可伸缩矢量图形（SVG）的数据表示研究

摘要

SVG 是 Internet 中基于 XML 面向网络应用、采用文本描述的二维矢量图形图像标准格式，其中数据表示是SVG应用研究中的一项重要内容，它包括SVG实体的数据表示方法、文档结构化与分类、数据库支撑和软件体系结构的设计等内容，其中实体图形的SVG数据表示方法和文档分类等内容是SVG应用的基础和研究热点。 本文研究主要包含五个方面的内容：SVG文档的结构化设计、XML/扩展的SVG文档(XSVG)分类研究、光栅二进制图像的SVG矢量化表示、基于关系数据库的SVG文档存储和SVG应用的软件体系结构。本文提出了上述五个问题的有效方法或方案，并用相关应用和实验验证了相关方法和方案的有效性。 首先，在SVG文档结构化设计问题上，本文针对矢量实体图形特性，提出了矢量图形实体的结构模型和层次化方法，并设计了一种基于XML的描述层次化矢量图形的中间语言XSVGDL 和一种将 XSVGDL 文档转换为SVG文档的方法，得到了可读性强、存储效率高且方便搜索引擎检索的SVG结构化文档。 其次，在基于 XML/XSVG 文档的分类方法中，讨论了影响 XML/XSVG 文档分类的因素：文档结构、关键词(或者图形数据特征)频度和关键词位置的相关度，并提出了计算这些因素的分类特征方法；考虑到计算训练样本分类特征非常繁杂，提出了使用支撑向量机SVM构建文档分类的聚类核算法，解决了一个文档同时属于多个类的问题。 再次，在光栅图像的SVG矢量化表示方法中，首先根据颜色特征将图像进行区域分割，提取区域边缘和对边缘进行拟合合并处理，从而将图像分割为使用形状特征和颜色特征描述的图像区域集合，这样SVG矢量化的代码很容易表示分割的光栅图像，最后再使用 XML/XSVG 文档分类算法将SVG文档进行压缩，从而将图像转换为存储空间较小、显示效果比较好的SVG矢量化图形。 最后，在SVG应用的数据库存储模型研究与软件体系结构问题上，本文通过形式化的SVG实体结构，寻找SVG实体、对象、类之间的结构与关系，总结SVG的应用特点，在此基础上提出一种基于SVG关系数据库存储模型和设计了一种分层的软件体系结构，并提出了SVG图形库的设计与管理方法，这些方法在基于SVG文物数字化博物馆的数据库应用和导航平台设计中得到了应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 绪论

1.1课题背景

1.2 SVG的国内外研究现状综述

1.2.1SVG的发展

1.2.2 SVG的理论研究现状

1.2.3 SVG的国内外应用成果简述

1.3 SVG的特点与应用优势

1.3.1SVG的特点

1.3.2 SVG的应用优势

1.4 SVG数据表示存在的问题

1.5论文的主要工作与贡献

1.6论文的结构安排

2 SVG的相关概念与数据表示方法

2.1 SVG的相关基本概念

2.1.1 Web标记相关术语介绍

2.1.2位图与矢量图概念

2.2 SVG的组成与简单图形的表示方法

2.2.1 SVG文档的基本组成

2.2.2简单图形的SVG表示方法

2.3使用SVG表示文本实体

2.3.1 SVG表示文本实体

2.3.2 SVG表示中文文本实体

2.4 SVG中二维光栅图像的表示方法

2.5复杂曲线的SVG表示方法

2.5.1基于SVG的Bezier曲线表示

2.5.2复杂曲线转化为Bezier曲线的方法

2.6本章小结

3 SVG文档的结构化表示

3.1问题描述

3.2客观实体模型的矢量化描述

3.2.1事物形式化的一般描述

3.2.2矢量图形结构化数据模型及分层

3.3 XSVGDL结构化描述语言的设计

3.3.1基于SVG描述形式化的实体及存在的问题

3.3.2 XSVGDL结构化描述语言的设计

3.3.3 XSVGDL描述基本SVG图形几何形状

3.4基于XSVGDL的复杂实体结构表示

3.5基于XML的SVG结构化文档设计

3.5.1 SVG组件重用设计概述

3.5.2 XSVGDL到SVG的转换算法

3.5.3 SVG结构化文档设计

3.6 SVG结构化设计应用实例

3.7本章小结

4 XML/XSVG文档的分类表示

4.1问题描述

4.2影响XML／XSVG文档分类的因素

4.3 XML／XSVG文档分类思路

4.4 XML／XSVG文档相关度计算方法

4.4.1 XML／XSVG文档结构相关度的计算方法

4.4.2 XML／XSVG文档关键词相关度的计算方法

4.5 XML/XSVG分类特征提取与分类算法

4.5.1 XML／XSVG文档结构和关键词特征的提取

4.5.2 XML/XSVG文档的分类聚类核算法

4.6实验与数据分析

4.6.1实验数据集与评价指标

4.6.2实验结果与分析

4.7本章小结

5 二进制光栅图像的SVG矢量化表示方法

5.1问题描述

5.2 SVG图形文件的组织结构与图像的转换步骤

5.3图像的区域增长与分割方法

5.4图像区域边缘处理与SVG仿真展示方法

5.4.1图像区域边缘处理方法

5.4.2图像区域的SVG仿真展示与转换方法

5.5实验结果分析

5.5.1评价指标与方法

5.5.2实验结果与分析

5.6本章小结

6 SVG的数据库应用模型与存储表示

6.1问题描述

6.2 SVG应用的数据模型

6.2.1 SVG组织形式与结构组成

6.2.2 SVG应用的数据模型

6.2.3 SVG应用系统中的数据表示

6.3 SVG的数据库存储方法

6.3.1 SVG图元的数据库存储设计研究

6.3.2 SVG基本图形实体数据库存储设计

6.3.3 SVG组合图形实体数据库存储设计研究

6.3.4 SVG复杂图形实体数据库存储设计研究

6.4 SVG的图形库设计与管理方法

6.4.1 SVG图形库的设计

6.4.2 SVG图形库的管理

6.5应用实例与实验数据分析

6.5.1 SVG数据库模型与存储应用实例

6.5.2 SVG数据库模型与存储实验性能分析

6.6本章小结

7 基于SVG应用的软件体系结构

7.1问题描述

7.2 SVG应用的软件体系结构特点

7.3 SVG应用的系统平台结构

7.4 SVG应用的软件组件模型与数据表示

7.5基于SVG应用的软件体系结构功能

7.6实验与综合应用实例

7.7本章小结

8 论文工作总结与展望

8.1论文工作总结

8.2进一步的工作

参考文献

作者简历

教育经历

工作经历

承担的科学研究工作

攻读学位期间发表的学术论文(第一作者)