JP3106021B2 - パターンデータの圧縮方法及び装置と出力方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２値のパターンデータ
を圧縮するパターンデータの圧縮方法及び装置と、圧縮
されたパターンデータを基に文字を出力する出力方法及
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンタやワードプロセッサ等で
は、フォントデータ等の画像データは内蔵しているＲＯ
Ｍなどに格納されており、印刷や画面への出力が指示さ
れると、その指示に応じて文字コードに対応するフォン
トデータを読出してビットマップに展開してイメージを
形成している。インクジェット記録装置やレーザビーム
プリンタ等のように高解像度に記録できるプリンタ等で
は、単位面積を印刷するのにより多くの画像情報量が必
要となる。これに伴って、フォントデータの解像度もよ
り高い解像度のデータが必要となり、１文字を形成して
いるドット数が多くなり、フォントデータの全体量が多
くなっていた。

【０００３】図２は、フォントデータの一例を示す図
で、ここでは４８×４８ドットのマトリクスで形成され
た文字「Ｂ」のフォントデータを示している。このよう
なフォントデータの場合には、１文字に付き２８８バイ
ト（２３０４ビット）が必要となる。これが日本語の文
字フォントのように、１書体で７０００文字程度存在す
ると、全体として約２Ｍバイトのフォントメモリ容量が
必要となり、コスト面で不利となっていた。

【０００４】このような２値フォントデータを圧縮する
方法として、ランレングス法が知られている。又、ファ
クシミリ装置のように、画像転送を行うようなシステム
に用いられているＭＨ符号化やＭＭＲ符号化等を用い
て、フォントデータを圧縮することも考えられる。次に
図３を参照して、フォントデータの圧縮方法の一例を説
明する。

【０００５】図３では、２０×２０マトリクスで構成さ
れるフォントデータの一例を示し、中心の黒で示されて
いる部分３０１が実際に印刷或いは表示されるデータ部
分である。このフォントの場合は、９０％以上のデータ
が白データで構成されているので、白データが連続して
いる頻度は非常に高く、図３ではカラム１からカラム７
まで、及びカラム１６からカラム２０目までは白データ
で埋められている。そこで１つのカラムに注目して、１
カラム中に黒データが存在しているなら、１カラムにつ
き１ビットの割合で設けられているヘッダ３０２にマー
キングする。逆に黒データが存在しないカラムの場合に
は、ヘッダ３０２へのマーキングを行わない。このよう
にフォントデータとは別にヘッダ３０２を設けて、黒デ
ータの有無を参照することにより、白データのみのカラ
ムを省略したフォントデータの形式で記憶することがで
きる。同様に、カラム単位でなく、ワードビット単位、
バイトビット単位にヘッダを設け、このヘッドにより黒
ドットがあるかどうかを判断できる例もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ランレングス
による符号化は、白黒のデータのラン長に応じて行われ
るが、どのような符号の割り当てが適切なのかデータを
解析する必要がある（実際にＭＨ符号化法等は標準原稿
よりランレングス符号を割り当てた国際的な規格として
いる）。あるラン長の群の平均情報量を求めるのに、デ
ータ群の画像情報エントロピーを求めるのが適当であ
る。あるラン長がｋである確率をＰ_K とすれば、１個の
ラン長の情報源としてのエントロピーは、以下の式１に
よって表すことができる。

【０００７】

【数１】 但し、ここでＬはラン群の個数である。

【０００８】この式は、１つのランレングスの長さの２
進数表示に必要な平均ビット数の理論限界でもある。実
際のビット数は整数であるので、これよりは多くなる。

【０００９】図４には、あるサンプルフォント約８００
０文字の文字パターンに対して、白ランと黒ランの各出
現頻度を求めた例を示す図である。ここでは最大４８×
４８ビット、即ち２３０４のラン長を備えたフォントデ
ータの白データと黒データのラン長と、それぞれのラン
長の出現頻度と平均ラン長を示している。これらのデー
タより、黒データのエントロピーＨ_black は、３．１
８，白データのエントロピーＨ_white は４．６４とな
る。例えば、Ｈ_black は黒の平均長５．８３を２進数で
符号化すると、３．１８ビットを要する。これは黒の１
ドットが３．１８／５．８３（ビット）で表現できるこ
とを示している。但し、これは黒ドットのみの場合であ
る。

【００１０】ここで１画素当たりのエントロピーをＨ
_pel とすると、

【００１１】

【数２】Ｈ_pel ＝（黒エントロピー＋白エントロピー）
／（白平均長＋黒平均長） で表せられ、この値が理論圧縮率と考えられる。ここで
は、Ｈ_pel は０．４２３８となり、ランレングス手法の
２進符号化による圧縮で、ソースの画像データに対して
４２．２８％の情報量に収まることになる。しかし、実
際には符号が整数であることと、白黒の判別子が必要と
なるので、この値よりは大きい値になる。このようにラ
ンレングス手法を用いればフォントデータを理論圧縮率
４２．２８％で圧縮できるが、フォントデータを参照す
るのためのアドレステーブルと理論値と実際値との誤差
（ビット表現に小数点はあり得ない）を考慮すると、約
４５．０％となる。例えばあるプリンタシステムに日本
語の３書体（明朝体、ゴシック体、毛筆体）を内蔵する
場合を考えると、これらフォントデータを圧縮すること
なく記憶する場合には約８Ｍバイト（１文字が４８×４
８ビット）のメモリ容量が必要となる。これに対し、ラ
ンレングスによる符号化を行うと、８Ｍ×０．４５＝
３．６０Ｍ（バイト）の容量で済むが、このメモリ容量
はコストの面でまだ問題の残る値である。

【００１２】又、前述した図３のような、単位ビット当
たりに黒データの有無を示すヘッダを付加する場合で
は、前述したフォントデータを例に取ると、カラム単位
にヘッダを設けた場合には約８４．０％，ワード単位に
設けた場合には約８１．６％、そしてバイト単位に設け
た場合には約７６．５％の圧縮率となる。これは実際の
フォントデータの場合には、図３に示すように、ほとん
どが白部分であるフォントデータは少なく、もっと黒ド
ットが分散しているためである。

【００１３】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、よりパターンデータの圧縮率を高めて圧縮できるパ
ターンデータの圧縮方法及び装置と、このようにして圧
縮されたパターンデータを伸長して文字を出力できる出
力方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のパターンデータの圧縮装置は以下のような構
成を備える。即ち、論理値「０」又は「１」を取り得る
ドットデータを有するパターンデータを走査し、対象ド
ットと隣接ドットとの組み合わせを認識し状態確率が５
０％以上の場合に対象ドットを「０」に変更して「０」
のドットデータを増加させる増加手段と、前記増加手段
により「０」のドットデータの数が増加されたパターン
データの連続する「０」のドットデータの数を計数し、
当該計数された「０」のドットデータの数に応じたデー
タ数の範囲を示すオペランド部とデータ数の範囲の相対
値を示すデータ部とからなる第１符号を発生するととも
に、連続する「１」のドットデータの数を計数して前記
「１」のドットデータの数を示す第２符号を発生し、交
互に発生する前記第１及び第２符号により符号化する符
号化手段と、を有することを特徴とする。

【００１５】上記目的を達成するために本発明のパター
ンデータの圧縮方法は以下のような工程を備える。即
ち、論理値「０」又は「１」を取り得るドットデータを
有するパターンデータを走査し、対象ドットと隣接ドッ
トとの組み合わせを認識し状態確率が５０％以上の場合
に対象ドットを「０」に変更して「０」のドットデータ
を増加させる増加ステップと、前記増加ステップにより
「０」のドットデータの数が増加されたパターンデータ
の連続する「０」のドットデータの数を計数し、当該計
数された「０」のドットデータの数に応じたデータ数の
範囲を示すオペランド部とデータ数の範囲の相対値を示
すデータ部とからなる第１符号を発生するとともに、連
続する「１」のドットデータの数を計数して前記「１」
のドットデータの数を示す第２符号を発生し、交互に発
生する前記第１及び第２符号により符号化する符号化ス
テップと、を有することを特徴とする。

【００１６】上記目的を達成するために本発明の出力装
置は以下のような構成を備える。即ち、論理値「０」又
は「１」を取り得るドットデータを有するパターンデー
タを走査し、対象ドットと隣接ドットとの組み合わせを
認識し状態確率が５０％以上の場合に対象ドットを
「０」に変更して「０」のドットデータを増加させ、
「０」のドットデータの数が増加されたパターンデータ
の連続する「０」のドットデータの数を計数し、当該計
数された「０」のドットデータの数に応じたデータ数の
範囲を示すオペランド部とデータ数の範囲の相対値を示
すデータ部とからなる第１符号を割り当て、連続する
「１」のドットデータの数を計数し前記「１」のドット
データの数を示す第２符号を割り当て、交互に割り当て
られた前記第１及び第２符号により符号化されたフォン
トデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れている前記第１符号に基づき、前記オペランド部が示
すデータ数の範囲と前記データ部が示す相対値とに基づ
いて決定される数の連続する「０」のドットデータを生
成する第１伸長手段と、前記記憶手段に前記第１符号と
交互に記憶されている前記第２符号に基づいて前記
「１」のドットデータを生成する第２伸長手段と、前記
第１伸長手段と前記第２伸長手段により伸長されたドッ
トデータを基に、元の文字パターンデータを展開する展
開手段と、前記展開手段により展開された文字パターン
データに基づき文字を出力する出力手段と、を有するこ
とを特徴とする。上記目的を達成するために本発明の出
力方法は以下のような工程を備える。即ち、論理値
「０」又は「１」を取り得るドットデータを有するパタ
ーンデータを走査し、対象ドットと隣接ドットとの組み
合わせを認識し状態確率が５０％以上の場合に対象ドッ
トを「０」に変更して「０」のドットデータを増加さ
せ、「０」のドットデータの数が増加されたパターンデ
ータの連続する「０」のドットデータの数を計数し、当
該計数された「０」のドットデータの数に応じたデータ
数の範囲を示すオペランド部とデータ数の範囲の相対値
を示すデータ部とからなる第１符号を割り当て、連続す
る「１」のドットデータの数を計数し前記「１」のドッ
トデータの数を示す第２符号を割り当て、交互に割り当
てられた前記第１及び第２符号により符号化されたフォ
ントデータを記憶する記憶手段を利用する出力方法であ
って、前記記憶手段に記憶されている前記第１符号に基
づき、前記オペランド部が示すデータ数の範囲と前記デ
ータ部が示す相対値とに基づいて決定される数の連続す
る「０」のドットデータを生成する第１伸長ステップ
と、前記記憶手段に前記第１符号と交互に記憶されてい
る前記第２符号に基づいて前記「１」のドットデータを
生成する第２伸長ステップと、前記第１伸長ステップと
前記第２伸長ステップにより伸長されたドットデータを
基に、元の文字パターンデータを展開する展開ステップ
と、前記展開ステップにより展開された文字パターンデ
ータに基づき文字を出力する出力ステップと、を有する
ことを特徴とする。

【００１７】

【作用】以上の構成において、論理値「０」又は「１」
を取り得るドットデータを有するパターンデータを走査
し、対象ドットと隣接ドットとの組み合わせを認識し状
態確率が５０％以上の場合に対象ドットを「０」に変更
して「０」のドットデータを増加させ、「０」のドット
データの数が増加されたパターンデータの連続する
「０」のドットデータの数を計数し、当該計数された
「０」のドットデータの数に応じたデータ数の範囲を示
すオペランド部とデータ数の範囲の相対値を示すデータ
部とからなる第１符号を発生するとともに、連続する
「１」のドットデータの数を計数して前記「１」のドッ
トデータの数を示す第２符号を発生し、交互に発生する
第１及び第２符号により符号化するように動作する。

【００１８】また本発明の出力方法及び装置によれば、
論理値「０」又は「１」を取り得るドットデータを有す
るパターンデータを走査し、対象ドットと隣接ドットと
の組み合わせを認識し状態確率が５０％以上の場合に対
象ドットを「０」に変更して「０」のドットデータを増
加させ、「０」のドットデータの数が増加されたパター
ンデータの連続する「０」のドットデータの数を計数
し、当該計数された「０」のドットデータの数に応じた
データ数の範囲を示すオペランド部とデータ数の範囲の
相対値を示すデータ部とからなる第１符号を割り当て、
連続する「１」のドットデータの数を計数し前記「１」
のドットデータの数を示す第２符号を割り当て、交互に
割り当てられた前記第１及び第２符号により符号化され
たフォントデータを記憶する記憶手段を用い、その記憶
手段に記憶されている第１符号に基づき、オペランド部
が示すデータ数の範囲とデータ部が示す相対値とに基づ
いて決定される数の連続する「０」のドットデータを生
成し、その第１符号と交互に記憶されている第２符号に
基づいて「１」のドットデータを生成し、これら伸長さ
れたドットデータを基に、元の文字パターンデータを展
開し、その展開された文字パターンデータに基づき文字
を出力するように動作する。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。尚、本発明は複数の機器から構
成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装
置に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置
に、本発明を実施するプログラムを供給することによっ
て達成される場合にも適用できることは言うまでもな
い。

【００２０】以下、本実施例の概要を簡単に説明する。
前述の数２で示した理論圧縮率Ｈ_{pe l} を更に小さい値に
するには、分母を大きくすれば良いので、ここで白ドッ
トもしくは黒ドットが連続する度合いを大きくすれば必
然的に、これらの平均長が長くなって分母が増大する。
フォントデータの場合には、ほぼ９０％程度が白ドット
で占められているので、より白ドットの割合を多くすれ
ば良いことになる。こうして白ドットの平均長を長くす
れば、それに伴ってエントロピーが小さくなるので、Ｈ
_pel の分母が大きくなり、分子が小さくなって圧縮率が
向上する。このように本実施例では、元の画像データに
対して黒データ部分を非常に少なくし、その黒ドットを
少なくしたデータに対してランレングス符号化を施すこ
とにより、飛躍的にデータの圧縮率を高めることができ
るようにしたものである。

【００２１】いま、１つのフォントデータに注目する
と、ｎ個のピクセルに対して２次元符号化を行う場合に
は２ⁿ⁺¹ の状態を取り得る。これらの関係を特にｎ重マ
ルコフ情報源という。しかし、これだけでは現実味を持
たせるには不十分であるため、１つの画素（ドット）に
対してその周りのドットに注目して考える。特にフォン
トデータの場合には、一般的な画像データと比較して黒
ドットから白ドット、及び白ドットから黒ドットへの変
化点が少ないので、逆に変化点を黒ドットで表すことに
より白ドット部分を多くすることができる。これによ
り、白ドットの数を増やしてランレングス圧縮に有利な
データを作成できる。

【００２２】いま例えば、１つの画素（ドット）に対し
て隣接するドットとの相関関係を考える。図５は対象画
素から隣接画素に対する遷移確率例を表した概念図であ
る。この図５に示すように、白から白への遷移確率（９
５％）と、黒から黒の遷移確率（８５％）が非常に高い
のに対して、白から黒（３％）、黒から白（１０％）の
遷移確率が低くなっている。このように１つのドットに
対して隣接するドットの値（２値状態）を確率的に予測
できることが分かる。

【００２３】そこで図６に示すように、一重マルコフに
おける変換例を参照して、元のフォントデータを変換す
る方法を説明する。

【００２４】６０１に示すように、ソースデータの左側
から順に各ドットを走査するものとし、左側のデータの
外の部分は白データと仮定する。これにより一番左のド
ット６２０は白→白の状態となり、これは６１０で示す
状態と一致する。このように白から白への遷移は確率が
高い（９５％）ので、最も左のドット６２０を白データ
に変換し、その結果が６２１で示されている。次に、そ
の隣のドットも白→白となるため、同様に確率が高い状
態となって白データに変換される。

【００２５】次に、黒ドット６２２が出現すると、白→
黒への遷移が生じる。これは確率の低い状態遷移である
ため、ここで初めて黒データに変換される（６２３）。
そのドット６２２以降は黒→黒というように確率の高い
遷移が行われるので、各ドットは白データに変換され
る。このような変換を繰返すことにより、ソースデータ
６０１が６３０で示すように変換され、黒ドットの部分
が減少される。

【００２６】しかしながら、１つの画素に対して横方向
に隣接する画素に注目すると、走査方向に対してのみ有
効であり、縦方向の相関性が十分に生かされないままに
なってしまう。そこで縦方向の相関性も考慮するように
図７に示すように、対象ドットに対して左、上、左上ド
ットの組み合わせを考えて、状態確率が５０％以上の場
合に対象ドットを白データに置き換えていく方式を取
る。これら４ドットの組み合わせは全部で１６通りであ
るが、そのうち図７で示した８通りのパターンが状態確
率が５０％以上となる（この組み合わせは対象画像デー
タによって可変である）。図７のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表し
た画素マトリクスで、これらを用いて対象ドットＤが黒
になる場合を表現すると、下式のようになる。

【００２７】

【数３】 Func（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝（／Ａ＆Ｂ）ｏｒ（／Ａ＆Ｃ）ｏ
ｒ（Ｂ＆Ｃ） 但し、ここで／Ａは、Ａの否定を示し、＆は論理積を示
している。

【００２８】この式を予測関数と呼ぶ。この関数を使用
して図８に示すように、ある画像データに１ビットずつ
関数をかけて処理する。尚、図８で、“４”で示す部分
が対象ドットであり、本実施例では下から上方向にフォ
ントデータをスキャンしている。

【００２９】図９は、この予測関数を使用して、４８×
４８ドットの文字「可」のフォントデータを処理した場
合を示している。図９から明らかなように、右側の予測
関数処理を施した後のマトリクスデータ９０１には、ほ
とんど黒データが存在していない。このようにして、黒
データの数が非常に少なくなった状態でランレングス符
号化処理を行う場合、黒データに関してはランレングス
表現を行うと情報量が増加してしまうので、後述するＷ
ｙｌｅ（ワイル）符号化をアレンジした形でランレング
スによる符号化を行う。

【００３０】まず白データを符号化する場合には、ワイ
ル符号を基に図１０で示すようにレングスとオペランド
部及びデータ符号部の長さを決定する。即ち、白データ
の頻度が高いデータ群（短いデータ長）の符号を短く、
頻度が低いものについては逆に長く与えて、圧縮の効率
化を図ったものである。また、黒データの符号化につい
ては、黒データ群の数そのものを白データの符号化でも
用いたオペランド部で表現する。つまり、白、黒データ
は必ず交互に現れるので特別な識別子は必要としない。
更に１つのデータ群（例えば１フォント）の先頭に、１
ビットの識別子を有している。

【００３１】図１１は、上記手法を用いて予測関数後の
ある画像データに対して理論圧縮率を求めた結果である
が、画素当たりのエントロピーが０．４２３８から０．
３０６３に低下していることが分かる。即ち、理論圧縮
率が４２．３８％から３０．６３％に向上したことにな
る。特に黒データの最大長は“８”で、エントロピーが
極端に低下している。実際のサンプルフォントで行った
結果、３３．０％の圧縮率（ヘッダ部等を全てを含む）
となり、８Ｍバイトから２．６５Ｍバイトへフォントデ
ータ量が低減できた。このように予測関数及びランレン
グス手法の組み合わせにより、上記従来の欠点を補い、
目的とする圧縮率が得られる。

【００３２】図１は本実施例のインクジェットプリンタ
の制御回路を中心とした概略構成を示すブロック図であ
る。尚、このようなフォントデータを収容する装置とし
ては、本実施例のインクジェットプリンタ等の各種プリ
ンタ装置以外にも、例えばディスプレイ装置やファクシ
ミリ装置等の通信装置、ワークステーションや各種コン
ピュータ機器等が考えられる。

【００３３】図１において、１００はＣＰＵで、このプ
リンタ装置の動作、各種処理の制御を行っている。１０
１はＲＯＭで、ＣＰＵ１００により実行される制御プロ
グラムや、圧縮されたフォントデータ等の各種データを
記憶している。１０２はＲＡＭで、ＣＰＵ１００により
制御処理の実行時に、各種演算等に使用されるワークエ
リア等を有している。１０３はヘッドドライバと記録ヘ
ッドとを示し、ＣＰＵ１００から供給される制御信号を
入力して、その信号に応じて記録媒体に記録を行ってい
る。１０４は記録媒体である例えば記録紙を搬送するた
めの紙送りモータ用のドライバと、紙送り用モータとを
示している。１０４は記録ヘッドを搭載したキャリッジ
と、そのキャリッジを走査駆動するためのキャリッジモ
ータである。

【００３４】１０７〜１１５は、ランレングスデータの
伸長を行った後に、予測関数によって作成されたデータ
を逆のアルゴリズムによって逆予測を行うことにより、
元のフォントデータを作成する逆予測関数回路である。
これらの回路の動作については後述する。

【００３５】次に本実施例のインクジェットプリンタ装
置の動作を説明する。

【００３６】フォントデータは前述したように予測関数
処理を行った後、ランレングス符号化されてＲＯＭ１０
１に記憶されている。一般的には、プリンタやワードプ
ロセッサ等ではこれら文字データフォントが多く、明朝
体、ゴシック体、毛筆体等の漢字或いは英字フォントデ
ータ等が記憶されている。こうして圧縮されたフォント
データ量は、元の容量８Ｍバイトに対して約３３％の容
量、即ち、２．６４Ｍバイトの容量となっている。そし
て、データ転送装置１０６からの種々のコマンド形態及
びデータの形で送られてくる文字コード等に基づいて、
ＲＯＭ１０１に記憶されているフォントデータを、同じ
くＲＯＭ１０１に記憶されているプログラムに従ってＣ
ＰＵ１００により解析し、そのフォントデータをデータ
伸長回路に転送する。こうして１つのフォント毎の伸長
処理が実行される。その処理を以下に示す。

【００３７】ヘッダ判別部１０７では、識別子によりフ
ォントデータの先頭データが白か黒かを判別する。フォ
ントデータは、その後白黒交互に現れるので１データブ
ロックが終了するまで白データの後のデータは黒データ
計数処理１１４に、黒データの次のデータは白データオ
ペランド計数処理１０８及びデータ部計数処理１１２に
制御を移行する。まず先頭ビットが白データならば制御
を白データオペランド計数処理１０８及びデータ部計数
処理１１２に移す。白データオペランド計数処理１０８
では、図１０で示した白データのオペランドを計数し
て、その数に応じてオペランド長設定処理１０９にてオ
ペランド長を決定する。このオペランド部の値によっ
て、連続する白データ数の範囲が、例えば１〜８或いは
９〜１６等のように決定される。例えば図１０を参照す
ると、オペランド部が“１０００”の場合には、白デー
タが連続している数の範囲が３３〜４８（ドット）であ
ることが分かる。

【００３８】また、データ部計数処理１１２では、デー
タ部の値を求めてデータ長設定処理１１３に制御を移
し、データ長を設定する。このデータ部は、図１０に示
すように、３ビットから８ビットの間で設定されてい
て、例えばオペランド部の値が“１０００”場合には４
ビット存在する。これら４ビットを用いることにより、
１６通り値を表現（０００も含む）できるので、この４
ビットと、オペランド部により決定された範囲とによ
り、“３３”から“４８”までの値が決定される。例え
ば、オペランド部が“１０００”で、データ部が“０１
１０”だとすると、３３＋“０１１０＝６”、即ち、３
３＋６＝３９より、白データが３９個連続していること
が分かる。このような加算処理は、加算白データ数１１
０で行なわれる。こうして白データの連続している数と
黒データの数が求められる、これらはデータ作成処理１
１１に入力され、ここで例えば図９の９０１で示すよう
な白ドット数が増大された文字パターンが作成される。

【００３９】こうして白データの展開を行った後は、１
ブロック（フォントデータの場合は１フォントデータ）
分のデータ処理が終了していなければ、次は黒データで
あるため黒データカウンタ１１４に制御を移す。このよ
うに、連続するビットの数から１を減じた数だけの白デ
ータが連続しており、連続する白データの最後に黒デー
タが現れて白データの連続に対する区切りが付けられ
る。そして例えば、黒ドットが４ドット連続する場合に
は、“０１１１”のように表現される。

【００４０】以上の処理を１ブロックデータについて処
理し、ブロックの最後と判断された場合には、図９の９
０１で示すような白データ部分が増大されたフォントデ
ータが再生されたので、次に逆予測関数回路１１５に制
御を移す。ここではランレングス展開で表されたデー
タ、即ち、予測関数を施されたデータに関して予測関数
の逆の処理、即ち、逆予測関数回路１１５を通して変換
され、圧縮される前のソースデータ（例えば図９の左側
のパターン）が展開されることになる。以上の処理を行
うことにより、データ転送装置１０６から入力された圧
縮された画像データ（フォントデータ）を伸長すること
ができた。

【００４１】上述の実施例では、画像データの伸長及び
圧縮処理は、ＣＰＵ以外の専用回路（例えばゲートアレ
イ等）を用いて行っているが、このような専用回路を用
いることなく、例えば図１のＲＯＭ１０１の内部にこの
ような伸長処理を実行するソフトウェアをプログラム化
して格納しておき、ＣＰＵ１０１はデータ転送装置１０
６より画像展開命令が送出された際に、このＲＯＭ１０
１内部のプログラムを解釈して目的の画像データを伸長
してＲＡＭ１０２に展開するようにもできる。これによ
り、専用回路を作成するコストが削減でき、大幅なコス
トダウンを達成できる。又、データの伸長回路及び逆予
測関数回路１１５のいずれかをプログラムにより実現す
ることにより、制御装置としての汎用性を高めることが
できる。また例えば逆予測関数処理とランレングス伸長
処理とでは、ソフトウェアで処理した場合、平均的には
ランレングス伸長処理の方が処理時間を要するので、ラ
ンレングス伸長回路のみを搭載した形態も取ることがで
きる。

【００４２】ランレングス伸長回路及び逆予測関数回路
を実施例のインクジェットプリンタ等の内部にだけでな
く、外部スロットやＩＣカード等の形態に納めて、ユー
ザの使用に合わせた使い方ができるようにもできる。例
えば英数字のようにフォントの伸長処理に時間を要しな
いようなデータを使用するユーザ等は、スロットやカー
ドを使用せず、内部のソフトウェアのみでパターン展開
処理を行うようにもできる。

【００４３】電気回路でもソフトウェアのいずれでも、
圧縮及び予測関数のアルゴリズムを記録装置に内部に格
納して、外部から入力（例えばホストコンピュータ等）
された画像データを圧縮して、必要に応じて伸長、変換
処理を行い、印字或いは画面に表示することもできる。
例えばページプリンタのように、１ページ分の画像デー
タを展開するような制御機器において、圧縮して保存す
ることにより、更に入力情報量の向上が期待できる、コ
スト面でのメリットも大きくなる。

【００４４】以上説明したように本実施例によれば、フ
ォントデータの情報量を減少でき、このようなフォント
データを組み込んだ装置のコストを大幅に低減できる。
又、圧縮のアルゴリズムを装置内部に記憶しておくこと
により、外部から入力された画像データも圧縮して、よ
り多くの画像データを格納することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、よ
りパターンデータの圧縮率を高めて圧縮できるパターン
データの圧縮方法及び装置と、このようにして圧縮され
たパターンデータを伸長して文字を出力できる出力方法
及び装置を提供することができる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインクジェットプリンタの
制御回路の概略構成を示すブロック図である。

【図２】一般的な文字「Ｂ」のフォントデータの一例を
示す図である。

【図３】２０×２０マトリクスで構成されるフォントデ
ータの一例を示す図である。

【図４】あるサンプルフォント約８０００文字の文字パ
ターンに対して、白ランと黒ランの各出現頻度を求めた
例を示す図である。

【図５】対象画素から隣接画素に対する遷移確率例を表
した概念図である。

【図６】一重マルコフにおける変換例を参照して、元の
フォントデータを変換する方法を説明するための図であ
る。

【図７】本実施例における、対象ドットに対して左、
上、左上ドットの組み合わせを考えて、状態確率が５０
％以上の場合に対象ドットを白データに置き換えていく
方式を説明する図である。

【図８】本実施例おける、ある画像データに１ビットず
つ予測関数をかけて処理する方法を説明するための図で
ある。

【図９】本実施例において、４８×４８ドットの文字
「可」のフォントデータを処理した例を示す図である。

【図１０】本発明の実施例における、ワイル符号に基づ
くレングスとオペランド部及びデータ符号部の長さを決
定した例を示す図である。

【図１１】本実施例において、予測関数後のある画像デ
ータに対して理論圧縮率を求めた結果を示す図である。

【符号の説明】

１００ ＣＰＵ １０１ ＲＯＭ １０２ ＲＡＭ １０６ データ転送装置 １０７ ヘッダ判別部 １０８ 白データオペランドカウンタ １０９ オペランド長設定 １１０ 加算白データ数 １１１ データ作成部 １１２ データ部カウンタ １１３ データ長設定部 １１４ 黒データカウンタ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 論理値「０」又は「１」を取り得るドッ
   トデータを有するパターンデータを走査し、対象ドット
   と隣接ドットとの組み合わせを認識し状態確率が５０％
   以上の場合に対象ドットを「０」に変更して「０」のド
   ットデータを増加させる増加手段と、 前記増加手段により「０」のドットデータの数が増加さ
   れたパターンデータの連続する「０」のドットデータの
   数を計数し、当該計数された「０」のドットデータの数
   に応じたデータ数の範囲を示すオペランド部とデータ数
   の範囲の相対値を示すデータ部とからなる第１符号を発
   生するとともに、連続する「１」のドットデータの数を
   計数して前記「１」のドットデータの数を示す第２符号
   を発生し、交互に発生する前記第１及び第２符号により
   符号化する符号化手段と、 を有することを特徴とするパターンデータの圧縮装置。
2. 【請求項２】 論理値「０」又は「１」を取り得るドッ
   トデータを有するパターンデータを走査し、対象ドット
   と隣接ドットとの組み合わせを認識し状態確率が５０％
   以上の場合に対象ドットを「０」に変更して「０」のド
   ットデータを増加させる増加ステップと、 前記増加ステップにより「０」のドットデータの数が増
   加されたパターンデータの連続する「０」のドットデー
   タの数を計数し、当該計数された「０」のドットデータ
   の数に応じたデータ数の範囲を示すオペランド部とデー
   タ数の範囲の相対値を示すデータ部とからなる第１符号
   を発生するとともに、連続する「１」のドットデータの
   数を計数して前記「１」のドットデータの数を示す第２
   符号を発生し、交互に発生する前記第１及び第２符号に
   より符号化する符号化ステップと、 を有することを特徴とするパターンデータの圧縮方法。
3. 【請求項３】 論理値「０」又は「１」を取り得るドッ
   トデータを有するパターンデータを走査し、対象ドット
   と隣接ドットとの組み合わせを認識し状態確率が５０％
   以上の場合に対象ドットを「０」に変更して「０」のド
   ットデータを増加させ、「０」のドットデータの数が増
   加されたパターンデータの連続する「０」のドットデー
   タの数を計数し、当該計数された「０」のドットデータ
   の数に応じたデータ数の範囲を示すオペランド部とデー
   タ数の範囲の相対値を示すデータ部とからなる第１符号
   を割り当て、連続する「１」のドットデータの数を計数
   し前記「１」のドットデータの数を示す第２符号を割り
   当て、交互に割り当てられた前記第１及び第２符号によ
   り符号化されたフォントデータを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記第１符号に基づき、
   前記オペランド部が示すデータ数の範囲と前記データ部
   が示す相対値とに基づいて決定される数の連続する
   「０」のドットデータを生成する第１伸長手段と、 前記記憶手段に前記第１符号と交互に記憶されている前
   記第２符号に基づいて前記「１」のドットデータを生成
   する第２伸長手段と、 前記第１伸長手段と前記第２伸長手段により伸長された
   ドットデータを基に、元の文字パターンデータを展開す
   る展開手段と、 前記展開手段により展開された文字パターンデータに基
   づき文字を出力する出力手段と、 を有することを特徴とする出力装置。
4. 【請求項４】 前記出力手段は、インクジェットプリン
   タを含むことを特徴とする請求項３記載の出力装置。
5. 【請求項５】 論理値「０」又は「１」を取り得るドッ
   トデータを有するパターンデータを走査し、対象ドット
   と隣接ドットとの組み合わせを認識し状態確率が５０％
   以上の場合に対象ドットを「０」に変更して「０」のド
   ットデータを増加させ、「０」のドットデータの数が増
   加されたパターンデータの連続する「０」のドットデー
   タの数を計数し、当該計数された「０」のドットデータ
   の数に応じたデータ数の範囲を示すオペランド部とデー
   タ数の範囲の相対値を示すデータ部とからなる第１符号
   を割り当て、連続する「１」のドットデータの数を計数
   し前記「１」のドットデータの数を示す第２符号を割り
   当て、交互に割り当てられた前記第１及び第２符号によ
   り符号化されたフォントデータを記憶する記憶手段を利
   用する出力方法であって、 前記記憶手段に記憶されている前記第１符号に基づき、
   前記オペランド部が示すデータ数の範囲と前記データ部
   が示す相対値とに基づいて決定される数の連続する
   「０」のドットデータを生成する第１伸長ステップと、 前記記憶手段に前記第１符号と交互に記憶されている前
   記第２符号に基づいて前記「１」のドットデータを生成
   する第２伸長ステップと、 前記第１伸長ステップと前記第２伸長ステップにより伸
   長されたドットデータを基に、元の文字パターンデータ
   を展開する展開ステップと、 前記展開ステップにより展開された文字パターンデータ
   に基づき文字を出力する出力ステップと、 を有することを特徴とする出力方法。