電子紙閱讀器的PPT格式引擎設計和優化

3 軟件設計
本設計以嵌入式多格式解析引擎系統架構為基礎。解析引擎是負責對源文件進行解析，生成中間格式需要的數據的模塊。
解析引擎的內部架構如圖2所示。

3．1 語法分析器
語法分析器為輸入流數據，輸出為結構化數據供各模塊使用。PPT格式的記錄采用id-value結構，id和value占據規定的字節數，語法分析器負責識別記錄id，并抽取value。
3．2 導航器
負責把數據從文件系統調入內存，并把I／O流轉換成結構化數據，即用DOM結構描述文件的整體架構。
該模塊具有頁面導航作用。PPT使用OLE2組合文檔存儲。容器和結點只存儲粗粒度索引信息，對于不需要立即顯示的頁，只存儲容器結點，暫時不展開，需要顯示該頁時，再從該結點向下展開，從而減少了不必要的文件讀取。這種分層裝載方法，提高了打開速度，并且對于大文檔，進入速度只和第一頁的復雜程度有關。
此外，為了更好地索引，建立了一系列的鏈表結構。如：數據塊索引表、根目錄表、圖像數據流鏈表、用戶反向鏈表、文本鏈、母板鏈表等。
文件長度、版本號、進行文件合法性等信息通過讀取初始化塊獲得。除此之外還需要初始化幾個重要的全局鏈表。
①數據塊索引表。文件以塊為單位存儲，且不連續，數據所屬塊號和塊內偏移量可以方便地進行尋址操作。
②構建根目錄表，包括存儲內容的起始塊號和大小，用于尋址操作。讀操作只在當前塊范圍內，當超出當前塊可讀長度時，通過查詢塊索引表找到下一塊的塊號。
③構建圖像數據流鏈表。
④構建用戶反向鏈表。為了快速保存，PPT采用增量式存儲，即每次保存時，直接生成頁面副本并追加到文檔末尾。增量式存儲的缺點是冗余量大。例如，有的文件只有幾頁，但文件大小幾MB甚至幾十MB，文件實際大小和修改次數有關。
⑤幻燈片文本鏈，流信息到排版元數據獨立存儲。純文本存儲在文本流中，存儲以及排版信息存儲在頁數據區。頁數據區還存儲了純文本在文本流中的位置。
⑥母板鏈表，母板一般作為背景，以頁為單位順次存儲。因為電子紙顯示灰度圖像，背景和正文疊加以后看不清楚，用戶閱讀時可以去除背景，而不會影響到文件本身。
增量式存儲的基本思想是：每次修改產生一個用戶信息，存儲修改的塊號，當前用戶信息反向指向上一個用戶信息，從而構成一個用戶反向鏈。遍歷用戶反向鏈可以找到最后一次修改。冗余數據可以直接丟棄。
3．3 布局管理器
負責屏幕劃分和圖層管理，布局管理器劃為不同的矩形區域，并標識該區域的類型。然后分別將解析得到的文字，圖形，圖像緩沖區映射到屏幕位圖上。
3．4 文字處理器
PPT格式的文字種類和布局相對復雜，可以分為正文和圖形內嵌文字兩種，各級標題正文的布局也有要求。文字處理器針對各種文本的排版格式多樣性進行解析和布局，完整再現原文檔的版式信息。
文字處理過程分為預排版和頁面排版兩部分，預排版負責填充字模緩沖區，抽取字符編碼和字體信息作為FreeType的輸入，用生成的單個字模位圖填充緩沖區。然后結合標尺和對其方式把映射到頁面顯示緩沖區。文字解析原理圖如圖3所示。

3．5 圖形渲染
負責圖形繪制和組合圖形坐標空間轉換。本解析引擎不依賴于圖形服務器，擁有專用的矢量圖形繪制庫。能夠將圖形直接繪制到頁面位圖中，與物理顯示無關。
繪制直線，曲線和多邊形填充分別采用了經典的Breshman算法，三次貝塞爾曲線畫線算法，列掃描多邊形填充算法3種成熟算法。為了提高了運算效率，對于浮點數作取整運算。經驗證，在浮點數運算效率不佳的嵌入式系統上也能到達較好的渲染效果。
組合圖形(Drawing Group)包含了一組圖形對象，采用了Dom結構。子結點使用相對于父結點的坐標空間。因此，圖形處理能夠遞歸地進行坐標轉化，并把圖形繪制在其父結點的坐標空間內。