CN1379347A

CN1379347A - 基于动态编码生成的字符显示控制方法

Info

Publication number: CN1379347A
Application number: CN02105413A
Authority: CN
Inventors: D·戈洛霍韦克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-23
Publication date: 2002-11-13
Also published as: EP1235201A2; KR20020070106A; US20020149587A1; FR2821447A1; JP2002341853A

Abstract

本发明涉及一种用于控制至少一个字符在一输出装置(DIS)上的显示的方法,所述字符的一个概要描述(DES)被包括在一个数据库(DB)中,所述方法包括步骤:从所述字符的概要描述(DES)中提取(RAS)一个定义了对输出装置(DIS)上的点进行着色的行为的不可执行的符号代码(SYM);以及根据所述符号代码(SYM)动态生成相应于所述字符的可执行代码(BIN)以便在输出装置(DIS)显示该字符。优越的是,根据本发明的方法包括一个在存储模块(STO)中存储所生成的可执行代码的步骤。应用:要求显示作为辅助功能的电子装置。

Description

基于动态编码生成的字符显示控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制至少一个字符在一输出装置上显示的方法，所述字符的概要描述被包括在一个数据库中，所述方法包括以下步骤：

-根据所述字符的概要描述生成一个可执行代码；

-执行相应于所述字符的可执行代码，以便在输出装置上显示该字符。

背景技术

这样一种方法可以从文件US6005588中了解到。在该文件中，在一个数据库中提供了至少一组字符，该字符通常包括具有特定尺寸和字体的一个字母表以及若干数目的首字母缩写词。在该数据库中，这些字符根据一种字符定义语言例如TrueType或PostScript被编码，从而定义了这些字符的一个概要描述。在文件US6005588中提出的产生可执行代码的步骤首先为一组字符中的每一个字符产生一个位图(象素平面)。然后该位图被一个代码生成器(一个例程)使用，该代码生成器通过逐行读取该位图产生可执行代码。

从字符的一个概要描述本地产生可执行代码的可能性允许字体的令人满意的可移植性。举例来说，显示一个网页所要求的特定字体和特定尺寸的字符的概要描述可以与该页同时通过因特网传送。文本的重建通过代码生成在本地完成。

本发明涉及以下考虑：

在文件US6005588中，代码的产生是依靠一个读取位图的例程来完成的，所述例程是相同的，而与所读取的位图无关。从而，由于该例程对位图起作用，因此它需要读取象素平面的所有行。所获得的代码被预先编译。在文件US6005588的最佳实施例中，该编译是在代码简化步骤期间完成的。所产生的代码实质上由对函数(“DrawPixel”，DrawLine”)的调用组成。实际上，根据位图的生成不允许对所生成的代码作更彻底的优化。在执行中函数的调用增加了时间的损耗。

发明内容

本发明的一个目的在于在保持高水平的提取的同时允许代码的简化生成，所获得的可执行代码可以高速的执行。

实际上，依据前言段落的一种用于根据控制至少一个字符在一个输出装置上的显示的方法，根据本发明其特征在于生成可执行代码的步骤包括以下两个子步骤：

-从所述字符的概要描述中提取一个定义了对输出装置上的点进行着色的行为的不可执行的符号代码，

-从所述符号代码动态产生可执行代码。

该符号代码对于动态生成的实现是必要的。然而，这两个步骤可以被分离到一个更大或更小的程度。当前可用的硬件使得保证高可靠性和高速度的代码动态生成成为可能。该可靠性和高速度可以通过技术上的进步得到定期的改善。代码动态生成所需要的持续时间要比从同一数据中生成一个位图更多，但在所有的情况下，当字符重复时动态生成代码执行的速度补偿了这个缺陷。

在一个优越的实施例中，该方法是该可执行的生成代码被存储在一个存储模块中。当要求显示一个字符时，调用已经产生并已存储在该存储器中的可执行代码的执行就足够了：于是节省了相应的连续生成可执行代码的时间。

因此文件US6005588提出存储可执行代码。然而，文件US6005588提出应在前一步骤中为整组字符对所有将使用的字体生成可执行代码，结果所述字体预先就知道了。随后，所引用的文件提出应存储该代码，然后应当根据需要使用相应于显示所要求的字符的代码。这必然伴随着为没用到的字符生成可执行代码，从而浪费了时间。

在本发明的一个最佳实施例中，根据本发明的方法包括以下步骤：

-接收显示所述字符的请求，

-在存储模块中搜索相应于所述字符的一个可执行代码，

-根据搜索结果进行判决，

-当存储模块中没有相应于所述字符的可执行代码时，根据所述字符的概要描述产生这个代码，将它存储到存储模块中，并执行它以便在输出装置上显示所述字符，

-当存储模块中有相应于所述字符的可执行代码时，执行它以便在输出装置上显示所述字符。

实际上，根据本发明的代码的动态产生，可以很容易地与显示的执行同步实现，也就是实时的而不是在前面步骤中实现。因此根据本发明生成可执行代码的特征允许相应于所述字符的可执行代码在存储模块中没有相应于所述字符的可执行代码时才被产生。

最好是，存储装置是一个允许对所产生的代码的存储进行动态管理的高速缓冲存储器。这个最佳实施例就显示处理的持续时间来说，允许根据本发明的代码生成的最大利用：一方面，生成步骤相当长，代码仅在需要的时候生成，而另一方面，已经产生的代码被直接再调用以便被执，在执行时非常快。

本发明的一个应用涉及一种包含用于执行根据本发明的方法的步骤的代码的计算机程序产品。本发明可以在用于在一个输出装置上显示至少一个字符的任何设备上被开发。

在其应用之一中，本发明可以在任何要求在输出装置上显示具有各种大小和各种字体的字符的电子装置中很好的实现：电话，移动电话，与网络例如因特网链接的电子装置：计算机，传真机，打印机等等。本发明对于包含一个或多个处理器而没有专用于象素平面操作的硬件媒体的装置特别有利。

附图简述

根据下述通过例子和根据附图给出的一些最佳实施例的描述，本发明将得到更好的理解，附图包括：

图1是一个功能框图，描述了根据本发明的一种用于在输出装置上显示至少一个字符的方法的各步骤。

图2a示出了一个提供给图2b中表示的字母I的显示的一个符号表示。

图3是根据本发明的一个电子装置的一个示意性框图。

发明的具体实施方式

图1是一个功能框图，描述了一种用于控制在一个输出装置DIS上显示至少一个字符的方法。图1描述了本发明的一个最佳实施例。在该最佳实施例中，根据本发明的方法包括一个接收步骤，它通过对一个显示所述字符的请求REQ的接收REC来实现。然后在一个存储模块STO中执行一个步骤SEARCH，搜索相应于所述字符的一个可执行代码。根据本发明，当在存储模块STO中找到了一个相应于所述字符的可执行代码(“Y”情况)时，将所述代码的地址送往一个执行模块EXE，在那里所述代码被执行以便在位于上述实现依据本发明的方法的设备DEV外部的输出装置DIS上显示所述字符。当在STO中没有找到了相应于所述字符的可执行代码(“N”情况)时，就激活了一个可执行代码BIN的生成GEN步骤。于是该存储模快STO展示了一个高速缓冲存储器的操作方式，该高速缓冲存储器在一个有利实现中可以作为一个完全专用于存储该类型图形数据的RAM存储器的一部分。实际上，根据本发明的方法具有产生要被存储的代码的有益效果，所述代码可以在传统便宜的存储器中存储，这与通常需要一个昂贵的图形存储器的位图不同。这里描述的高速缓冲存储器的操作方式是本发明最佳实施例所特有的，并且就显示处理的持续时间来说允许对根据本发明的代码生成的最大利用：一方面，生成步骤相当长，代码只在需要时生成，而另一方面，已经生成的代码可以被直接再调用以便被执行，且执行非常快。然而，该实施例并不排除其它的存储的具体实施方式。

生成和存储代码而非位图通过直接读取所存储的可执行代码而非传统的用于显示字符的过程，允许更快地显示，其中该过程包括为每一个字符调用所存储的相应位图，并为了显示该字符，通过一个对所有位图公用的例程(二进制码的执行)将其读取出来，所述例程生成该可执行代码。因此，现在存储可执行代码的益处对于那些因为费用、效率、能源消耗或其它限制原因而不准荐安装专用于处理图象数据(位图等)的系统、例如一个专用图象芯片的装置来说是很重要的。

生成GEN可执行代码BIN的步骤紧接着一个包括至少一个所述字符的概要描述DES的数据库DB。该概要描述DES可能是一个非常低的水平，例如一个使描述该字符成为可能的曲线(例如字母的Besier曲线)的真实数目的描述，或是一个高级水平，例如PostScript或TrueType，通常以一种这些格式特有的语言表示曲线。这些概要描述DES给出该字符的一个描绘。本发明的目的在于提供一种用于解释这些描绘的结构。

在使用位图的传统系统中，为规定的字体和尺寸向具有最大尺寸的空位图附加一个坐标系统。例如，该坐标系统的原点为左上角，这种结构很普遍但是也可以是其它解决方案(左下角等等)。在该坐标系统中，以概要描述描述的点(例如Besier点)根据所要求的字体和大小的字符被放置。然后相应的曲线基于这些被确定位置的点进行绘制。由这些曲线所形成的轮廓的内部通过涂黑位于轮廓内部的位图的每一个象素而被涂黑。从坐标空间到象素空间的过程被称为“光栅化”。该系统要求对位图的后续处理。在现有技术中，该处理是通过一个读取位图的所有行的例程来实现的。对位图的所有行的读取需要时间。这种方式对于不包括一个专用于对象素平面操作的系统的装置并不十分适用，而象素平面对本发明来说是具有特殊意义的。此外，所获得的代码并不是最优的，因为它包括了功能调用，这损害了所述代码的执行速度。本发明提出了一种不同的方法。该方法包括一个与传统方法的第一步骤类似的步骤：与上面描述类似、根据概要描述DES计算CAL在一个坐标系统中定义字符的点和曲线的位置POS的步骤。然后每一行作为一个象素系统被送到在这个坐标系统中“光栅化”RAS步骤，而不是产生黑点，这一步骤从位置POS提取符号代码SYM，这是执行所必需的以便精确地在这些点进行着色。该步骤实际上定义了用于对在输出装置上的点进行“着色”字节编码的行为。然而，该符号代码并不是一种直接可执行的代码。然后一个生成步骤DYN根据这些SYM码动态生成代码，专门用于该任务。可执行代码的生成器DYN利用这些符号形式的精确格式。RAS和DYN这两个步骤可以被分离或是相互混合。因此所述两个步骤可能是不可分的：为一行象素提取符号代码——生成相应的可执行代码——为下一行提取符号代码——等等。以这种方式做这些事情可能在没有足够的存储器来暂时存储符号形式SYM的时候特别有好处。每件事都取决于所使用的生成器DYN和所选择的具体装置。因此所获得的可执行代码并不包含任何功能调用，而包括“被着色”的字节。通过动态生成的特有本质，一个“drawPixel”例程的主体，例如现有技术所提供的，实际上需要多少次都会自动插入到代码中。因为根据本发明，任何功能调用都已经从所生成的代码中消除了，所以就不适宜如在现有技术文件中提到的通过调用一次“DrawLine”例程而不是调用十次“DrawPixel”功能来进行对行的简化。因此根据本发明的显示控制方法中消除了计算时间和资源都很昂贵的步骤。根据本发明的可执行代码的生成的“定制”特质实际上与通过为所有象素使用一个类似例程读取位图的代码生成是相反的。根据本发明的生成使得保持高水平的提取和在某些结构中赢得计算时间成为可能。这使得通过技术上的进步解决代码的动态生成成为可能。所生成的可执行代码执行的非常快。一旦被生成后，该可执行代码在步骤EXE中被执行，以便在输出装置上显示该字符。根据本发明的可执行代码的生成的另外一个优点是它可以很容易地与显示的执行同时执行，也就是说实时的。这使得出现上面提出的最佳实施例成为可能，其中当需要时完成代码生成。

在一种优越的具体实施中，一种包括在存储装置STO中的表一方面提供了当可执行代码生成时被固定的参数，而另一方面相应地提供了相应于这些参数的可执行代码的地址。这个表在搜索相应于要被显示的字符的可执行代码的步骤SEARCH期间被读取。例如通过调用可执行代码BIN的地址，该可执行代码BIN被从显示指令串中直接恢复。因此所生成的例程可以使用填充某些在CPU上可用的存储块的指令，它还可以为了相同的目的使用DMA控制器(DMA代表Direct Memory Access，直接存储器访问)。由于代码的结构，这不可能在文件US 6005588中生成的代码情况中出现。

在图2a中利用图表显示了一个符号形式SYM的例子。该图仅仅指示了一个具体的实施例。在该例中，该符号代码具有一个所谓的“树状”结构。在图中，提供了意图使用彩色COL在14×8尺寸的帧中绘制“sans serif”字体诸如Arial的“I”的符号代码SYM的结构。如图2b所示，为了绘制该字母，必须涂黑在从0开始数的行1-12中的从0开始数的列3和4。

该符号代码接收以下参数：

-原点(0；0)(字母的左上角)的地址AD，

-字母被绘制的颜色COL；

-该字母将被绘制的图形场景中的行的尺寸PITCH，如多个字节；

-以下参数实质上在符号代码中是固定的：

-字体的类型(Arial)；

-字体的尺寸(14)；

-字母的大小写(大写)；

-字体的风格(正常)；

-每个象素的位数(通常为8，也就说每个象素一个字节)；

因此在图2a中表示为形成期望尺寸的Arial字体的大写字母I的一部分的点(1；3)进行着色的符号代码。这种树状符号代码构成了一个在变量和固定参数的基础上定义的例程routine_I_uppercase_arial_14_normal(AD，COL，PITCH)的一部分。

图形行的开始地址AD以及颜色COL和尺寸PITCH是该树的一个输入。为在点(1；3)着色，首先必须“跳过”一行(从AD增加PITCH)，然后进行一个三个点的偏移OFF以便到达点(1；3)，然后使用颜色COL对相应字节着色。

剩余的点以相同方式被着色：对于相应于将被着色的点的其它地址值，重复该表述。但是，该地址只需要完全计算一次，随后加1直到同一行的另一个点，并增加PITCH到下一行。在图2中表示的具体实施中，颜色COL在步骤CONV中被转换为8位。具体来讲，不管图形场景的分辨率，例程界面都必须相同：4，8或16位，因此，被传送的颜色被定义为32位，每一个例程占据他们自己的专门部分。因此，当提取符号代码时、当产生可执行代码时、而不是当执行后者时，执行所有这些优化。符号代码可以在一个存储器被表示为一组如上所述的树状结构，也可以是一个用于堆栈类型机器的一个代码序列，也就是说通过在一个字节数组中存储的一个字节代码序列：

Load address

Load pitch

Add

Load3

Add

Load color

Storebyte

另一种可能性是使用以格式《t1＜operation(t2，t3)》的三个一组在一个存储器阵列中表示该代码：

Add％rl，address，pitch

Add％rl，％rl，3

MoveByte[％rl]，color

可执行代码在存储器中的内部表示的方法在编程语言的编译领域中是公知的，在这个领域中，他们还服务于对代码执行优化。它通常被称为该代码的“内部表示”。Aho A.V.、Sethi R.和Ullman J.D撰写的“Compilers：Principles，Techniques and Tools”(Addison Wesley，Reading，MA，1986，ISBN 0201100886)的8-9章是一个也被称为内部代码的符号形式描述一个示例性参考。该符号代码可能会被存储。例如，如果由PostScript生成它的时间很长，而且如果它的尺寸相对于它的可执行代码的尺寸是可以忽略的，则这是有益的。在这种情况中，如果采取判决从高速缓冲存储器中消除相应于所产生的一个字符的可执行代码，则将在下一次请求显示该字符时使用存储在存储器中的符号代码，以产生可执行代码而不是再次处理PostScript。然而，如果符号代码的尺寸与可执行代码的尺寸是可比的，最好是从不将所产生的相应于一个字符的可执行代码从高速缓冲存储器中删除，而不是存储这两者，从而复制所要求的存储器。符号代码的格式的选择由被用来从符号代码SYM生成可执行码BIN的可执行代码生成器DYN进行。可执行的二进制代码的动态生成器在现有技术中是公知的，例如，在文件：由C.W.Fraser和T.A.Proebsting在“Microsoft Rearch，OneMicrosoft Way”，Redmond，WA98052中撰写的“Finite State Code Generation”中，和由D.R.Engler在1996年5月Philadelphia PA的“Proceedings of the the 23rdAnnual ACM conference on Programming Language Design and Implementation”中撰写的“VCODE：A Retargetable，Extensible Very Fast Dynamic Code GenerationSystem”中。这些代码发生器将符号代码SYM转换为可执行代码，这种可执行代码BIN是直接的二进制，并且是被存储的。

图3是要求在一个输出装置DIS上显示至少一个字符的一个电子装置APP的示意图。该电子装置APP包括一个处理器CPU，一个包括一个根据本发明的存储模块STO的存储器RAM，一个专用于图形显示的图形存储器BUF和一个输出装置DIS。该电子装置APP进一步配备了一个用于接收一个显示请求REQ的系统REC。举例来说，该显示请求是通过键盘输入或通过接收经由网络或微波传输的数据产生的。虽被表示为来自该装置的外部，该请求同样可以由内部产生。进一步来讲，电子装置被链接到一个包括了字符的概要描述的数据库。该数据库在这里没有表示，它可以被本地包括在该电子装置APP中，或者可以由该电子装置APP在接收显示请求REQ(网页等)的同时进行接收。根据本发明，一个显示设备DEV被包括在根据本发明的该电子装置APP中，在图3中，该显示系统DEV被虚线包围，它具体包括一个执行模块EXE和一个模块GEN，该模块GEN用于通过从所述字符的概要描述提取一个定义了用于对输出装置上的点进行着色的行为的不可执行的符号代码，以及通过根据所述符号代码动态生成可执行代码，生成根据图1中所描述的生成步骤原理构建的可执行代码。在图3中示意性表示的该电子装置APP在实际中可以是一个可以访问Internet的便携式GSM电话、一个用网页中定义的字体接收网页的计算机、以及其它任何包括一个显示单元和一个微处理器的电子装置，其中该电子装置必须通过使用动态载入的字体显示文本，因为对该电子装置来说图象显示并不是它的主要功能，而且使用改进的图象硬件并不合算。

尽管本发明已经根据提供的实施例进行了描述，但本领域普通技术人员将会立即意识到所提供的实施例有很多变体，而这些变体都在本发明的精神范围之内。因此，本领域普通技术人员可以在不脱离由下述权利要求定义的本发明范围的前提下进行修改。

Claims

1.一种用于控制至少一个字符在一个输出装置上显示的方法，所述字符的一个概要描述被包括在一个数据库中，所述方法包括以下步骤：

-根据所述字符的概要描述生成一个可执行代码；

-执行相应于所述字符的可执行代码以便在输出设备上显示该字符，

其特征在于，生成可执行代码的步骤包括两个子步骤：

-从所述字符的概要信息中提取一个定义了对输出装置上的点进行着色的行

为的不可执行的符号编码；

-根据所述符号代码动态生成可执行代码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所生成的可执行代码被存储在一个存储模块中。

3.如权利要求2所述的方法，该方法包括以下步骤：

-接收一个显示所述字符的请求；

-在存储模块中搜索相应于所述字符的可执行代码；

-根据搜索的结果进行判决，且：

-当存储模块中不存在相应于所述字符的可执行代码时，根据所述字符的概

要描述生成该代码，将其存储到存储模块中，并执行它以便在输出装置上

显示所述字符，

-当存储模块中存在相应于所述字符的可执行代码时，执行它以便在输出装置上显示所述字符。

4.一种用于控制至少一个字符在一个输出装置上的显示的设备，所述字符的一个概要描述被包括在一个数据库中，包括：

-一个与数据库相连的生成模块，用于根据所述字符的概要描述生成一个可

执行代码；

-一个耦合到存储装置和输出装置的执行模块，所述执行模块用于执行相应

于所述字符的可执行代码以便在输出装置上显示该字符，

其特征在于，该生成模块包括：

-用于从所述字符的概要信息中提取一个定义了对输出装置上的点进行着色

的行为的不可执行的符号编码的装置；

-用于根据所述符号代码动态生成可执行代码的装置。

5.如权利要求4所述的设备，该设备包括一个耦合到生成模块的存储模块，用于存储所生成的可执行代码。

6.如权利要求5所述的设备，该设备包括：

-用于接收一个显示所述字符的请求的装置；

-用于在存储模块中搜索相应于所述字符的可执行代码的装置；

-用于根据对相应于所述字符的可执行代码的搜索结果进行判决的装置，用

于：

显示所述字符，

-当存储模块中存在相应于所述字符的可执行代码时，执行它以便在输出装

置上显示所述字符，

7.一种电子装置，至少包括：

访问包含了字符的概要描述的数据库的装置，

如权利要求4-6中任一个所述的、用于控制至少一个字符在输出装置上的显示的设备，所述数据库可由所述设备访问；

一个输出装置，用于显示至少一个字符，并由控制设备进行控制。

8.一种计算机程序产品，用于控制至少一个字符在一个用于显示的输出装置的上显示，所述字符的一个概要描述被包括在一个可由计算机访问的数据库中，该计算机程序产品至少包括执行如权利要求1-3中任一个所描述的方法的步骤所必需的指令。