移動圖形新標準——Mobile SVG

2019-11-03 09:17:12

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祝偉宏中興通訊移動事業部

　　SVG(Scapable Vector Graphics，可縮放矢量圖像)是互聯網聯盟(W3C)的正式推薦標準，它是一種使用xml來描述二維圖像的語言。SVG允許3種形式的圖像對象存在，分別是矢量圖形（如由直線、曲線等組成的路徑）、點陣圖像和文本。各種圖像對象能夠組合、變換，并且能修改其樣式，也能夠定義成預處理對象以便再用。SVG還支持各種特效，包括嵌套變換、路徑剪裁、透明度處理、濾鏡效果以及模板對象等。同時，SVG可以是互動和動態的，動畫可以直接加入SVG文本，也可以通過腳本加入。在新的SVG版本中，還可以表現視頻、音頻等其它信息。SVG通過使用腳本語言來完成比較復雜的應用，腳本語言調用SVG對象模型(SVG Document Object Model)來訪問或控制所有的元素、屬性和屬性值。任何一種SVG圖像元素都能使用腳本來處理類似鼠標單擊、雙擊以及鍵盤輸入等事件。由于SVG文本是XML名字空間中的有效字符，這些字符能作為SVG圖像的關鍵字而通過搜索引擎進行查詢。

　　與現有的圖像格式（如JPEG、GIF和PNG等）和矢量圖形格式（如VML、PDF、SWF等）相比，SVG具有如下優勢：

1) 基于XML標準

　　XML是W3C的推薦標準，用于結構化的信息交換，已經得到廣泛的普及和應用。SVG是建立在此基礎上的，有很明顯的優勢，如：廣泛的國際化基礎、強大的結構化能力、以及對象模型等。

2) 高質量的圖像

　　由于基于矢量，使得SVG圖像的質量得到大大的提高。放大、縮小以及各種特效都比位圖的表現要好，在打印的時候，完全可以印刷質量輸出圖片。SVG圖像在客戶端動態繪制，用戶可以隨意調整圖像的一些參數而不會導致圖像模糊。SVG圖像的大小只與圖形的復雜程度有關，而與圖形的具體尺寸無關。

3) 更精確的顏色

　　SVG可靠的顏色特性將給下一代在線電子商務帶來許多新的面貌——系統可以根據瀏覽器窗口的配色方案下載與之相匹配的配色方案。SVG支持ICC色彩概貌的行業標準，如sRGB。

4) 靈活易用的文件格式

　　SVG主要由３個部分組成：矢量圖形、位圖和文字。由于SVG文件是以文本的形式（XML）存放的，更改起來是非常方便的。也就是說，不用任何圖像處理工具，僅僅用記事本就可以生成一個SVG圖像。

5) 支持互動和動畫

　　SVG支持SMIL（synchronized multimedia integration language），允許用戶自由地同SVG中的元素完成一些互動，從而完成既定的目標，這一點在目前單獨依靠圖片是完成不了的，需要由網頁中的Script語句來實現。

6) 支持字符查找

　　由于SVG是文本格式，查找圖像中的字符在SVG中成為可能（在其它格式的圖像文件中是不可思議的）。

7) 支持Xlink 和Xpointer

　　可以在SVG文檔中加入超鏈接，這樣我們可以制作一個完全由SVG構成的WEB站點，這個站點可以包含圖片、動畫、文本等多媒體信息，并擁有與用戶進行互動的能力。

8) SVG是一種真正開放式的、不依賴供應商的2D矢量圖形格式

　　SVG由W3C開發和維護，W3C曾定義了HTML和XML這樣的開放標準。而且，SVG不屬于任何人，也沒有專利權。這意味著，不存在許可費用，供應商可以無縫地創作和分享內容。不同于Mac OS的PICT或Windows的WMF等其它矢量格式，SVG具有平臺獨立性。

9) SVG從開始設計，就注定是一種強大的通用標準

　　制訂SVG的W3C工作組成員包括Macromedia、Adobe和AutoDesk，它們都有強烈的意愿，盡量把支持其格式的更多功能包括在SVG里面。這使得SVG適用于范圍很廣的各種應用，包括CAD、GIS和娛樂。

Mobile SVG及其特點

　　由于SVG的大部分特性也非常適合于無線領域的圖形應用，無線領域要求開發更適合于移動設備上應用的SVG形式，為了滿足業界的需求，互聯網聯盟(W3C)的SVG工作小組制訂了適合于移動應用領域的專用標準Mobile SVG。由于移動設備在CPU速度、內存大小、支持的顯示顏色等各個參數上有很大的不同，單一的專業標準很難滿足所有移動設備的要求。所以，為了覆蓋不同移動設備家族的需求，SVG工作小組最終制訂了兩個級別的Mobile SVG專業標準。第一級別的專業標準是SVG Tiny (SVGT)，適用于資源高度受限的移動設備，如手機；第二級別的專業標準是SVG Basic (SVGB)，適用于高端的移動設備，如PDA等。由于移動設備的CPU速度、內存容量、顯示屏都比較小，相對于SVG，Mobile SVG在支持的內容、屬性、功能等方面作了限制。為了保持內容和處理軟件的兼容性，在制訂標準時，把SVGT列入SVGB的子集，把SVGB列入SVG的子集。按SVG格式制作的圖像在保持圖像線條等不變的同時，通過降低精度、省略線條的粗細和濃淡等信息標記可以將其轉換成SVG Basic和SVG Tiny格式。

　　Mobile SVG與位圖相比，在對動畫、地圖和互動圖形進行編碼和顯示方面的優勢是明顯的。位圖是靜態的，而矢量圖形是動態的、可以縮放的，可以描述非常高級的圖形特點，如動畫、分層圖形、半透明對象、畫中畫、復雜形狀和字體效果。另外，Mobile SVG所制作的矢量圖形可以執行交互式操作，如可以縮放、平移、附加鏈接。

　　利用Mobile SVG的縮放性，圖形就可以調整大小，以適應任何顯示器或打印機，或者分辨率，而不會導致品質損失。這在無線世界是一個優勢，因移動設備的形狀和尺寸很多。用戶還可以在不影響圖形質量的情況下對圖形進行放大，特別是用手機的小屏幕看圖時比較有用。

　　Mobile SVG文件通常小于位圖文件，從而可以縮短無線下載時間，這點對于非常計較帶寬的移動應用來說，尤其重要。另一個例子，如將當前屏幕上的圖形放大時，若是位圖，則會出現使圖像模糊的馬賽克效應，此時若要獲得高質量的放大圖像，則需重新從服務器獲取放大后的圖像，增加了網絡的流量；而SVG圖形是矢量數據，只需利用原來的數據，在客戶端進行放大就可以得到沒有質量損失的放大圖形。

　　Mobile SVG的另一個強大功能是可以存儲圖形中各元素的相關信息。例如，SVG可以識別出圖形中某個帶有一個三角形的正方形是一所房子，并且可以知道房子的樓層數等信息。SVG還支持事件，從而可以產生超鏈接或者嵌入文字的彈出窗口，以向用戶提供更多的信息或者可點擊的選項。另外，由于SVG是文本格式，可以利用基本的搜索引擎對SVG圖形中的文字進行搜索，這樣可以查詢SVG圖形中具有某種屬性的圖形元素，如上面所說的房子。

Mobile SVG將增強MMS

　　Mobile SVG最近已被3GPP組織所采納，用于多媒體短信服務(MMS)。采用Mobile SVG,將使許多2.5G和3G MMS服務成為現實。

　　基于Mobile SVG的MMS與無線系統目前提供的簡單文本和基于位圖的圖形相比，可以使用戶獲得互動性更強和更引人入勝的體驗。另一方面，節省帶寬可能是Mobile SVG最吸引運營商的特點。Mobile SVG不同于流式音頻和視頻，它可以順利工作于2.5G，甚至2G網絡。內容豐富、互動的Mobile SVG動畫可以在小于12kb的帶寬上傳輸。

　　Mobile SVG增強了MMS短信，這對于手機制造商具有明顯的吸引力。而且與運營商一樣，OEM廠商也可以在不對設計作重大變動或不顯著增加成本的情況下，增加Mobile SVG功能。由于Mobile SVG是內容如此豐富和通用的平臺，最適合于幫助設備制造商提供差別化服務。

　　現在已出現相應的工具，可以把現有的內容轉換成Mobile SVG，并根據手機和網絡條件進行優化，因此，內容供應商將能夠降低開發難度和成本。借助于合適的系統內容，開發商應該能夠創作或一次性地轉換自己的內容，使幾乎所有的設備都能顯示這些內容，只要這些設備具備相應的功能和SVG播放器。這種情況類似于現在用HTML制作網頁。

　　對于下一代無線系統（3G）來說，是否能夠成功取決于用戶。而對于無線用戶來說，如果存在充分的理由讓他們更換現有的手機，他們就會更換。經由像Mobile SVG這樣以用戶為中心的技術增強的MMS，將會產生更多促使手機升級的充分的理由。所以，對于業界來說，其面對的挑戰是實現和應用Mobile SVG。

Mobile SVG適合的其它應用類型和內容

　　雖然Mobile SVG已開始在MMS上顯露身手，而實際上除了MMS，Mobile SVG還有豐富的應用，包括：娛樂：互動卡通、賀卡和動畫等。

　　基于位置的服務：在地圖上顯示運動物體及相關鏈接，同時允許用戶縮放地圖、切換不同圖層的可見性、選擇特定的區域等；具體應用如汽車導航、汽車調度、電子導游、移動廣告等。

　　現場服務：包括技術制圖，借助于Mobile SVG，就可以繪制出前后一致的、高品質的圖像，可以看全景，也可以看局部細節。

　　Email附件：借助Mobile SVG，可以在支持MMS的移動設備上顯示常見的辦公文檔，如MS Word、MS Powerpoint、Adobe PDF等文檔格式，并且保持文檔內容的格式、圖形、字體信息的完整性。

　　其它任何JPG、GIF或其它位圖格式不能滿足要求的無線應用場合，如要求提供內容豐富、可伸縮、互動的圖形或動畫的地方。

對于實現Mobile SVG的考慮

　　Mobile SVG主要用于各種資源非常有限的移動設備，所以在實現Mobile SVG時，性能指標成為最主要的指標。手機的內存很小，CPU的速度也很慢，PDA的內存會稍微大一點，CPU的處理能力會好一點，但兩者的顯示屏分辨率都很小。盡管Mobile SVG針對移動設備進行了特別的設計，使得在移動設備上實現SVG更容易，但要實現一個用戶代理還是要實現XML解析、腳本、DOM、圖像庫、渲染等功能。

　　一般來說，XML解析比較快，而DOM則會消耗很大的內存。圖像的渲染則更是消耗大量的CPU時間和內存。在這些方面花些功夫，很有可能獲得性能的較大提高。另外，移動設備的浮動運算一般都很慢，所以優化算法，盡量減少浮動運算，也是提高性能的一個方面。

　　另一方面，要顯示的SVG內容決定了渲染的性能。在生成SVG素材的時候應注意哪些方面呢？首先，很顯然，要顯示的圖像元素越多，要渲染的時間越長。當然，對圖形的特效處理，如濾鏡、漸變填充、平滑處理等，都會增加渲染的時間，所以在確實必要的時候才使用這些功能。

　　總的來說，在實現Mobile SVG的過程中，需要運營商、終端制造商、內容提供商共同努力，才能使Mobile SVG的無限魅力在資源受限的移動設備上大放光彩。

----《通訊世界》