基于MFC的SWF動畫文件解析設(shè)計*

魯云飛，何明華

(1.福州大學(xué) 電氣工程與自動化學(xué)院，福建 福州 350108；2.福州大學(xué) 物理與信息工程學(xué)院，福建 福州 350108)

SWF作為Flash動畫文件的一個重要分枝，是嵌入網(wǎng)頁或獨立播放的Flash影片壓縮格式，具有非常優(yōu)秀的壓縮性、傳輸性與交互性，且因其能將矢量圖、位圖、音頻、視頻和深一層交互動作等有機(jī)地、靈活地結(jié)合在一起，所以該矢量圖形文件格式的動畫具有美觀、新奇、交互性強(qiáng)的效果[1]。伴隨著Flash技術(shù)的不斷發(fā)展，SWF動畫以其眾多的優(yōu)點被人們廣泛應(yīng)用于生活的方方面面，特別是在娛樂方面，更是占有相當(dāng)大的市場[2-3]。 同時，隨著嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對生活娛樂的需求越來越大，其要求也越來越高，如對娛樂設(shè)備的便攜性需求。然而，縱觀國內(nèi)外，嵌入式設(shè)備對SWF動畫播放的支持存在很多不足，特別是嵌入式WinCE設(shè)備。因而，研究與解析SWF動畫文件以獲取文件中各個元素信息及識別動畫信息，具有更加現(xiàn)實而迫切的意義。

目前，已有人在對SWF動畫文件開發(fā)上投入大量時間與精力，但大多是用其他開發(fā)工具進(jìn)行開發(fā)，如借用具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫支持的Delphi為開發(fā)媒介[4]。嵌入式系統(tǒng)對編程語言的限制，使得如將以Pascal編程語言為媒介的Delphi開發(fā)平臺開發(fā)的PC應(yīng)用程序移植到嵌入式系統(tǒng)中，其難度及工作量將大大增加，不利于其后續(xù)的開發(fā)與研究；而MFC是微軟基礎(chǔ)類庫，提供了所有一般C++編程的優(yōu)點，且封裝了成千上萬行正確、優(yōu)化和功能強(qiáng)大的Windows代碼，能極大地加快程序開發(fā)速度及簡化開發(fā)工作量，同時MFC還具有良好的移植性能[5-6]。因而，考慮到后續(xù)在嵌入式WinCE操作系統(tǒng)上開發(fā)SWF動畫播放器，本文在分析與研究SWF動畫文件的基礎(chǔ)上，充分利用MFC的眾多優(yōu)點，以VS 2005為開發(fā)平臺，C++語言為編程工具，實現(xiàn)了對SWF文件的解析與文件信息的讀取，并利用MFC界面窗口的人性化，構(gòu)建了一個簡潔而直觀的窗口對文件的解析信息進(jìn)行顯示。

1 解析方法設(shè)計

1.1 SWF結(jié)構(gòu)簡析

SWF文件主要由文件頭和多個標(biāo)簽組成，且最后以一個結(jié)束標(biāo)簽(End Tag)結(jié)束[7]。SWF文件的文件頭具有一個標(biāo)準(zhǔn)格式，即包括了SWF文件的標(biāo)識符、版本號、文件大小、影片尺寸、幀速率以及文件總幀數(shù)等信息，如表1所示。

而文件標(biāo)簽則主要包含標(biāo)簽頭和標(biāo)簽數(shù)據(jù)兩個部分信息。標(biāo)簽的數(shù)據(jù)部分緊跟在標(biāo)簽頭后，承載了該標(biāo)簽所有的數(shù)據(jù)信息；標(biāo)簽頭則主要包含標(biāo)簽類型(即標(biāo)簽的ID值)兩方面的信息和該標(biāo)簽的長度。由于長度大小的差異，標(biāo)簽頭存在短格式和長格式兩種格式，詳見2.2.2。當(dāng)按照各自的功能劃分時，又可將SWF文件中所有的標(biāo)簽劃分為描述標(biāo)簽和控制標(biāo)簽。描述標(biāo)簽描述了SWF影片的內(nèi)容，如形狀、文本、圖像、聲音等；而控制標(biāo)簽可以對描述標(biāo)簽所定義的元素進(jìn)行操作，以控制動畫的播放。

1.2 解析工程架構(gòu)設(shè)計

簡單分析SWF動畫文件結(jié)構(gòu)后，現(xiàn)對整個解析工程構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計。圖1所示為所設(shè)計的SWF文件解析工程整體構(gòu)架圖。該架構(gòu)主要分為工程平臺搭建與解析工程實現(xiàn)兩大部分，前者為整個項目的基礎(chǔ)，后者則是核心。

對于一個SWF文件而言，由于文件頭信息是固定的，但其標(biāo)簽遠(yuǎn)不止一個，因而在解析工程實現(xiàn)進(jìn)程中，解析數(shù)據(jù)的顯示實現(xiàn)采用了分開顯示的方法，即對于文件頭數(shù)據(jù)邊解析邊顯示；而對于標(biāo)簽數(shù)據(jù)則是邊解析邊存儲，當(dāng)所有標(biāo)簽全解析完成后再顯示。

2 解析的實現(xiàn)

MFC(Microsoft Foundation Class Library)實現(xiàn)了對應(yīng)用程序概念的封裝，能為Windows應(yīng)用程序開發(fā)提供程序控制框架，并能完成一定的預(yù)定義或事件和消息處理等。根據(jù)圖1所示的解析流程圖，在VS 2005程序開發(fā)平臺下利用MFC編程實現(xiàn)對SWF文件的解析。

2.1 工程平臺搭建

在VS 2005開發(fā)平臺上，新建一個基于對話框的MFC項目工程，圖2所示為新建項目工程中的一個工程設(shè)置界面。

項目工程設(shè)置完畢后，為方便而直觀地呈現(xiàn)本應(yīng)用程序的解析結(jié)果，本文在對SWF文件進(jìn)行解析前，先對應(yīng)用程序顯示界面進(jìn)行了設(shè)計。該界面設(shè)計主要分為功能按鈕和窗口顯示兩個部分。功能按鈕部分實現(xiàn) “打 開 ”、“退 出 ”、“確定”以及“取消”等操作，而窗口顯示部分則完成對SWF文件解析信息的顯示功能。

圖1 解析工程整體構(gòu)架

圖2 工程項目設(shè)置

2.2 解析工程實現(xiàn)

當(dāng)搭建完項目工程平臺并設(shè)計完應(yīng)用程序顯示界面外觀后，接下來進(jìn)行本項目工程的核心工作——實現(xiàn)SWF文件解析。此處涉及顯示界面通信與解析主程序兩方面的程序編寫與功能實現(xiàn)，其中，解析主程序為本項目工程的重點部分。

2.2.1顯示界面的通信

顯示界面主要是與解析主程序通信，以實現(xiàn)對SWF文件解析完成后的結(jié)果顯示。為減小通信操作的復(fù)雜度，在程序編寫時充分使用MFC所封裝的消息機(jī)制及程序參變量存儲等方式，將文件解析所得數(shù)據(jù)傳送到顯示界面相應(yīng)顯示部分。

以SWF文件的選中與打開為例，顯示解析界面部分主要通過編程使用MFC中封裝的CFileDialog類，定義一個文件對話框?qū)ο髄pszOpenFile來完成對SWF文件的過濾選取操作。當(dāng)點擊界面中的“打開”按鈕在過濾框中選中需解析的SWF文件后，再點擊界面中的“確定”按鈕，lpszOpenFile實例化對象就可通過MFC封裝的消息機(jī)制返回得到已選中打開SWF文件的路徑參數(shù)。將此路徑作為參變量傳入到解析主程序的文件打開接口后，即可在文件解析主程序中實現(xiàn)對SWF文件打開、存盤及后續(xù)的數(shù)據(jù)解析操作。

2.2.2解析核心的實現(xiàn)

如上，解析主程序開始前，先將解析界面已選中的SWF文件以二進(jìn)制讀寫方式打開。文件被成功打開之后，開始完成SWF文件解析的第一步——文件頭解析實現(xiàn)。

如表 1所示，SWF文件頭一般以 0x46、0x57、0x53(FWS)或 0x43、0x57、0x53(CWS)開始。 使用 Windows API函數(shù)fread讀取并存儲文件頭的前3個字節(jié)，若該字節(jié)內(nèi)容為“FWS”，則表示未被壓縮；否則，則表示文件被壓縮過，此時如要正確解析該文件，就需要先調(diào)用ZLIB解壓包，對從文件頭第9個字節(jié)直至文件結(jié)束的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓，解壓還原后的數(shù)據(jù)操作即與“FWS”所對應(yīng)數(shù)據(jù)處理相一致。

緊接文件頭前3個字節(jié)處理之后的數(shù)據(jù)操作如下：讀取1 B的版本號信息及4 B的文件長度信息，以及幀尺寸RECT數(shù)據(jù)。其中，RECT型數(shù)據(jù)是從第9個字節(jié)開始的，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表2所示。由于該類型數(shù)據(jù)大小不確定，因而該部分?jǐn)?shù)據(jù)的分析很關(guān)鍵。分析及計算RECT數(shù)據(jù)占用總字節(jié)大小過程如圖3所示，式(1)為Buff2大小的計算方法。

表2 幀尺寸RECT的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

圖3 RECT數(shù)據(jù)占用字節(jié)計算

由于該段數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容使用twip(1 pixel=20 twips)為單位，因而還需對讀取的Buff3個字節(jié)長度的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)計算處理，將其最終還原為SWF動畫文件編碼前的幀尺寸數(shù)據(jù)。緊接此后，將幀速率數(shù)據(jù)讀取出來，并使用Ctring類中小數(shù)點操作成員函數(shù)Format對讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的小數(shù)點格式化處理，以得到文件幀速率。最后為幀總數(shù)大小數(shù)據(jù)處理，此時只需緊接幀速率數(shù)據(jù)后讀取兩個字節(jié)數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)存儲即可。

其次，則是對SWF文件標(biāo)簽解析的實現(xiàn)。此時，要想解析工作準(zhǔn)確無誤地展開，就需先解決長、短標(biāo)簽頭的問題。所謂短標(biāo)簽，其緊跟的標(biāo)簽數(shù)據(jù)總長度小于或等于62 B，其標(biāo)簽頭結(jié)構(gòu)如表3所示。而長標(biāo)簽頭結(jié)構(gòu)如表4所示，其前16 bit數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與短標(biāo)簽頭結(jié)構(gòu)相似，其后的一個無符號32 bit數(shù)據(jù)才是該標(biāo)簽頭后緊跟的標(biāo)簽數(shù)據(jù)實際長度。

表3 短標(biāo)簽頭結(jié)構(gòu)

表4 長標(biāo)簽頭結(jié)構(gòu)

依據(jù)表3、表4結(jié)構(gòu)規(guī)則及各標(biāo)簽在文件中出現(xiàn)的先后次序，依次將各標(biāo)簽的Tag類型號、數(shù)據(jù)長度及偏移字節(jié)數(shù)等信息讀取出來，并做相應(yīng)處理，處理流程如圖4所示。

圖4 Tag解析流程

其中，標(biāo)簽類型值計算如式(2)所示。而標(biāo)簽長度則需進(jìn)行 “與”操作以取出參變量Code中數(shù)據(jù)的后6 bit數(shù)據(jù)，且如該標(biāo)簽為短標(biāo)簽時，標(biāo)簽的實際長度即為“與”操作后的數(shù)據(jù)值，即 TagLen=Code&0x3F，否則，則需從讀取Code參變量后的位置開始繼續(xù)向后讀取4個無符號的字節(jié)數(shù)據(jù)，作為該標(biāo)簽的實際長度。

解析主程序著重從文件頭與文件標(biāo)簽兩方面完成對SWF文件的解析，并通過MFC的消息反饋機(jī)制及參數(shù)傳遞完成了與顯示窗口通信，實現(xiàn)了對所得解析數(shù)據(jù)的顯示。當(dāng)然，在主程序編程過程中，需特別注意文件數(shù)據(jù)讀取中位置指針及偏移量的改變，同時，為減少頻繁更新偏移量與指針定位操作，本文在必要時使用了指針變量替代單個參變量存儲的方法，既確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確讀取，又有效減少了讀取的工作量。

3 性能測試與分析

3.1 界面介紹

為方便而直觀地查看本設(shè)計的解析效果，本文充分利用MFC面向?qū)ο缶幊谭椒ǖ膬?yōu)越性能，將解析結(jié)果以人性化的對話框形式展現(xiàn)出來。其界面主要包括以下幾個方面：Header信息顯示、Tag數(shù)據(jù)信息顯示及基本操作按鍵。其中，標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息顯示部分則包括兩部分內(nèi)容，即當(dāng)前標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的顯示和下一標(biāo)簽數(shù)據(jù)基本信息的顯示。

3.2 測試結(jié)果與分析

本文以一個SWF格式的網(wǎng)絡(luò)動畫文件為測試對象，用二進(jìn)制查看器UltraEdit查看該測試文件的部分?jǐn)?shù)據(jù)，如圖5所示。而用所開發(fā)的軟件解析程序?qū)υ摐y試動畫文件進(jìn)行解析后，其實現(xiàn)效果如圖6所示。

圖5 測試文件的部分二進(jìn)制信息

圖6 解析效果

通過對圖5中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得該測試動畫文件的信息：文件的版本為7.0，總幀數(shù)為1 083幀，文件總大小為611 726 B，且其播放時的幀頻為 12.0幀/s，畫面尺寸大小為602 Pixel×420.9 Pixel。圖 6顯示了該測試文件的頭數(shù)據(jù)信息及TagID為18的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。當(dāng)點擊TagID后的下拉菜單時，可對隨意選取的測試文件中任意標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示。因而，本設(shè)計軟件解析出來的數(shù)據(jù)信息與以上分析所得相一致，且數(shù)據(jù)參看操作便捷。由此可見，本設(shè)計已能成功對SWF動畫文件進(jìn)行解析，且解析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，效果理想。

本文以MFC編程為手段，在簡析了SWF動畫文件結(jié)構(gòu)后，充分利用MFC高效的編程效率及一系列優(yōu)秀性能，在VS 2005開發(fā)平臺上重點實現(xiàn)了對SWF動畫文件頭及文件標(biāo)簽的解析。在此基礎(chǔ)上，利用MFC直觀而便捷地將解析與提取的SWF動畫文件信息在對話框窗口上進(jìn)行了顯示。隨著嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展及人們?nèi)找嬖鲩L的生活娛樂需求，在便攜的嵌入式設(shè)備上實現(xiàn)對功能強(qiáng)大的SWF動畫文件播放功能開發(fā)變得越來越迫切，而本文基于MFC對SWF動畫信息進(jìn)行解析開發(fā)，為嵌入式WinCE操作系統(tǒng)上SWF播放器的設(shè)計奠定了堅實基礎(chǔ)。

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