CN1105767A - 矢量字的硬件还原方法 - Google Patents

Abstract

一种矢量字的硬件还原方法。该方法中，矢量字 采用压缩存储。先用压缩技术对点阵文字信息进行 压缩，压缩后的信息存入存储器。使用时，再将压缩 信息还原成点阵字型。本发明中采用了ASIC超大 规模集成电路，对128×128点阵的还原速度能达到 1000字/s。矢量字库能实现无级缩放，放大或缩小 不会产生锯齿，笔划平滑、无失真。矢量字库占用的 空间少，便于实现丰富的打印效果，存储费用低。

Description

本发明涉及计算机及计算机外围设备的改进。

在现有汉字激光打印机的内部固化了宋体、黑体、仿宋体等四种国家标准矢量汉字字库。用户在打印汉字时，可以采用字符打印方式，直接将汉字编码发送到打印机上。与西文相比，汉字数量不仅大得多，而且字形、笔划复杂，这对汉字信息的存储提出了较高要求。

计算机中存储汉字字型的最直接的方法是采用点阵方式，与结构简单的英文字符相比，点阵汉字字模要求用较高的点阵密度来表示，最少的汉字字模点阵表示要求16×16点，字型质量稍好些的要24×24点阵。这样的点阵密度，一个汉字字模就要占用较大的存储量。六、七千个汉字的字模库存储量很大。另外对于不同的使用条件汉字字模的质量规格也有不同的要求，上述16×16、24×24点阵的汉字，属于针式打印机打印出的较低质量的汉字字模规格。若使用较高分辨率的印字机，如激光打印机，印出相同大小尺寸的汉字，则点阵规格必须相应提高。因此，需要设计32×32，40×40，48×48等点阵规格的字模。此外，需考虑几种不同点阵的字模。否则，字型放大后，笔划将有明显的锯齿，很不光滑、美观。

鉴于点阵方式字库的不足，在汉字激光打印机内部固化了四种国家标准矢量汉字库，点阵字库是将汉字字型的点阵信息按字节全部存放在存储器中。需要使用时，直接读出。

本发明的目的是提供一种矢量汉字的硬件还原方法。矢量汉字属于压缩存储，它不是直接将字型信息存储起来，而是先用压缩技术对点阵汉字信息进行压缩，压缩后的信息存入存储器。使用时是再将压缩信息还原成点阵字型，即经过一个还原过程。

下面结合附图对本发明详细描述如下：

图1为矢量还原法示意图

图2为“口”的轮廓点阵

图3为“口”填充后的点阵

矢量存储是一种压缩方式，使用时必须先还原成点阵字型。现有技术中，采用软件技术，由于受软件本身限制，还原速度很慢。本发明中，采用了ASIC超大规模集成电路，对128×128点阵来说，还原速度达到1000字/秒。比软件还原要快得多。

下面详细介绍矢量字的硬件还原方法：

矢量存储是取文字的左上角为座标原点，用一系列矢量表示汉字字型的笔划，在存储器内存储的是每一个闭合笔划圈各个拐点在128×128点阵中的座标，将这些点联接起来，便形成各个笔划的轮廓。

将矢量信息反转换成点阵信息，通常，经过以下四个步骤：

1.根据所要求的效果，如汉字各个方向的旋转、倾斜、立体以及空心、网纹、阴阳等，对矢量字的坐标系进行变换。

2.根据矢量字的笔划信息，在所需要大小的点阵中勾出字的轮廓。具体算法如下：

（1）.设X方向增量为△_x，Y方向增量为△_y，求n，其中n是m的最小值，而m满足2^m＞max（|△_x|，|△_y|）;

（2）.设置循环次数初始值LOOP＝2ⁿ，并令S_x＝S_y＝0;

（3）.令S_x′＝S_x+△_x，S_y′＝S_y+△_y;

（4）.中间变量P_x＝S_x′XOR（异或）S_x′，P_y＝S_y′XOR（异或）S_y

（5）.如果P_x&（与）2ⁿ＝1，则X向当前坐标值CUR_x＝CUR_x+1，或者CUR_x＝CUR_x-1（当△_x＞0时取“+”号，△_x＜0时取“-”号）;同理如果P_y&（与）2ⁿ＝1，则Y向当前坐标值CUR_y＝CUR_y+1，或者CUR_y＝CUR_y-1（当△_y＞0时取“+”号，△_y＜0时取“-”号）;

（6）.循环变量LOOP＝LOOP-1，当LOOP不为0时，令S_x′＝S_x，S_y′＝S_y，回到步骤3;

按照上述算法，结合相应硬件电路，便可以根据矢量的两个端点绘出一条逼近的直线，以便绘出各个闭合笔划的轮廓。

3.对字进行填充，即从左至右扫描，将空心的闭合笔划的轮廓填实。填充的过程是对只恢复轮廓的汉字点阵从左至右，自上而下进行扫描，第一次遇到左边界后，每个比特数翻转：0→1，1→0，直至下一次再遇到边界为止。

4.将还原后的点阵信息移入页面缓冲区的相应位置，并与原有的缓冲区内容进行或运算。

经过以上四个步骤，汉字的矢量信息便可以恢复成相应的汉字点阵了。

上述算法实现于LX-OG920ASIC芯片中。矢量字坐标系的变换：若要求输出一个右转90°的汉字，则先将该矢量坐标系向右旋转90°。每个笔划的矢量坐标相应旋转后，即X，Y互换，再填入新坐标系中。此时，完成了坐标系的变换

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.矢量字库能实现无级缩放，放大或缩小后不会产生锯齿，笔划依旧平滑，无失真。

2.矢量字库占用的存储空间小，以宋体为例，存储一个字所占用的空间平均小于250个字节，对48×48点阵字而言，每个字要占用288个字节。此外，随着汉字字数或字号的增加，点阵方式的存储量将以指数形式增加，而矢量存储能够应付自如，存储量增加不多。例如当前大量使用的激光印字机，要求有宋、仿、黑、楷四种字体，从7号到特号15个字号的汉字，若每种字体有7000个汉字，总字数达到42万个，点阵存储大约需要100MB以上字库的存储空间。

3.矢量字库便于实现丰富的打印效果，如汉字每个方向的旋转、倾斜、立体以及空心、网纹、阴阳等，打出的字体可以适应各种排版需要。

4.矢量存储费用低，这不仅因为存储容量本身小、价格低，而且维持电路的开销比点阵存储低。

Claims (2)

1、一种矢量汉字的硬件还原方法，其特征在于：矢量字采用压缩存储，先用压缩技术对点阵文字信息进行压缩，压缩后的信息存入存储器，使用时，再将压缩信息还原成点阵字型，即经过一个还原过程；本发明中采用了ASIC超大规模集成电路，对128×128点阵的还原速度能达到1000字/s；矢量存储是取文字的左上角为坐标的原点，用一系列矢量表示汉字字型的笔划，在存储器内存储的是每一个闭合笔划圈各个拐点在128×128点阵中的坐标，将这些点联接起来，即形成各个闭合笔划的轮廓；

2、根据权利要求1所述的矢量字的硬件还原方法，其特征在于：将矢量信息反转换成点阵信息，需经过以下四个步骤：

（1）根据所要求的效果，如果汉字各个方向的旋转、倾斜、立体以及空心、网纹、阴阳等，对矢量字的坐标进行变换;

（2）根据矢量字的笔划信息，在所需要大小的点阵中勾出字的轮廓，其具体算法如下：

A.设X方向增量为△_x，Y方向增量为△_y，求n，其中n是m的最小值，而m满足2^m＞max（｜△_x｜，｜△_y｜）;

B.设置循环次数初始值LOOP＝2ⁿ，并令S_x＝S_y＝0;

C.令S_x′＝S_x+△_x，S_y′＝S_y+△_y;

D.中间变量P_x＝S_x′XOR（异或）S_x′，P_y＝S_y′XOR（异或）S_y

E.如果P_x&（与）2ⁿ＝1，则X向当前坐标值CUR_x＝CUR_x+1，或者CUR_x＝CUR_x-1（当△_x＞0时取“+”号，△_x＜0时取“-”号）;同理如果P_y&（与）2ⁿ＝1，则Y向当前坐标值CUR_y＝CUR_y+1，或者CUR_y＝CUR_y-1（当△_y＞0时取“+”号，△_y＜0时取“-”号）;

F.循环变量LOOP＝LOOP-1，当LOOP不为0时，令S_x′＝S_x，S_y′＝S_y，回到步骤3;

按照上述算法，结合相应硬件电路，便可以根据矢量的两个端点绘出一条逼近的直线，以便描出各个闭合笔划的轮廓;

（3）对字进行填充，即从左至右扫描，将空心的闭合笔划的轮廓填实。填充的过程是对只恢复轮廓的汉字点阵从左至右，自上而下进行扫描，第一次遇到边界后，每个比特数翻转：0→1，1→0，直至下一次再遇到边界为止。

（4）将还原后的点阵信息移入页面缓冲区的相应位置，并与原有的缓冲区内容进行或运算。

经过以上四个步骤，汉字的矢量信息便可以恢复成相应的汉字点阵了。

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