm a n ya s p o s s i b l e b u tt h em o s tw e b s i t e sn o w a d a y sa r ed e s i g n e dm a i n l yf o rt h ec o m l n o np e o p l e a n dc o m m o nc o n d i t i o n sa n dd on o tc o n s i d e rt h o s es p e c i a lg r o u p sa n d n e e d s e s p e c i a l l y f o rt h ev i s u a li m p a i r e d ，i ti sm o r ed i f f i c u l tt os u r f i n go nl i n e i no r d e rt ol e a r na n dt o i m p r o v et h ec u r r e n tc i r c u m s t a n c e so fv i s u a li m p a i r e du s e r sa c c e s s i n gt ot h ei n t e r n e t ，t h e a u t h o rd i ds o m er e s e a r c h i n go ni tf r o mt h ea n g l eo fs c r e e nr e a d e r s d u r i n ge x p e r i m e n t a lr e s e a r c h ，t h ea u t h o rh a dp e r u s e da m o u n t so fl i t e r a t u r ea n d c a t c ho nt h ec o n c e p t i o no fa c c e s s i b i l i t y t h ea u t h o rw a st r i e dt ol e a r nt h ev i s u a l i m p a i r e du s e r s c h a r a c t e r i s t i c sa n ds c r e e nr e a d e r s i no r d e rt ol e a r na n dt oi m p r o v et h e c u r r e n tc i r c u m s t a n c e so fv i s u a li m p a i r e du s e r sa c c e s s i n gt ot h ei n t e r a c t ，t h ea u t h o r c a r r i e do nt h er e s e a r c h i n go nv i s u a li m p a i r e du s e r s e x p e r i e n c eo fa c c e s s i n gt h ei n t e r n e t t ol e a r nt h ec i r c u m s t a n c e sa n dt og i v es o m ea d v i c e so nt h ed e s i g no ft h es o f t w a r e t h e a u t h o ra l s ot r i e ds o m en e wm e t h o d so f r e a d i n gt h ew e b p a g e i nt h i sp a p e r ，t h ec o n c e p t i o no fa c c e s s i b i l i t y ，t h es i g n i f i c a n c eo fs t u d y i n gw e b a c c e s s i b i l i t yf o rt h eh a n d i c a p p e d ，e s p e c i a l l yf o rt h ei m p a i r e dw e r ep r o v i d e d b a s e do n t h e s es t u d i e s ，t h er e s e a r c h e sa r ec a r r i e do u to nt w oa s p e c t s ：( 1 ) at e n t a t i v es t u d yo f t h e w a yo f r e a d i n gw e b p a g ec o n t e n tb ya n a l y z i n gw e b p a g ec o d e s i no r d e rt ot e s tw h e t h e ri t i sh e l p f u lf o rn o n v i s u a lw e ba c c e s s ，t h ea u t h o rd e v e l o p e dab r o w s et o o lb a s e do nt h e m e t h o da n df o u n do u ti tw a sh e l p f u lt h r o u g hu s e rt e s t i n g ( 2 ) v i s u a li m p a i r e du s e s e x p e r i e n c eo fa c c e s s i n gt h ei n t e r u e t t h ec o n c l u s i o no ft h er e s e a r c ha n dd i r e c t i o no f i m p r o v ew e ba c c e s s i b i l i t yw e r ep o i n t e do u ti nt h el a s tp a r to f t h i sp a p e r k e yw o r d s ：w e ba c c e s s i b i l i t y ；v i s u a li m p a i r e du s e r s ；s c r e e nr e a d e r 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成博士，硕士学位论文：圆丝亘垫蛙壁塑瞳旦宝逮屋塑挂亘题选婴壅：。除论 文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经 公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名。 豕稚，旃月，目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阋。本人授权大连海事大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密“请在以上方框内打“”) 论文作者躲孙蜀导警名t 锄 日期：二卯，年3 月f jf j 第1 章绪论 网络不仅是2 0 世纪最重大的信息革命，它还将是2 1 世纪最重大的社会革命。 在人类历史上，从来没有任何一项技术及其应用像互联网样发展得如此之快。随 着网络的发展，人们的生活已越来越多地打上了网络的烙印。在人们的现代生活中， 网络已经占据了非常重要的位置，它影响着人们的工作、生活、消费甚至交往方式。 并且，随着高度信息化的网络社会的到来，人们在生产和生活方式、观念和意识等 方面也必然会发生翻天覆地的变化。 特别是2 0 世纪9 0 年代以来，由于信息资源的数字化程度日益提高，网络资 源的极大丰富，网络传输和信息处理技术的快速发展，以分布分层为特征进行资 源组织的信息服务体系大量涌现，具有互通、互联和互操作能力的网络信息服务 成为潮流，网络信息联合作业平台、信息导航服务平台和个性化信息服务平台相 互结合、相互促进，形成了全球扩散的态势。当今，人们已经能够把很多工作放 在网络平台上进行，实现跨越时空、实时互动、形象直观的交流合作“3 。 因此，互联网应该是面向大众的一种服务，应该对尽可能多的人是可达的。但 是现在绝大多数网站的设计是面向普通用户和普通交互环境的，没有考虑到特殊 的群体以及一些特殊需要，从而造成网站对一部分人存在访问障碍。据统计，目 前在全世界6 0 多亿的人口中有5 亿多残疾人，在中国1 3 亿人口中有6 0 0 0 多万残 疾人，涉及到2 5 亿人口，平均每五户家庭中就有一个残疾人或一个残疾人家庭“1 。 并且中国的入口老龄化迅速发展，中国老年人口数量超过1 3 亿人，人口老龄化 速度即将进入一个快速发展时期”1 。老年人和残障人在浏览网站时会遇到更多的障 碍。如果不及时消除这些障碍，将会造成一道“数字鸿沟”，从而使信息化社会的 发展走向其初衷的反面。因此，必须采取有效措施来消除网站上所存在的信息障 碍，即可达性问题。 网站的可达性，特别是视障用户上网的可达性方面的研究在近几年取得了很大 的进步。万维网协会w 3 c ( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ) 在1 9 9 7 年制定了提出了 “网站可达性倡议”，即w a i ( w e ba c c e s s i b i l i t yi n i t i a t i v e ) h 1 ，其目的是为了制 定阿站开发的标准( 例如，h t m l4 0 ) 和指南( 如h t l l 制作指南) 来提高网站的可 达性，其中所制定的标准和指南很大一部分都是直接针对视障用户上网的可达性 来制定的。1 。一些跨国公司也在这方面做了很多的努力，如微软制定的“微软可达 性倡议”( m i c r o s o f ta c c e s s i b i l i t yi n i t i a t i v e ) 。3 。为了能够检测网页的可达 性，一些网站开发可达性的自动评测工具应运而生，如根据w a i 可达性标准制定 的网站自动评测工具b o b b y ”3 $ h o t m e t a l 。3 。除了自动评测工具的开发外，人们 也开始研究和开发能够帮助网站开发人员简化开发可达的网页文档难度的工具 包，如音频层叠样式表( a u r a lc a s c a d i n gs t y l es h e e t ) 。3 和a p i s 。音频层叠样 式表能够把相关的语音元素结合到各种h t m l 网页元素中。a p l s 可以用于辅助开发 基于m s a a ( m i c r o s o f ta c t i v ea c c e s s i b i l i t y ) 高可达性的开发网络相关软件“”1 。 除了制定相应的标准和指南保证网站的可达性之外，残障用户特别是视障用户 上网辅助技术也是一个重要的研究领域“。国内外在这方面也做了很多相应的研 究，开发了很多辅助残障人士，特别是视障用户上网的软、硬件工具，包括各种 读屏软件、专门为视障用户上网设计的网页浏览器，盲文点字器等。为了能够了 解视障用户辅助技术的可用性情况，并且能够帮助中国视障用户更好的使用网络 资源，我们进行了一系列关于视障用户上网可达性的研究工作。 1 1 可达性定义 i s ot s1 6 0 7 1 对可达性的定义是：一个产品、服务、环境和设备可以被尽可 能多的人使用。可达性研究是为了尽可能地扩大产品和服务的用户范围，在设计 中考虑不同用户在身体、心理、年龄等诸多方面的差异，使产品和服务能够在不 同环境中适应不同能力的用户“。可达性要从各个角度考虑不同方面的需求，所 考虑的角度包括用户的特点和能力，技术设备以及与使用场合等相关的因素，而 且用户使用( 包括感觉、理解、肢体操作) 产品和服务的能力可能会受到来自于身 体、心理、年龄、环境和技术等诸多因素的影响，这种影响可能是暂时的也可能 是永久的。 可达性与可用性是密切相关的，都属于人机交互研究领域，它们都强调“以用 户为中心”的设计理念。可用性的设计目标是提高用户使用产品的效率 ( e f f i c i e n c y ) 、有效性( e f f e c t i v e n e s s ) 和用户的主观满意度( s a t i s f a c t i o n ) ”“。 可达性的设计目标是尽可能地扩大产品和服务的用户范围，并提高产品和服务对 所有的用户的可用性。 1 2 研究残障人士上网可达性的意义 可达性是可用性领域的一个重要分支，有着重要的地位和作用。研究残障人士 上网的可达性，是一个国家或社会保护残障人士基本人权的一种表现，有利于扩 大网络用户群体及增加上网途径。 ( 1 ) 残障人士上网可达性是公民平等权利的一种体现 任何技术的产生在给人类带来进步的同时也可能带来负面影响，这表现在使用 产品和技术上的困难、障碍、健康和安全问题等，以及新的形式的社会隔离和歧 视“。在互联网信息服务迅速普及的今天，每一个公民都有享受它的权利。但事 实上，有一部分人由于各种因素的影响却与之无缘，尤其是残障人、老年人和社 会的一些弱势群体。网页的可达性包含了一种思想：社会中所有的人都有权利被 包含进来“。残障人比一般的人更需要借助于网络与世界进行沟通和获得帮助， 但他们在访问网站时却比一般的人存在更多障碍，特别是视障用户。如果这些潜在 用户的要求没有得到严肃地考虑，则“数字鸿沟”可能会逐渐扩大。 ( 2 ) 保障残障人士上网可达能够扩大网络用户群体 信息无障碍是全世界面临的共同问题。据统计，目前在全世界6 0 多亿的人口 中有5 亿多残疾人，在中国1 3 亿人1 3 中有6 0 0 0 多万残疾人。在中国的6 0 0 0 多残 疾人中，8 7 0 万存在视觉障碍。据大连市盲协介绍，仅大连市就有1 万多视障用 户，但是能够使用电脑的只有不到i 0 0 人，自己拥有电脑的不超过3 0 人。此外， 老年人也会存在着与视障用户相类似的可达困难。随着我国人口老龄化的加剧， 可达性的问题越来越突出。 ( 3 ) 提高残障用户上网的可达性为残疾人就业、创业，实现自立自强起到重 要作用。 通过互联网创业，克服了残疾人融入社会、建设社会的障碍，使残疾人的生存 能力和生活质量发生了改变。残疾人通过在网上学习和实践，可以掌握定的知 识和技能，自食其力，通过网络寻求就业、创业机会。 ( 4 ) 研究残障人士上网可达性可以提高其它上网途径的可达性 连接到网络的便携手机、商务通和其它的电子设各浏览网络的方式与传统的浏 览器有很大的不同，这些浏览器的增加大大丰富了人们的日常生活，但它们也带 来了浏览网络的可达性障碍。研究残障人士上网的可达性不仅有利于残障人士， 对其他用户使用这些非传统的网页浏览器上网也有很大的帮助，因为在使用这些 浏览器时遇到的可达性问题有些与残障用户上网遇到的问题很相近。如低视力用 户在使用屏幕放大镜会失去网页上下文，使用便携手机的小屏幕的用户同样也会 遇到这样的问题。因此，研究视障用户的可达性问题不仅仅是公民平等权利的体 现，同时也会给商家带来巨大的商机。 在浏览网站的过程中，用户的视觉障碍是造成网站可达性的最突出的可达性障 碍之一“”。视觉障碍造成用户不能正常使用一般的图形浏览器( 如i e 和 n a v i g a t o r ) ，而需要借助于其它的辅助技术。实现网站的可达性，辅助技术起了 至关重要的作用。这里的辅助技术是指访问网站的各种浏览器软件和硬件，主要包 括文本浏览器、屏幕阅读器、盲文阅读器( 一种以盲文为基础专门为盲人设计的 触摸式的输出设备) 和语音合成器( s p e e c hs y n t h e s i z e r s ) 等“。本文主要从读 屏软件的角度出发，研究视障用户的上网体验。 第2 章辅助技术研究现状 2 1 辅助技术 辅助技术( a s s i s t i v et e c h n o l o g y ) 指的是能够帮助残障用户在他们的能力范围内 完成任务的所有工具“”。常规的计算机技术可能会引起残障用户的使用障碍，无 法在计算机上完成他的任务，如，存在行动障碍的用户想使用文字编辑功能时， 却无法使用常规的键盘进行文本的录入，想在计算机上画图，却在使用鼠标上发 生困难：视障用户想上网，却看不到屏幕内容。辅助技术可以帮助用户完成这些 事情。 2 2 常见的残障用户辅助技术 辅助技术是达到可达性要求所必须的。一些大的计算机公司和许多中小型公司 已经开始对可达性的研究，特别是对辅助技术的研究。 微软公司专门组建了残障应用部，有4 0 多名研究人员、市场专家和产品开发 人员。微软把辅助技术结合到操作系统中，如a c t i v ea c c e s s i b i l i t y 技术。a c t i v e a c c e s s i b i l i t y 技术目的是为了方便残障人士使用电脑一可用于放大器、屏幕阅读 器，以及触觉型鼠标。同样还可以用来开发驱动其它辅助软件的应用程序。除了 a c t i v ea c c e s s i b i l i t y 之外，w i n d o w s 操作系统还提供了一系列的辅助功能，用 户可以通过“辅助功能向导”或“控制面板”来配置这些特性。 图2 1w i n d o w s 操作系统辅助功能选项界面 f i g 2 it h ei n t e r f a c eo fa s s i s t a n tt e c h n o l o g yo p t i o n sp r o v i d e db yw i n d o w so p e r a t i o n w i n d o w s 操作系统提供的主要辅助功能包括 表2 1w i n d o w s 操作系统提供的主要辅助功能 t a b l e2 1t h em a i na s s i s t a n tt e c h n o l o g yp r o v i d e db yw i n d o w so p e r a t i o n 辅助功能选项说明 放大镜放大部分屏幕显示区域，以便更易于查看。 讲解员( n a r r a t o r )阅读屏幕上的信息，包括对话框名称、菜单和内容。“讲解员” 提供了最低级的辅助功能，从而使失明或视力障碍的人也能够 在配置过程中或紧急情况下与w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 家族产 品进行交互。 屏幕键盘使定点设备( 如：鼠标或开关输入设各) 能够使用屏幕上显示 的键盘进行输入。屏幕键盘兼容许多但不是所有的键盘和键盘 设置 w i n d o w s 系统还提供了以下的选项来定制个人计算机。 6 表2 2 定制个人计算机辅助功能选项 t a b l e2 2p e r s o n a lc u s t o m i z a t i o n so f t h ea s s i s f i v ef u n c t i o no p t i o n s 辅助功能说明 筛选键( f i l t e r k e y s )指导您的键盘忽略短暂或重复的击键，并调整键盘的重复速度。 高对比度设置颜色和字体，以便更易于阅读。 鼠标键( m o u s e k e y s )使用数字小键盘控制指针。 串行键( s e r i a l k e y s ) 允许使用除键盘和鼠标之外的其它输入设备。 声音显示( s o u n d s e n t r y )提供系统声音的可视化警告 粘滞键( s t i c k y k e y s )支持只使用一个键完成同时击键。 切换键( t o g g l e k e y s ) 当您按下c a p sl o c k 、n u ml o c k 和s c r o l ll o c k 键时发出声音。 对于许多残障用户来说，嵌入到操作系统中的辅助技术解决方案不能完全解决 他们所遇到的可达性障碍，他们需要一些特殊的辅助技术，包括软件和硬件技术 来辅助他们完成对电脑的操作。常见的辅助技术主要有以下几种分类。0 1 ： ( 1 ) 行动障碍用户辅助技术。行动障碍用户最大的障碍在于对键盘和鼠标的 使用上。d o nj o h n s t o n 公司、g u sc o m m u n i c a t i o n s 、m a d e n t e c 、m a y e r j o h n s o n 等一些公司采用屏幕键盘的技术帮助行动障碍用户。另外，还有很多机构和公司 开始了对特殊键盘的研究，如i n t e l l i t o o l s 公司、t a s hc o m m u n i c a t i o n s 和z y g o 等，轨迹球也是行动障碍用户的一个辅助工具。行动障碍的用户使用电脑的困难 不仅局限在电脑本身，电脑周围的设备也对行动障碍的用户造成障碍，如电脑桌 的高度等。a n t h r o 和n o r t h p o r t 公司在这方面做了很多的研究，包括可调节键盘 架的电脑桌等。 ( 2 ) 听觉障碍用户辅助技术。听觉障碍包括从轻微的听力低下到完全听不到。 存在听觉障碍的用户可以借助于助昕器、音量调整、字幕等办法来改善他们获得 信息的情况。由于绝大多数信息的传播还是依靠视觉，所以存在听觉障碍的用户 遇到的可达性问题还不是很突出，但在这方面也有了一些研究，如w i n d o w s 操作系 统中提供的可视的系统提示系统。 ( 3 ) 认知障碍辅助技术。认知障碍的形成有两方面的原因。一方面是用户自 身智力水平或受教育程度不足；另一方面则是产品本身的可用性较低。认知障碍 用户在使用电脑时会遇到文字阅读和输入方面的障碍。在这方面，d r a g o ns y s t e m s 公司、i b m 公司和一些研究机构等都在致力于语音识别和文本阅读辅助技术研究。 ( 4 ) 视障用户辅助技术。视觉障碍的出现是极为普遍的，主要可以分为三种 情况：即弱视、色盲、全盲。老年用户普遍视力较差，他们在使用一些设备和仪 器时就会出现障碍，如：很多老年人在操作小巧的手机按键时就会抱怨看不清， 这就说明该产品存在可达性障碍。对于盲人用户，根本无法依靠视觉来获取信息， 只能借助于听或触摸等其他方式，而一些主要靠视觉来传递信息的产品，如网站， 对盲人用户来说就是不可达的。计算机的显示器对于残障人士，特别是视障用户 来说是一个最大的困难。幸运的是，现在已经有一些技术来解决这些困难，把屏 幕上的信息转换成其它的形式，如放大图片，放大鼠标，屏幕发音和盲文显示器 等。许多研究机构和公司都在对视障用户辅助技术进行研究，包括微软、i b m 、 d o l p h i n 、f r e e d o m s c i e n t i f i c 、a l v a 等。 在对于残障用户辅助技术的研究中，视障用户读屏软件是一个研究的难点和 重点，有许多需要解决的问题。 2 3 视障用户读屏软件的研究 读屏软件是视障用户的一个强大的辅助工具，它可以提供没有单词限制的语音 输出。当用户打开系统时，读屏软件就可以自动的启动。它们把传统的计算机系 统变成了一个语音工作站。读屏软件可以通过给定的键盘命令把不连续的信息读 出来，用户可以阅读当前的字母、单词、当前行、对话框或整个屏幕。读屏软件 甚至可以监控整个屏幕，并且在某一部分的文本或菜单出现时采取相应的措施， 如自动阅读弹出框的内容。读屏软件时视觉障碍的用户的一个技术选择，通过读 屏软件这些用户甚至可以独立操作电脑上网。读屏软件的任务抓住屏幕上的文字， 把它们传送到语音合成单元，用户可以用他们自己的方式阅读屏幕的内容。 2 3 ，1 国外研究现状 国外比较成熟的读屏软件，如f r e e d o ms c i e n t i f i c 公司的j a w s 软件、g wm i c r o 公司的w i n d o w - e y e s 软件、i b m 公司的h o m ep a g er e a d e r 和a l v aa c c e s sg r o u p 的o u t s p o k e n 软件都是常用的视障用户的辅助工具。它们能够捕获屏幕上的文字 信息，并且产生一个后台模式( 把屏幕上所有的文本都存入后台的一个数据库) 。 当用户需要获取信息时，它们能够从后台数据库中读取文本，而不是直接的从屏 幕上获取信息。“。这样就可以对后台数据库中的文本数据进行处理，采用视障用 户能够接受的方式朗读屏幕内容，而不仅仅是机械的阅读屏幕上的文字。 在国外的读屏软件中，j a w s 读屏软件是使用比较广泛的一款读屏软件。这款 软件的特点在于它阅读的内容比较全，操作比较简单。在网页的阅读方面，j a w s 读屏软件支持当前网页的一个简单的语音全文阅读。此外，j a w s 读屏软件可以给 出当前网页一些网页元素数量的统计结果，如网页中有多少个链接和标题，并且 能够给出这些元素的名称，允许用户直接访问这些元素。这种方式也许可以帮助 用户快速的查找当前网页上一些常见的网页元素而不需要听完网页上的所有内容 o “。j a w s 工具的功能较多，是国外比较成熟的一款读屏软件，操作简单，但在网 页阅读方面的功能比较单一。 除了j a w s 读屏软件外，在网页阅读方面比较有特色的是i b m 开发的专门用于 网页阅读的视障用户电脑应用软件h o m ep a g er e a d e rf o rw i n d o w s 。它通过读出 网站上找到信息来提供因特网接入。为美式英语版本，是对原始日本版的补充， i b m 声称还将推出其它语种的h o m ep a g er e a d e r 。h o m ep a g er e a d e r 使用i b m 的 v i a v o i c eo u t l o u d 美式英语文本语音转换技术以及n e t s c a p en a v i g a t o r ，可以用 完整、清晰且易于理解的形式读出网络信息。它可识别h t 儿标记和用来设计网页 的编程语言，能正确转换文本、表格、图形的a t l 属性、栏式文本和数据信息， 使视障用户可以获得与视力正常者相同的信息。h o m ep a g er e a d e r 带一个简单的 小键盘，视障用户可用其与计算机进行交互。快速向前功能允许用户浏览网页， 以便快速进行信息定位。此外，软件还具有集成电子邮件特性，用户可凭此通过 电子邮件发送信息。“。h o m ep a g er e a d e rf o rw i n d o w s 是阅读网页的专门软件， 比较有针对性。 国外对于读屏软件的研究起步比较早，技术相对来说比较成熟。另外，由于 w 3 c 及其它国家级网页指南的制定，在一定程度上对网页起到了规范的作用，也能 够使读屏软件在网页阅读方面发挥出更好的作用。雨中国在这方面还相对比较薄 弱，但是我国现在也已经开始了对这方面的研究，出现了一些相对较好的读屏软 件。 2 3 2 国内研究现状 国内一些研究机构现在已经开始对视障用户使用电脑的应用软件系统进行研 究，现在比较出名的研究成果包括清华大学自动化系茅於杭教授领导开发的d o s 版盲用系统和基于d d e 通讯模式的盲用系统、永德电脑软件开发公司开发的永德 读屏软件、中国盲文出版社开发的“阳光”盲文计算机系统，由清华大学语言文 字信息处理研究中心研究开发的清华双星盲用计算机软件系统，以及清华大学计 算机系智能技术与系统国家重点实验室模式识别课题组开发的“北极光”盲用计 算机软件系统等。 ( 1 ) 清华双星盲用计算机软件系统 在国内的读屏软件中，清华双星盲用计算机软件系统是国内较早开发的商用应 用软件系统。它通过英语语音服务器s d k ，提供英语读音，并且通过中文语音系统 c h i n e s et t s ，提供男女声汉语读音。它能够进行能够屏幕朗读，运用读屏器，视 障用户可以对w i n d o w s 通用控件进行操作。它能读出对话框、进度栏，各种组合框、 可编辑框、单选按钮、复选框，各种按钮的名称和状态，以及控制滑块。它采用把 文字送入剪切板的方式进行全文朗读。它支持在i n t e r n e te x p l o r e r 浏览器中浏 览网页，用户可以使用微软默认的浏览器上网浏览，此外它开发了一款自己的盲 用网络浏览器b r o w s e r ，为上网浏览提供帮助。但是这款浏览器的缺点在于它的操 作比较复杂，快捷键的设置不是很有规则，给视障用户增加了记忆的负担。这款 软件目前在销售市场上所占份额比较小。“。 ( 2 ) 阳光盲文计算机系统简介 中国盲文出版社开发的阳光盲文计算机系统通过语音导航，给予全程的语音提 示。阳光读屏软件的特点是主要依赖阳光读屏器、阳光语音服务器和阳光输入法 朗读器这三个核心部件实现视障用户在电脑上的日常操作，通过阳光实用工具集 中所提供的实用工具来实现视障用户的特殊需求。“阳光”盲文计算机系统支持在 i n t e r n e te x p l o r e r 浏览器中浏览网页的精确控制一除了i e 浏览器本身的快捷键 操作菜单、工具栏、地址栏之外，还支持以下精确朗读控制：单字控制、单句控 制、段控制、人工段落朗读控制、插入书签功能、桢( 框架) 提示、跳至页面首个 选项、跳至页面最后一个选项的功能、抽取链接( l i n k ) 控制、输入栏( i n p u t ) 控制、页面综述功能、对象左方和上方内容朗读控制、规则页面正文朗读功能等。 视障用户除了可以借助读屏器通过i n t e r n e te x p l o r e 等浏览网页之外，还可通过 视障用户专用的阳光浏览器来浏览网页。该浏览器提供网页的逐项阅读、分段阅 读以及全文阅读三种阅读模式。页面综述功能可以描述网页的轮廓，如网页中有 多少个表格、填表单咀及它们的内容，有多少个超级链接，并能将所有超级链接 以列表形式抽取出来，便于快速选择。阳光浏览器提供了十个经常访问的网站地 址的快捷键预设，无须输入网址即可很快登录去往的站点。在阳光浏览器中，使 用浏览器内嵌的模拟鼠标，可以朗读菜一段文字并可通过快捷的操作方式将其送 入剪贴板，粘贴在记事本上，便于用户摘抄网页上的有用信息。 ( 3 ) 永德读屏软件简介 永德电脑软件开发公司开发的永德读屏软件提供了多语音库，供广大用户自主 选择喜欢的语音引擎操作电脑。音库语音清晰流畅，智能处理朗读的语气、语调。 可根据自己对语音质量、响应速度等不同的需要进行选择。并提供语速、语调、 音量多方面的调节。提供自动打开音量的功能，电脑静音情况下可自动打开语音， 完全免除声卡意外静音视障用户无法操作的情况。 永德读屏软件支持多框架结构网页。在网页中，可全文朗读，并且光标跟随。 可运用网页综述功能获取当前页面的框架、链接、表单、表格、图片的数量。在 朗读过程中，可选择逐行、逐句、逐词、逐字朗读。遇到特殊的焦点，如链接等， 会听到特殊的提示，可根据提示做相应的操作。在浏览某一页面时，朗读到某一 处，按快捷键将该位置记下，从该标记处朗读。还可以选择上翻页和下翻页以及 跳到网页首和跳到网页尾的功能，快速测览网页。可直接按快捷键切换到表单并 可继续按此快捷键在多个表单之间切换。也可跳过链接或表单而直接朗读正文内 容。按光标键切换到网页中的表格时，还可听读该单元格在当前表格中的行数和 列数。在较熟悉的网页中，还可“搜索”式朗读。通过查找关键字而直接跳转到 需要朗读的内容处。切换链接时，遇到没有文字提示的链接( 如图形链接) ，读屏 会自动将该链接加序号，以方便区别。“。 从国内读屏软件发展的总体现状来看，清华双星软件虽然出现的比较早，但是 由于其自身的局限性，现在已经使用的越来越少了。现在盲人商用软件占据市场 份额比较大的是永德读屏软件和阳光盲文计算机系统。其中，阳光软件的优势在 于它的功能比较强大，能够支持多种操作，而且提供了许多软件的支持，但是它 的操作比较复杂。永德读屏软件的主要优势在于它的操作简单，快捷键容易记忆a 永德读屏软件大多采用的是系统默认快捷键，快捷键比较有规律，且视觉正常的 人使用的快捷方式相同，易于相互交流，是目前较受视障用户欢迎的一款读屏软 件。但是，国内对读屏软件系统的研究仅仅是处于刚起步的阶段，还有许多需要 解决的问题，如网页的读法、图片的阅读、语音库的问题等，有很多需要探讨的 方面。 第3 章改进视障用户读屏软件的尝试性研究 3 1 研究背景 读屏软件的研究和开发有其广阔的市场前景。中国的8 7 0 万的视障人群现在能 够使用电脑上网的人数还极其有限。随着中国老龄化的加剧，一些老人会遇到同 视障人群同样的障碍。此外，读屏软件不仅仅能够帮助视障人群和老年人，对于 视觉正常的用户在特殊的场合内也是很有价值的，如在光线较差的情况下或在需 要阅读大量文献，视觉疲劳等情况下，读屏软件无疑是一个好的助手。 通过对国内外读屏软件的调查了解，我们发现现在的读屏软件在网页浏览方面 还存在着很多的不足，还有许多需要探索的方面。我们进行一些尝试性的研究， 希望能改进当前的读屏软件的设计。为了能够了解当前视障用户对读屏软件上网 方面的需求，我们对3 个视障用户进行了访谈。 访谈是可用性工程中一个合适的探索式研究方法，因为访谈者能够根据具体情 况进行调整。访谈通常包括许多的开放性问题，这些问题旨在鼓励用户进行深入 的解释和说明。”。我们采用的是非结构化访谈。非结构化访谈能够产生大量数据。 而且，受访人也经常会提到、并且探索一些访问人没有考虑到的问题。 为了8 够了解视障用户网页浏览器的使用背景，我们访谈了3 个用过1 个及以 上的读屏软件的视障用户，包括1 个先天全盲，1 个后天全盲及1 个后天低视力。 本次访谈主要围绕读屏软件的使用现状、用户的网络使用情况和主观感受以及对 于我们研究的一些初步的想法展开。 在我们的访谈中，我们发现用户比较关心的网上信息包括新闻、音乐、电影和 网上聊天，特别是音乐。我们还了解到了视障用户对现有读屏软件的一些看法， 他们认为读屏软件的帮助文档的专业性太强，超出了视障用户的理解能力，但是 帮助文档对视障用户还是很重要的。虽然在读屏软件的辅助下，视障用户已经可 以使用电脑上网浏览了，但是现在视障用户使用电脑的使用率非常低，因为操作 电脑，使用网络对视障用户来说都是比较困难的，并且价格比较高，超出一般视 障用户的购买能力。 通过访谈了解到先天因素致盲对图形没概念，对颜色没概念。同时，从与用户 的交谈中也可以感受到后天致盲的和低视力用户可以理解网站和网页的概念，但 是先天致盲用户对网站和网页的理解与真实的网页有不同的地方，他们对网页的 整体没有概念，觉得网页就是由独立的一些元素所组成的。并且，用户认为使用 读屏软件阅读网页内容时速度比较慢、耗时。另外，在网上搜索自己所需要的信 息对于视障用户也是比较困难的事情，即使能够找到，也需要花费很长的时间。 用户对网站内能提供什么样的搜索功能比较关心，视障用户使用浏览器上网的方 式与视障用户有所不同，搜索的功能对视障用户比较重要。 通过对国内外读屏软件的分析以及访谈的结果，我们发现视障用户使用电脑比 较关心是上网方面的问题并且在这方砸存在的问题比较多，也比较严重，特别是 在对网页内容的阅读和查找方面的问题，所以我们把研究重点放在了如何帮助用 户浏览网页，简单的快速的帮助用户快速找到所需内容。针对目前网页的特点， 我们尝试把网页中相似的内容进行划分，帮助视障用户理解网页内容。 3 2 帮助理解网页的网页结构划分方法 现有的盲用读屏软件大多在阅读网页时采取全文朗读的方式o “，即读取网页内 的所有内容，大大降低盲人和视障用户网页阅读的效率。视障用户不得不听网页 上的导航信息，网页上的广告信息，甚至网页的版权信息。为了更好的帮助盲 人和视障用户快速理解网页的结构，查找所需的信息，我们对网页结构进行了分 析和划分的尝试性研究。对现有的网页进行研究，可以发现相似的信息常常被放 置在一起，并且它们在结构上存在相似性。基于这个简单的原理，我们可以对网 页结构进行划分。把网页分成结构相似的部分，用户可以通过使用快捷键朗读上 一个部分，朗读下一个部分。这样做的目的是用户在熟悉的网页内进行阅读时可 以很快的跳过网页的导航及广告，找到网页的正文。 我们尝试了一种帮助视障用户理解网页信息的网页结构划分方法。这种方法需 要对网页的源代码进行全局的处理。首先要建立网页结构的模型，然后对网页结 构的模型进行处理和划分。 对现有的网页进行研究，可以发现相似的信息常常被放置在一起，并且它们在 结构上存在相似性。基于这个简单的原理，可以对网页结构进行划分。例如，图 3 1 是中国光明网的部分网页，图的左上方是国际新闻，这部分是以桔黄色的“国 际”字样作为标题，然后是每个新闻的标题。这些新闻的标题是以一个分隔符开 始，接着是一个超连接。而国际新闻板块下面的国内新闻板块也采取了类似的结 构。 网页结构模型是建立在网页上原有h t m l 标签基础上的。通过分析网页的源代 码，我们发现空间结构相似的网页元素，它们的源代码常常也是相似的。为了能 够发现网页结构的相似性，我们要对网页的源代码进行些处理。首先要进行网 页结构的划分，建立结构模型：然后对建立的结构模型进行分析、合并操作，形 成最终的网页结构。 图3 1 中国光明网的部分网页 f i g 3 1t h ep a r t i t i v ep a g eo f g u a n g m i n gh o m ep a g e 3 2 1 建立网页结构的模型 网页的源代码是有层次性的，为了能够更准确的表现网页原有的结构，我们采 用树型结构建立网页的结构模型。”。把一些与网页结构相关的h t m l 标签( 如， 、 、 、 、 、 、 等) 作为树的节点，把网页 上显示给用户的文字信息元素作为树的叶子节点。从根到叶子的路径表示了这部 分网页文字信息元素所涉及到的h t m l 标签。如图3 2 是以图3 2 为例建立的网页 树型结构中的个子树。 图3 2 树型网页结构模型 f i g3 2t r e es t r u c t u r eo f t h ew e bp a g e 3 2 2 网页结构的分析 网页空间结构的相似性和整体风格的一致性也可以从我们所建立的网页树型 结构模型中看出来。例如，图3 3 又是图3 2 的一棵子树。在图3 3 中，从根到 所有的节点“”所经过的标签名相同，标签所对应的属性也相同，我们用符 号t 标记这个标签序列t r t d 。从根节点到叶子节点“飓风重创”和“一妇女” 等所经过的标签序列也是相同的，都是t r t d a u ，我们用符号t 。标记。图3 3 所示的子树我们就可以表示成t 。t 2 t t 。t t ：，这样我们就可以把对网页空间结构的 划分转变为对符号序列的分析。 图3 3 图3 2 的子树 f i g 3 3as u b t r e eo f t h et r e ei nf i g 32 对于符号序列，首先需要把相邻的相同的符号进行合并，用新的符号代替原来 的符号。然后查找这个符号序列中的最大重复子串。这里的最大重复予串为t 。t ：， 用t 。来代替这个最大的重复子串，即把序列t t ：t 。t ? t l t 2 合并为t 。t 3 。把合并后的 符号序列与光明网的空间结构进行比较可以发现，合并后，节点“”与它后面 的新闻标题节点并在了一起，变成了节点“飓风重创”、“妇女”， 这种合并在语义上是合理的。 如果要划分网页的整体结构，需要自下而上的处理网页树型结构中的每一个非 叶子节点所对应的子树。例如，处理完图3 3 所示的予树后，要处理这棵子树根 节点的父亲节点所对应的子树，即对图3 2