存贮字符图形的方法和字符图形应用系统

摘要

字符图形应用系统具有多个字符图形。它们对与相应字符码有关的每个字符而言在大小及字体上互不相同。在该系统中，利用与字符类型相应的多个码表事先对每种类型的字符图形进行压缩编码。根据要输出的字符的一个码和一个图形类型的指定，利用与该图形类型相应的码表存贮与其相应的压缩的编码字符图形，并将其输出。

说明书

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本发明涉及一种存贮字符图形的方法和一种应用字符图形的系统，特别是涉及一种保存几种类型字符图形的子符应用系统以及适用于该系统的字符图形存贮方法，这些字符图形的大小与字体各异，从而可以用合适的字符进行文件编辑或打印。

长期以来，“字处理器”一直被作为一种基本的办公室自动化装置。但近年来，人们的注意力已经集中到一种叫做“办公室间打印系统”或“台式印刷系统”的新型文件处理系统上。关于这种系统，请看例如“Nikkei计算机”的第147至152页，1986年8月18号，由Nikkei    McGraw-Hill出版。

这种文件生成系统的主要特点是，具有打印能力，高分辨率和许多不同大小与字体的若干字符图形，相比之下，现有技术的字处理器中的字符图形的大小与字体只限于一种或几种。

但是，为实现这种系统，存在着如何保存不同字符图形的问题。即，对于高分辨率的打印机，需要高分辨率的字符图形;每种大小和字体要保存几千种或更多的字符图形，这就需要文件的容量很大。例如，使用线密度为16行/mm的激光打印机，需要大约3M字符的存贮容量来保存7千个10点（3mm×3mm）字符（JIS第一和第二级）。这样，为每个字符保存5种不同大小和2种不同字体（明体和哥特体），就大约需要30M的存贮容量。为保存40点的字符图形，既使是一种字体，也需要大于40M字节的存贮容量。

在现有技术的系统中，如上述出版物中所描述的，字符图形通常存贮在一种存贮设备如磁盘上，其问题在于需要用于字符图形的大容量的存贮设备。

本发明的目的是，提供一种能够在较小容量的存贮器中存贮大量字符图形的字符图形应用系统。

本发明的另一个目的是，提供一种存贮字符图形的方法，该方法能够减少保存字符图形所需的存贮容量和易于对字符图形数据进行管理。

为达到上述目的，根据本发明的字符图形应用系统，为与字符相关的多个字符中的每一个字符提供有大小与字体各异的多种不同类型的字符图形，其特征在于，利用一个码表将上述每一个字符图形事先压缩为一个码，其中该码表对应于被压缩的字符图形的类型，将得到的码存贮起来，根据待输出字符的码的指定和其图形类型，利用对应于该图形类型的码表中的一个码表将压缩码恢复为对应的字符图形，并输出被恢复的字符图形。

一个字符图形是一个设计好的图形，其中可能重复出现一些连接点的固定图形，因为例如一种特定大小与字体的字符图形可能有该大小与字体所特有的标准线宽度，并可能连续存在相同的线结构。换句话说，因为特定类型的字符图形具有该类型特有的特点，所以可以利用适用于它们的压缩码将它们进行编码，从而得到数据量减少的压缩码。例如，利用在Takahiko    Fukinuke的“用于FAX和OA的图象信号处理”（Nikkan    Kogyo    Shinbunsha，PP.67-75）中所描述的一维运行码，通过给相应于上述标准线宽度的运行长度指定较短的码，可以对每个字符图形获得高的压缩能力。

根据本发明，为优化压缩特定类型的字符图形，可将一个能从一种字符图形类型变化到另一种字符图形类型的特定码表用于相应的字符图形类型，因而相对于现有技术可以大量减少字符图形所需的存贮容量。

利用上述码表对字符图形进行简单编码而得到的图形数据对不同字符有不同长度。这样，用于从压缩的字符图形文件中读出数据的管理表变得很复杂。

为有利于读出压缩的字符图形数据，根据本发明的保存字符图形的方法的特征在于，字符图形压缩之后，所有通过压缩得到的数据都被调整为一个固定的记录长度，该长度由最大压缩数据长度所决定，然后存贮该固定记录长度数据。

例如，以下述方式保存一个固定记录长度的数据：首先，对于特定大小和字体的一组字符图形准备一个适当的码表。接着，利用这种码表，将字符图形编码为压缩数据并确定这些数据的最大长度。然后，将每个固定长度调整为所确定的最大长度并对应于字符图形的压缩数据存贮起来。给每个短于记录长度的数据予填充位以将其扩展到固定记录长度。当对应于特定字符图形的特定压缩数据太大时，可以这样一种方式通过更新码表来缩短记录长度，即缩短对于上述特定字符图形的数据。

结合附图阅读下列详细说明，就可以理解本发明的上述和其它目的、优点、工作方式和新颖特征。

图1：显示本发明第一实施方案的一个文件处理系统的结构框图;

图2A和2B：显示不同大小（类型）的字符图形;

图3A-3D：分别对应于图2A-2B的字符图形31-34的行程频率分配表;

图4A-4C：表示不同字符类型的行程频率分布的特点的表;

图5A-5B：分别根据图4A-4C所示行程频率分配所准备的示范码表;

图6：字符图形的另一个实例;

图7：图6所示的字符图形的行程频率分布的表;

图8：根据图7的频率分布所准备的示范码表;

图9：压缩字符图形的实例;

图10：用于本发明第一实施方案的管理表的结构;

图11：表写入程序的流程图;

图12：第一实施方案中存贮字符图形程序的流程图;

图13：用于实现本发明第二实施方案的系统的框图;

图14：原始字符图形的说明;

图15：经修改用于调整数据长度的行程频率分布表;

图16：根据图15中频率分布所准备的示范码表;

图17：得出行程频率分布的程序的流程图;

图18：确定压缩字符图形的最大数据长度的过程的流程图;

图19：将原始字符图形变换为固定长度压缩字符图形的过程流程表;

图20：利用固定长度压缩字符图形展开字符图形的过程流程图;

图21：按照图20的流程图工作的文件处理系统的结构;

图22：用于图21的系统中的地址管理表的一个实施方案。

图1是根据本发明的文件处理系统的一个实例的框图。该系统包括：打印文件数据的打印机1，显示文件数据的位表显示器2，恢复压缩码字符图形的展开（或扩展）处理器3A，按照其中存贮的程序工作的数据处理器4，存贮数据处理器4所执行程序的存贮器5，输入例如指令的键盘6，存贮文件数据的存贮器7A和7B，存贮与字符图形有关的表的存贮器8和9A-9C，文件数据的文件12，另一个分为几个区13-15C以存贮压缩字符图形的文件20，以及与它们相连的总线21。

首先叙述压缩字符图形文件20的结构。根据本发明，压缩的字符图形数据存贮在文件中。作为一种压缩方法的实例，这里讲述上述Fukinuke的出版物中所提到的一维运行码方法。

例如，图2A表示大小为3×3象素的字符图形31和32，图2B表示大小为6×6象素的字符图形33和34。虽然为叙述简单起见只显示了非常简单的字符图形，但本发明也可应用于包括多个象素的字符图形。

根据上述数据压缩方法，参照码表进行行程编码，这里，所谓“行程”是指从例如最左边象素开始扫描每行字符图蔚南笏厮玫降囊幌盗邢嗤丈ɑ蚝诨虬祝┑南嗔谙笏亍＠纾谕夹?1中发现的行程为：在第一行或最上一行中，黑色象素1，白1，黑1;在第2行中，黑3;在第3行中，黑1，白1，黑1。

图3A-3D表示字符图形行程频率分配表。表41表示图形31的行程频率分配，其中有4次黑1的运行，2次白1的运行，一个黑3的运行。同样，表42-44分别表示图形32-34的行程频率分配。

图4A的表45表示将表41-45的数据加到一起所得到的频率分配;图4B的表46表示将表41和42的数据加到一起所得到的频率分配，其中表41和42与大小为3×3象素的字符图形有关;图4C的表47表示将表43和44的数据加到一起所得到的频率分配，其中表43和44与大小为6×6象素的字符图形有关。

从这些表中可了解到，由于典型的线宽度，行程频率具有显著的特点。具体地说，在表41和42中，频率在黑1和白1有高峰，在这些表的总和中，即在表46中，这个特征仍然存在。同样，在表43和44中峰出现在黑2和白2，这个特征在这些表的总和-即表47中仍存在。但上述特征在表41-44的总和表45中却不明显。综上所述，通过给具有共同典型线宽度的一种大小与字体的一组字符图形分配一组相应的压缩码，然后给包括不同典型线宽度的字符图形分配一组压缩码，则可取得较高的压缩能力。

图5A-5C是用于本发明的压缩码表51-53的实例。表51-53是分别从表45-47而得到的压缩码表，这是利用上述出版物所描述的已知方法以对每个数据进行高度压缩的方式得到的。例如，当表51被用于压缩相应于表46（即字符图形31和32）的数据时，需要32位来表示其结果，而当表52被用于同样的数据时，只需16位。事实上，除这些位之外还需要一些附加位，例如，表示一行终点的码和表示一行起点的颜色的码。进而，在实际应用中，最好假设每行压缩的字符图形必须由一个表示白图象元素的码开始。以黑图象元素开始的行，例如字符图形34的第一和第二行，应在压缩码之前的起始处被给予一个假定的白图象元素，而实际上它不存在因而数值为零。在这种前提下，例如图形36在第一或最上一行中包括白“0”和黑“6”，在第二行中包括白“0”，黑“1”，白“4”和黑“1”，在第三行中包括白“3”，黑“2”和白“1”。

图7的表48表示图6中三种字符图形的行程频率分配，其中假设每行以白图象元素开始。它显示出没有黑“0”，有12个白“0”。表54表示由上述表48所准备的一组运行码的实例。这里，较短的码被分配给表48中经常出现的运行，从而减少压缩后的数据量。例如，在表48中，黑“2”的频率是高值10，这样将短码“1”分配给黑“2”。请看表54。

通过利用表54的压缩，图形34-36能分别转换为压缩数据CP34-CP36，如图9所示。例如，图形CP34编码如下：第一行L1的白“0”和黑“6”分别被编为“1”和“01”;第二行L2的白“0”和黑“6”分别被编为“1”和“01”;第三行L3的白“2”，黑“2”和白“2”分别被编为“01”，“1”和“01”。

由于上述原因，本发明规定，应准备用于不同类型字符的多个码表并将其存贮在字符图形文件中。存贮在区域14A，14B和14C中的码表准备用于恢复不同大小或字体的不同组的字符图形，并用于存贮在区域15A，15B和15C中的压缩字符图形。

图10示出存贮在文件20的区域13中的管理表60的一个实例。表60分别管理用于每个字符码61的第一类型、第二类型和第三类型字符图形文件15A、15B和15C中的压缩字符图形存贮地址62A、62B和62C，以及第一类型、第二类型和第三类型字符图形的数据长度63A、63B和63C。具体地说，例如，每个地址包括：构成文件存贮媒介的磁盘的磁头号，磁道柱面号，区段号以及区段中从起始字节开始的字节号。数据长度由字节数和位数的结合表示。

接着，参考图11的流程图描述图1系统所执行的表写入程序。

系统启动后，首先以压缩字符图形文件20的区域13中读出管理表60并将其装入存贮器8（步骤100）。接着，设置准备存贮码表14A的存贮区域9A的地址（步骤102），在此装入从压缩字符图形文件20中读出的码表14A（步骤104）。重复类似操作，直至所有码表14A-14C都装入存贮区域9A-9C。

下面参考图12的流程图解释文件数据检索操作，作为本系统字符图形扩展过程的一个实例。首先杉?指定要检索的文件数据（步骤120），搜索文件12并将所指定的文件数据装入存贮器7A（步骤122）。在步骤124中，读出文件数据第一字符的字符码，在步骤126中，读出该字符的大小和字体。根据该字符码和字符类型查询已存贮在存贮器8中的管理表60，以得到待读出压缩字符图形的地址62和长度63（步骤128）。在步骤130中，查询存贮器7A中的文件数据以获得展开字符存贮器7B的地址。在步骤132中，根据上述地址62和数据长度63从压缩字符图形文件20中读出相应于上述字符码的压缩字符图形。在步骤134中，字符图形由展开处理器3A恢复并在存贮器7B中扩展。恢复过程包括：在由第126步所得到的字符图形类型和用于第102步的地址所确定的码表上顺序检索上述压缩字符图形的位链，将检索后得到的行程的黑或白图象元素写到存贮器7B的上述位置。

在上述实施方案中，恢复过程是由扩展处理机3A完成的。它也可以由处理器4完成。同时，每种字符图形类型唯一地对应于压缩字符图形文件20中的一个码表。一个码表也可以共用于两个或更多的字符类型，如较大但线条较细的字符类型和较小但线条较粗的字符类型。进而，还可以根据笔划数将相同类型的字符分为几个字符组，不同字符组用于不同的码表。在上述实施方案中字符图形存贮在文件中，它还可以存贮在存贮器（如ROM）中。

下面叙述本发明的另一个实施例，其中，每个字符类型的压缩字符图形数据可以固定长度格式存贮起来。

图13是将数据压缩为固定长度格式的系统的结构框图。3B表示一个根据码表将字符图形数据转变为压缩数据的压缩处理器;30表示一个原始字符图形文件，其中多种类型的字符图形以预压缩方式存贮起来;10表示用于存贮字符图形文件管理表的存贮器，该表指出哪种类型的字符图形存贮在哪个文件中;20表示用于存贮压缩字符图形的文件;其它部分与图1所示相同。

原始字符图形文件30对每种字符类型都有一个地址表31A（31B）和一个字符图形区域32A（32B）。在字符图形区域32A中，存贮着字符图形;在字符34、35、36的大小为6×6图象元素（如图6所示）的情况下，它们分别以点图形P34、P35、P36存贮起来，如图14所示。

根据本发明，在每个上述字符图形区域32A（32B）中数据的基础上为每种字符类型准备一个码表14A。

为准备该码表，如图17所示，从字符图形区域32A中一个字符接一个字符地读出原始字符图形数据（步骤202）;然后扫描每行字符图形（步骤204）;累加每个行程的出现频率（步骤206）。对字符图形区域32A中的所有字符图形重复此过程，重复过程完成后（步骤208），将码指定给运行频率分配表（见图7）中的运行，较短的码给较常出现的运行，以准备码表14A（见图8;步骤210）。

利用上述字符表对字符图形压缩编码所得到的数据具有不同的长度。在不同长度数据的情况下，字符图形管理表必须包括起始地址、数据长度以及字符码，数据管理很复杂。如果数据以固定长度格式保存，则利用字符码通过简单的计算就可很容易地找到字符图形的数据地址，从而使数据管理很简单。

根据本发明，利用上述码表14A对字符图形区域32A中的每个字符图形进行压缩编码，得到压缩编码数据的最大值，见图18的流程图。具体地说，从字符图形区域32A中读出原始字符图形（步骤212）并压缩编码（步骤214）;每个压缩编码的字符图形的数据长度与现有的最大数据长度相比较，进行所需的更新，并存入更新的最大数据长度（步骤216）。对区域32A中的所有字符图形重复此操作，以得到与上述码表相关的压缩字符图形的最大数据长度MAX（步骤218）。

根据本发明，所有的压缩字符图形长度都被调整为上述长度MAX并存入文件20。

具体地讲，如图19所示，原始字符图形一个一个地从字符图形文件区32A中读出（见步骤311）;根据编码表14A对它们进行压缩编码（步骤312）;然后，以固定长度MAX压缩数据记录的形式将它们存入文件20的压缩字符图形区15A之中（步骤313）。如果某个压缩数据的长度短于MAX，则在其端部加入填充位。例如，如果MAX是50位，则给图9所示的26位压缩字符图形CP34和CP35加24位填充位，给另一46位压缩字符图形CP36加4位填充位;以此调节它们，使之成为固定长度记录。

对在文件区32A中的所有字符图形重复上述夹窝顾豕蹋ú街?14）。

对文件区32B中的字符图形执行图17-19中上述的操作可以在文件20中得到另一编码表14B和另一组压缩字符图形15B。

地址表16A（16B）已存入了编码表14A的地址、压缩字符图形文件15A′（15′B）的起始地址和每个压缩字符图形的记录长度。

在定长压缩字符图形的情况下，数据长度MAX和字符数决定了文件区15A′和15B′的存贮容量。因此，为了减小存贮容量，应减小压缩字符图形的最大数据长度。减小MAX的一种方法是分析最长压缩字符数据的行程频率分布并修改码表，以减少这些压缩字符数据。例如，如图9所示，当使用图8的表时，图形34、35和36被分别压缩编码为66、26和46位数据。此时，定长记录的长度MAX是46位。现在，最大数据长度的图形36的一个行程频率分布中的相对高频具有黑1（4）、白1（2）和白3（2）。为了减小这些运行码，对每个频率加上10，在图7中的频率分布表48中加重黑1、白1和白3的频率。图15表示了这样修改的频率分布表48′。另外，图16表示了码表54′，在修改的频率分布表48′的基础上把较短的码指定给常发生的运行，便可得到该码表54′。

当为了对图形34、35和36压缩编码而用码表54′时，它们分别被编为42、42和38位数据。因此，定长记录所需的记录长度为42位，较高的压缩性因之得以实现。即使在定长记录情况下，以可以缩短最大压缩数据的方式重复地更新码表，也可以增加压缩性。

下面说明利用上述定长压缩字符图形的一个文件处理系统。图21的框图表示该系统的总结构，它与图1的系统相似。

在这个实施例中，地址管理表80包括例如字符类型81、压缩的字符图形数据长度（定长）82、字符图形文件区83的起始地址和码表84的地址，如图22所示。制备该表时参照了地址表16A和16B。

按照图20的流程进行压缩字符图形到字符图形的转变。从文件12读入存贮器7A的文件中的字符被转变为字符图形，它们分布在存贮器7B上。

首先，从存贮器7A中读出要转换的每个字符的字符码C和字符类型i（步骤324）。然后查询地址管理表80获得与字符类型i相应的数据长度li，压缩字符图形文件区的起始地址Si及码表地址Ti（步骤326）。字符码C与数据长度li的积与文件区起始地址Si的和是上述要转换的压缩字符图形的存贮地址Ai。根据这个地址，从文件20中读出压缩字符图形（数据长度是（i），见步骤328。接着，从文件20的地址Ti读出码表（步骤330）;用该码表恢复上述压缩字符图形（步骤332），如此恢复的字符图形就分布在存贮器7B上（步骤334）。对于存贮器7A中要转换的所有字符都重复上述步骤（步骤336）。

从上面叙述中可以得知，本发明可以定长格式存贮字符图形数据。因此可以使存贮字符图形所需的管理表很简单，所以不需用象变长记录所需的复杂的数据管理。另外，通过减少存贮所需的存贮长度，即使在定长记录的情况下也可进一步增加压缩性。