JPS644190B2

JPS644190B2 -

Info

Publication number: JPS644190B2
Application number: JP54084112A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Ogawa; Kazunari Nakane
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1979-07-03
Publication date: 1989-01-24
Also published as: JPS568190A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はドツトで表現する絵、図形、文字等の
画像ドツトパターンの発生方式、特に部分的にパ
ターンの異なる複数のドツトパターンや異なる大
きさ（ドツトパターンのサイズ）の複数のドツト
パターンを１つのドツトパターンから発生するよ
うにしたドツトパターン発生方式に関するもので
ある。

従来、ドツトで表現したパターン発生方式にお
いては、発生しようとするドツトパターンをすべ
てパターン発生装置内に記憶していた。大きなサ
イズの複数のドツトパターンを発生するには大容
量メモリを必要とし、装置構成時の大きな経済的
ネツクになつていた。例えばデイスプレイ等の一
画面にあたる500×500のドツトパターンを４パタ
ーン記憶しても1Mビツトものメモリ容量を必要
とする。また文字のように32×32のドツトパター
ンを7000字程度記憶しても、約7Mビツトものメ
モリ容量を必要とし、しかも異なる書体や異なる
大きさのドツトパターンを記憶するには膨大なメ
モリ容量を必要とする。またドツトで表現するア
ニメーシヨン画像のように、部分的にパターンの
異なる幾枚ものドツトパターンを順次表示あるい
はフアイル化するには膨大なメモリ容量を必要と
することは明らかである。

このような欠点を解決する手段として、ドツト
パターンの黒、白ドツトを１、０に対応させて、
ランレングス符号化等のデータ圧縮手法を用い
て、必要なメモリ量を削減することもできるが、
文字ドツトパターンのように全体のドツト数に比
べて黒ドツトの占める割合が多いパターンはあま
り圧縮を期待することはできない。またあるサイ
ズのドツトパターンを記憶し、発生時に拡大ある
いは縮小等の次数変換を行つてそのまま出力する
方法もあるが、出力するドツトパターンの品質が
劣化したり、変換処理速度が低下するといつた欠
点がある。また上記次数変換回数が増大したり、
次数変換を行なつたもの同士をそのまま利用した
りすると、出力するドツトパターンの品質が大幅
に低下する。

本発明は、所定のサイズのドツトパターンP⁰ _i
を記憶すると共に、該ドツトパターンP⁰ _iと他の
ドツトパターンP¹ _jとの差分ドツトパターンD⁰¹ _ij、
あるいは前記ドツトパターンP¹ _jを拡大・縮小し
たドツトパターンP⁴ _nと所望するドツトパターン
P⁵ _oとの差分ドツトパターンD⁴⁵ _noを圧縮して記憶
し、発生時に、上記差分ドツトパターンD⁰¹ _ijや
D⁴⁵ _noを復号したものと前記ドツトパターンP⁰ _iとを
合成することを特徴とし、その目的は少ないメモ
リ容量で種々なサイズあるいは形状のドツトパタ
ーンを高品質にかつ高速に発生することのできる
パターン発生処理方式を提供することにある。

第１図は本発明方式の概念を示す。P⁰ _i（ｉ＝
１、…、N₀）（但しP^a _bはドツトパターンP^aとして
もよいが、複数個あることを明示するためサフイ
ツクスｂを付ける）はパターン発生装置内に記憶
されている縦Ｎドツト、横ＭドツトのＮ×Ｍドツ
トパターンであり、P¹ _j（ｊ＝１、…N₁）はP⁰ _iと部
分的に異なるドツトパターンである。D⁰¹ _ij（但し
D^ab _cdはD^abでもよいが、複数個あることを明示す
るためサフイツクスcdを付ける）はP⁰ _iとP¹ _jの差
分ドツトパターンであり、差分とはP⁰ _iとP¹ _jのそ
れぞれの要素を（P⁰ _i）_ab、（P¹ _j）_ab（（P⁰ _i∈｛０、
１｝、（P¹ _j）_ab∈｛０、１｝、ａ∈｛１、…、Ｎ｝、
ｂ∈｛１、…、Ｍ｝）とすると（D⁰¹ _ij）_ab＝（P⁰ _i）_ab（P¹ _j）_ab ………(1) なる排他的論理和（以下EX−OR）で定義さ
れる。ここで（D⁰¹ _ij）_abは差分ドツトパターンD⁰¹ _ij
の要素である。C⁰¹ _ijはD⁰¹ _ijをデータ圧縮した差分ド
ツトパターン圧縮データ（以下差分データ）であ
り、データ圧縮の手法としてはランレングス符号
化、境界点相対アドレス符号化法等を用いる。パ
ターン発生装置にはC⁰¹ _ijおよびP⁰ _iを記憶し、C⁰¹ _ijを
復号化してD⁰¹ _ijを生成し、D⁰¹ _ijの各要素とP⁰ _iの各
要素を合成して（EX−ORをとり）、P¹ _jを発生す
ることができる。なぜなら(1)式より、（P⁰ _j）_ab（D⁰¹ _ij）_ab＝（P¹ _i）_ab が成立するからである。なお図示点線矢印f⁰²は
本発明の保護範囲を外れるものであるが、後述の
点線矢印f¹⁴との対比を明確にするために一緒に
説明しておく。当該f⁰²はドツトパターンP⁰ _iを
N′×M′のドツトパターンに拡大あるいは縮小す
る変換写像である。該拡大あるいは縮小変換によ
つて得られるN′×M′のドツトパターンP² _k（ｋ＝
１、…、N₂）と発生しようとするN′×M′のドツ
トパターンP³ _l（ｌ＝１、…、N₃）との差分ドツト
パターンD²³ _klを圧縮してC²³ _klとして記憶し、P⁰ _iを
変換f⁰²によつてP² _kにし、該P² _kとC²³ _klとから復号化
したD²³ _klを合成（各要素のEX−ORを）してP³ _lを
発生する。

さらにf¹⁴はP¹ _jをN″×M″のドツトパターンP⁴ _n
（ｍ＝１、…、N₄）に拡大あるいは縮小する変換
写像であり、f⁰²と同様な変換機能を有する。P⁰ _i
とC⁰¹ _ijとによりP¹ _jを得、P¹ _jからf¹⁴によりP⁴ _nを発生
することができる。またP⁴ _nと部分的にパターン
の異なるN″×M″のドツトパターンP⁵ _o（ｎ＝１、
…、N₅）を発生するには、P⁴ _nとP⁵ _oとの差分ドツ
トパターンD⁴⁵ _noの差分データC⁴⁵ _noを記憶し、P⁴ _nと
C⁴⁵ _noとから復号化したD⁴⁵ _noを合成してP⁵ _oを発生す
る。

第２図はＮ×Ｍドツトパターンに対する横方向
の拡大あるいは縮小の変換写像の１例である。Ｎ
×Ｍの原ドツトパターンの横３ビツトに着目し、
２倍の場合には６ビツト、8/3倍のときは８ビツ
ト、2/3倍の場合には２ビツトをそれぞれ出力す
る。一般にＮ×Ｍドツトパターンの１（行）×ｙ
（列）ドツトに着目して、横方向をLk倍すると１
×Lky（Lkyは整数となるようにｙを選ぶ）のパ
ターンを出力する。第３図はＮ＝Ｍ＝６、ｙ＝３
としたとき16×16のドツトサイズに拡大する変換
の１例であり、３０１は６×６のドツトパター
ン、３０２は横方向を第２図の8/3倍の変換例を
用いた拡大した例であり、３０３は６×16のドツ
トパターンの適当な行を重複して発生した16×16
のドツトパターンであり、３０４はパターン３０
２の行とパターン３０３の行との重複の対応関係
を示している。この第３図の列ではドツトパター
ン３０１の１〜３例、４〜６列をそれぞれ、ドツ
トパターン３０２の１〜８列、９〜16列に対応さ
せて変換しているがドツトパターン３０１の１〜
３列、２〜４列、３〜５列、４〜６列をドツトパ
ターン３０２の１〜８列、３〜10列、６〜13列、
９〜16列それぞれに変換し、該変換後のパターン
を６×16のドツトパターン上で論理和をとつて発
生するといつた横方向の重複変換も可能である。
また第３図の例では縦方向の拡大として、対応関
係３０４を決めたが、この決め方は一様ではなく
てもよく、対応関係をあらかじめ記憶していても
よい。さらに縮小の場合、横方向は列の対応で拡
大と同様な考え方で行ない、縦方向に関してはＮ
×Ｍのドツトパターンの適当な行の削除を行な
い、該適当に削除する行はあらかじめ記憶してい
てもよい。このようなＮ×Ｍのドツトパターンの
拡大・縮小を行なう変換写像が第１図に示す写像
f⁰²，f¹⁴である。また写像f⁰²，f¹⁴として第２図、
第３図では横方向の拡大を１行単位に行なつた
が、一般にＮ×Ｍドツトパターン上でｘ×ｙビツ
トに着目して、横方向をLk倍、縦方向をLv倍に
するとき、Lvx×Lky（Lvx、Lkyが整数になるよ
うにｘ、ｙを選ぶ）のドツトパターンを適当な行
そして列の対応関係で発生して、拡大あるいは縮
小変換を行なうこともでき、さらに行そして列の
重複や削除を付加して行なうこともできる。以上
の説明は横方向の変換表を用いて行なつたが、縦
方向についても同様な考え方で行なうことも可能
である。

第４図は本発明方式を実現するパターン発生装
置の一構成例であり、４０１は所定のサイズＮ×
ＭのドツトパターンP⁰ _iを記憶するメモリ、４０
２は差分データC⁰¹ _ij，C²³ _kl，C⁴⁵ _noを記憶するメモリ
である。４０３はメモリ４０１の内容であるP⁰ _i
を拡大あるいは縮小をf⁰²，f¹⁴なる変換写像によ
つて行なう次数変換部であり、４０４はメモリ４
０２の内容である差分データC⁰¹ _ij，C²³ _kl，C⁴⁵ _noを復
号化してそれぞれの差分ドツトパターンD⁰¹ _ij，
D²³ _kl，D⁴⁵ _noを発生する差分ドツトパターン発生部
であり、４０５は次数変換部４０３の出力と、差
分ドツトパターン発生部４０４の出力とのEX−
ORをとるドツトパターン合成部である。４０６
は、メモリ４０１，４０２、次数変換部４０３、
差分ドツトパターン発生部４０４、ドツトパター
ン合成部４０５の制御を行なうCPUである。こ
こで拡大あるいは縮小の変換f⁰²，f¹⁴を行なわな
いパターン発生においては、次数変換部４０３を
必要とせず、CPU４０６の制御により直接メモ
リ４０１からドツトパターン合成部４０５にP⁰ _i
が送られる。メモリ４０１内のP⁰ _iからP¹ _jを発生
するには、P⁰ _iと差分ドツトパターン発生部４０
４の出力であるD⁰¹ _ijをドツトパターン合成部４０
５でEX−ORをとつてP¹ _jを発生する。また、P⁰ _i
からP⁵ _oを発生するには、前記発生したP¹ _jを次数
変換部４０３に入力し、f¹⁴なる変換を行つてP⁴ _o
を出力し、差分ドツトパターン発生部４０４から
の出力であるD⁴⁵ _noとP⁴ _oとのEX−ORをドツトパタ
ーン合成部４０５でとり、P⁵ _oを発生する。

本発明方式の動作を説明する前に、記憶するド
ツトパターンの例を示す。第５図はＮ＝Ｍ＝24と
したときのドツトパターンP⁰ _iの１例である。ま
た第６図は第５図のドツトパターンP⁰ _iと部分的
にパターンの異なるドツトパターンP¹ _jであり、
第７図はP⁰ _iとP¹ _jのそれぞれの要素のEX−ORを
とつた差分ドツトパターンD⁰¹ _ijであり、メモリ４
０２に該D⁰¹ _ijを圧縮してC⁰¹ _ijとして記憶する。第８
図は第５図のドツトパターンP⁰ _iを第２図の変換
に従がつて横方向に２倍し、縦方向は24×24のす
べての行を重複発生した48×48のドツトパターン
P² _kである。第９図は該P² _kと部分的に異なり、P² _k
の斜線等を滑らかにしたドツトパターンP³ _l1であ
り、第１０図はP² _kとP³ _l1の差分ドツトパターンD²³ _kl1
であり、D⁰¹ _ijと同様、圧縮したC²³ _kl1をメモリ４０
２に記憶する。第１１図は第９図と同様に前記
P² _kと部分的に異なるドツトパターンP³ _l2であり、
P³ _l1とP³ _l2はどちらも斜線が滑らかであり、部分的
に相異なつたパターンになつている。第１２図は
P³ _l2とP² _kの差分ドツトパターンD²³ _kl2であり、圧縮し
たC²³ _kl2をメモリ４０２に記憶する。第１３図はP¹ _j
を第２図の変換に従つて横方向に8/3倍し、縦方
向は対応関係３０４に示す行の重複関係から拡大
した64×64のドツトパターンP⁴ _nであり、第１４
図は、該P⁴ _nの斜線等を滑らかにしたドツトパタ
ーンP⁵ _o、そして第１５図はP⁴ _nとP⁵ _oの差分パター
ンD⁴⁵ _noで圧縮してC⁴⁵ _noとしてメモリ４０２に記憶
する。また第１６図は第９図のP³ _l3と第１１図の
P³ _l2の差分ドツトパターンである。

まずメモリ４０１に記憶した第５図に示した
P⁰ _iと第７図のD⁰¹ _ijを圧縮しメモリ４０２に記憶し
たC⁰¹ _ijとから第６図に示したP¹ _jを発生する動作か
ら説明する。CPU４０６はメモリ４０２に記憶
したD⁰¹ _ijの第１行目にあたるC⁰¹ _ijの圧縮データを差
分ドツトパターン発生部４０４に送り、差分ドツ
トパターン発生部４０４では圧縮データを復号化
して⁰¹ _ijの第１行目の24ビツトを生成する。次に
CPU４０６はメモリ４０１に記憶しているP⁰ _iの
ドツトパターンの第１行目をドツトパターン合成
部４０５に送り（次数変換部４０３に送り、変換
写像を行なわなようにCPU４０６が制御しても
よい）、差分ドツトパターン発生部４０４の出力
であるD⁰¹ _ijの第１行目と、P⁰ _iの第１行目のそれぞ
れ24ビツトのEX−ORをドツトパターン合成部
４０５でとり、P¹ _jの第１行目を発生する。この
操作を24回繰り返すことにより第６図に示すP¹ _j
を発生できる。

次に第９図に示すP³ _l1を、メモリ４０１に記憶
したP⁰ _iと第１０図に示すD²³ _kl1を圧縮してメモリ４
０２に記憶したC²³ _kl1とから発生する方式を説明す
る。CPU４０６はP⁰ _iの第１行目を次数変換部４
０３に２倍であることを知らせる制御信号ととも
に送る。次数変換部４０３では第２図の変換に従
がつてP⁰ _iの第１行目の横方向の３ビツトから
次々に６ビツトを出力し、この操作を繰り返して
第８図に示したP² _kの第１行目のドツトパターン
（但し第８図では第５図のドツトパターンの各行
を重複して示してある）を得る。このときCPU
４０６はメモリ４０２の内容である差分データ
C²³ _kl1のD²³ _kl1の第１行目にあたる圧縮したデータを
差分ドツトパターン発生部４０４に送り、復号化
してD²³ _kl1の第１行目である48ビツトを得る。次数
変換部４０３の出力であるP² _kの第１行目と差分
ドツトパターン発生部４０４の出力であるD²³ _kl1の
第１行目とのそれぞれ48ビツトをドツトパターン
合成部４０５に送り、ドツトパターン合成部４０
５では48ビツトそれぞれのEX−ORをとつて、
P³ _l1の第１行目を発生する。次にCPU４０６はメ
モリ４０２のD²³ _kl1の第２行目にあたる圧縮したデ
ータC²³ _kl1を差分ドツトパターン発生部４０４に送
り、該差分ドツトパターン発生部４０４の出力
と、前記次数変換部４０３の出力であるP² _kの第
２行目（但しP² _kの第１行目のドツトパターンと
等しい）の出力とのEX−ORをドツトパターン
合成部４０５でとり、P³ _l1の第２行目を発生する。
この操作を繰り返すことによりP³ _l1の64×64ドツ
トパターンを発生できる。

この操作と同様に第５図に示したP⁰ _iと第１２
図に示したD²³ _kl2の差分データC²³ _kl2とから第１１図
に示したP³ _l2を発生することもできる。さらに第
１６図に示したP³ _l1とP³ _l2との差分ドツトパターン
を圧縮したデータを記憶しておくことにより、
P³ _l1を発生し、さらに該P³ _l1とP³ _l2との差分ドツトパ
ターンを該P³ _l1とEX−ORをドツトパターン合成
部４０５によつてとることによりP³ _l2を発生でき
る。また、すでに発生したP³ _l2とP³ _l1P³ _l2間の差分ド
ツトパターンとのEX−ORをとることによりP³ _l1
を発生することも可能である。

次に第１３図に示したP⁴ _nを発生するには、前
記発生したP¹ _jの第１行目のドツトパターンと8/3
倍であることを示す制御情報を、CPU４０６の
制御により次数変換部４０３に送り、前記次数変
換の方法と同様に３ビツトから８ビツトを生成
し、第１３図のP⁴ _nの第１行目を得る。そして該
P⁴ _nの第１行目のドツトパターンを２回CPU４０
６が出力する。次にP¹ _jの第２行目のドツトパタ
ーンを次数変換部４０３に送り、P⁴ _nの第３行目
のドツトパターンを得、該P⁴ _nの第３行目のドツ
トパターンを３回CPU４０６が出力する。以下
あらかじめ定められた行の重複関係を満たすよう
にCPU４０６が制御し、P⁴ _nを発生する。この動
作に関しては差分ドツトパターン発生部４０４は
使わない。さて次に前記発生したP⁴ _nと第１５図
に示した差分ドツトパターンD⁴⁵ _noのメモリ４０２
に記憶した差分データD⁴⁵ _noとから、第１４図に示
したP⁵ _oを発生する方式は、第５図のP⁰ _iと第７図
のD⁰¹ _ijとから第６図に示したP¹ _jを発生する方式に
等しい。

更に他の例を説明する。第１７図はメモリ４０
１に記憶する明朝体の32×32の漢字ドツトパター
ン、第１８図は第１７図のドツトパターンを横方
向に２倍、縦方向に第１７図の漢字ドツトパター
ンの各行の重複を行なつた64×64の漢字ドツトパ
ターン、第１９図は64×64のゴジツク体の漢字ド
ツトパターンであり、第２０図は第１８図と第１
９図とのドツトパターンの差分ドツトパターンで
あり、第２１図のようなワイルのランレングス符
号化により第２２図のように、メモリ４０２に記
憶しているとする。第１７図〜第２０図をそれぞ
れP⁰ _i，P² _k，P³ _l，D²³ _klと対応づけすることにより、
32×32の明朝体の漢字パターンから64×64のゴシ
ツク体の漢字パターンを前記動作と同様に発生す
ることができ、第１９図の示した64×64のゴシツ
ク体の漢字パターンを記憶するより、第２０図の
差分データを第２２図のような圧縮コードで記憶
する方が、メモリ容量が少なくて済む。

以上が動作の説明であるが、次数変換部４０３
では１行のドツトパターンの３ビツトに着目して
次数変換を行ない、CPU４０６で行の重複等の
制御を行なつたが、着目するビツト数は任意であ
り、また２行以上のドツトパターンをまとめて変
換することも可能である。さらに行の重複や削除
をCPU４０６で行なわず、次数変換部４０３で
行なうこともできる。第２２図に示したように差
分ドツトパターンをランレングス符号化を用いて
メモリ４０２に記憶し、差分ドツトパターン発生
部４０４でメモリ４０２の内容を復号化したが、
圧縮手法は任意であり、差分ドツトパターンの黒
ドツトの座標等を記憶してもよく、該手法に伴な
つて差分ドツトパターン発生部４０４の復号化機
能を変えることもできる。さらにP⁰ _iをドツトパ
ターンで記憶するとして説明したが、P⁰ _iを圧縮
して記憶し、復号化して発生、変換、合成等を行
なうことも可能である。

以上の説明では、P⁰ _iからP³ _lやP¹ _jやP⁵ _oを独立に
発生することを述べたが、P⁰ _iとC²³ _klやC⁰¹ _ijやC⁴⁵ _noと
を記憶することにより、P³ _lとP⁵ _oとを同時期に発
生することも可能である。このときP³ _lとP⁵ _oとの
サイズは異なつていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば(i)部分的
にパターンの異なるあるいはサイズの異なる複数
のドツトパターンを発生する際には複数のドツト
パターンを圧縮して記憶するのに比べて、メモリ
容量が少なくて済む、(ii)数行単位の高速処理が可
能である、(iii)拡大あるいは縮小したドツトパター
ンを高品質に発生できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の概念を説明する説明図、
第２図は横方向の拡大・縮小の次数変換の一例、
第３図は拡大変換の一例、第４図は本発明方式の
一実施構成例、第５図はドツトパターンP⁰ _iの一
例、第６図はドツトパターンP¹ _jの一例、第７図
は差分ドツトパターンD⁰¹ _ij、第８図はP⁰ _iを２倍に
拡大したドツトパターンP² _kの一例、第９図はド
ツトパターンP³ _l1の一例、第１０図は差分ドツト
パターンD²³ _kl1、第１１図はドツトパターンP³ _l2、第
１２図は差分ドツトパターンD²³ _kl2、第１３図はP¹ _j
を8/3倍に拡大したドツトパターンP⁴ _nの一例、第
１４図はドツトパターンP⁵ _oの一例、第１５図は
差分ドツトパターンD⁴⁵ _no、第１６図はP³ _l1とP³ _l2の
差分ドツトパターン、第１７図は明朝体の32×32
の漢字ドツトパターンの一例、第１８図は第１７
図の漢字ドツトパターンを２倍した64×64のドツ
トパターンの一例、第１９図は64×64のゴジツク
体の漢字ドツトパターンの一例、第２０図は第１
８図と第１９図とのドツトパターンの差分ドツト
パターン、第２１図はランレングス符号を説明す
る説明図、第２２図は第２０図と第１９図とのそ
れぞれのドツトパターンと、差分ドツトパターン
とをランレングス符号化した説明図を示す。３０１……６×６のドツトパターン、３０２…
…６×16のドツトパターン、３０３……16×16の
ドツトパターン、３０４……行の対応関係、４０
１，４０２……メモリ、４０３……次数変換部、
４０４……差分ドツトパターン発生部、４０５…
…ドツトパターン合成部、４０６……CPU。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｎ（行）×Ｍ（列）の基本ドツトパターン、お
よびこれを拡大・縮小したパターンとの差分をと
つたドツトパターンを記憶しておき、該記憶内容
にもとづいてパターンを発生するパターン発生処
理方式において、上記基本ドツトパターンP⁰ _iを記憶する第１の
記憶部と、基本ドツトパターンP⁰ _iと部分的に形状の異な
る変形ドツトパターンP¹ _jとの差分をとつた第１
の差分ドツトパターンD⁰¹ _ij、および、変形ドツト
パターンP¹ _jを拡大あるいは縮小したドツトパタ
ーンP⁴ _nとと発生しようとする所望の拡大あるい
は縮小したドツトパターンP⁵ _oとの差分をとつた
第２の差分ドツトパターンD⁴⁵ _noを記憶する第２の
記憶部をそなえてなり、変形ドツトパターンP¹ _jは、第１の記憶部内の
基本ドツトパターンP⁰ _iと第２の記憶部内の第１
の差分ドツトパターンD⁰¹ _ijとのEX−ORをとつて
合成し、所望の拡大あるいは縮小したドツトパターン
P⁵ _oは、前記合成した変形ドツトパターンP¹ _jを拡
大あるいは縮小したドツトパターンP⁴ _nを発生さ
せ、これと第２の記憶部内の第２の差分ドツトパ
ターンD⁴⁵ _noとのEX−ORをとつて合成することを特徴とするパターン発生処理方式。