JP3160446B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の外部
機器より文字データ等を入力して記録媒体に記録する記
録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録装置において、フォントデー
タ等の画像データは記録装置内部の記録部（ＲＯＭ）に
格納して、入力データに相当する文字ビットパターンを
記録部よりアクセスし印字データとして展開し、印字を
行っていた。近年フォントデータ等の画像データは文字
品位を上げるため、より高い解像度の印字データが要求
されている。すなわちフォントデータ１文字を形成して
いるドット数はその解像度に比例して多くなる。４８ド
ット×４８ドットのマトリックスで形成されたフォント
は１フォントにつき２８８バイト（２３０６ビット）必
要となる。日本語フォントの場合１書体で７０００文字
程度存在すると約２Ｍバイトの記憶部のＲＯＭ容量が必
要となる。

【０００３】またＲＯＭ容量削減のため従来より画像デ
ータの圧縮を施し記録装置内部に格納する手法が取られ
ている。例えばランレングス圧縮である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では次のよ
うな欠点があった。

【０００５】１．文字フォントを圧縮せずそのまま記録
装置の記憶部に格納するとＲＯＭ容量が膨大になりかな
りのコストアップとなっている。

【０００６】２．文字フォントを圧縮し記録装置の記憶
部に格納した場合、圧縮データを伸張する論理が複雑で
しかもビット単位に処理を行わなければならないため、
伸張処理にソフトウェアの負荷が多大となり、記録装置
全体としてのスループットに影響を与え印字スピードの
低下を招いていた。

【０００７】３．文字フォントをランレングスによる圧
縮方法を用いてデータ圧縮した場合、圧縮効率を大幅に
高めることができない。

【０００８】本発明の目的は、以上のような問題を解消
した記録装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力されたデ
ータを解析するＣＰＵと、予測関数処理により白ドット
の増えたドットフォントをランレングス圧縮した圧縮フ
ォントを記憶するフォントメモリと、前記ＣＰＵにより
解析されるデータがキャラクタコードの場合、前記フォ
ントメモリよりＤＭＡ転送される圧縮フォントをランレ
ングス伸張し、ランレングス伸張したドットフォントに
逆予測関数処理を施してドットフォントを作成し、作成
したドットフォントをメモリにＤＭＡ転送させるフォン
ト作成手段と、前記メモリに格納されたドットフォント
に基づき記録を行う記録手段とを有することを特徴とす
る。また、前記逆予測関数処理は、注目ドットの値と前
記注目ドットの隣接ドットから予測される予測値とが一
致する場合、前記注目ドットの値を白ドットにし、前記
注目ドットの値と前記注目ドットの隣接ドットから予測
される予測値とが不一致の場合、前記注目ドットの値を
黒ドットとする処理であることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、予測関数処理により白ドット
の増えたドットフォントをランレングス圧縮した圧縮フ
ォントをフォントメモリに記憶し、入力されたデータを
解析するＣＰＵにより解析されるデータがキャラクタコ
ードの場合、前記フォントメモリよりＤＭＡ転送される
圧縮フォントをランレングス伸張し、ランレングス伸張
したドットフォントに逆予測関数処理を施してドットフ
ォントを作成し、作成したドットフォントをメモリにＤ
ＭＡ転送し、前記メモリに格納されたドットフォントに
基づき記録を行う。

【００１１】

【実施例】フォントデータのように確定データは広義の
視野で考えれば全て規則性を備えていることができる。
１個のフォントに注目するひとつのピクセル（ドット）
に対して過去ｎ個のピクセスの組み合わせは２元符号の
場合２ⁿ⁺¹ 個の状態が存在する。しかし現実的には全て
の状態に対してこの論理を持たせることは不可能なので
一つのピクセルに対してその周りのピクセルのみに注目
して考えてみる。特にフォントデータの場合は一般的な
画像データと比較して黒ドットから白ドット、白ドット
から黒ドットへの変化点が少ないので、変化点を黒ドッ
トで表すことにより白データ部分を多くしランレングス
圧縮の効率をより高めることが考えられる。また白ドッ
トから白ドット、黒ドットから黒ドットの遷移確率が非
常に高いのに対して、白ドットから黒ドット、黒ドット
から白ドットへの遷移確率は非常に低いためひとつのピ
クセルに対して隣接するピクセルの２値状態を予測する
ことができる。このことを元フォントデータに応用して
予測関数を用いランレングス圧縮に有利な形にデータを
変換させる。

【００１２】図２の予測関数値表に従い説明を行う。

【００１３】フォント中のある１ドット（ｄ）に対し
て、当該ドットの上（ｂ），左（ｃ）および斜め上
（ａ）のドットに注目した場合に当該ａ〜ｃの３ドット
の組み合わせに対してｄとして現われる確率の高いドッ
トを予測関数と呼ぶ。ａ〜ｃに対する予測関数の値と実
際の値のｄを比較し、一致していればｄを“０”（白）
で置き換え、一致していなければ“１”で置き換える。
つまり遷移確率の高いパターンを白で置き換えると言う
ことである。このことにより大部分のドットが白で置き
換わることにより、ランレングス圧縮の圧縮効率を上げ
る。

【００１４】図３で表したマトリクスでこれらを予測関
数式で表現すると以下のようになる。

【００１５】

【数１】

【００１６】以上のようにして元フォントデータを予測
関数により変換し該変換データをランレングス圧縮し記
録装置の記憶部に格納しておく。

【００１７】復元処理の逆予測関数の論理式は以下のよ
うになる。

【００１８】

【数２】

【００１９】Ｙ＝出力データ Ｄ＝未処理データ 図３に復元処理の例を示す。

【００２０】（ａ）は元フォントデータに対して予測関
数処理を施し作成されたデータである。このデータに対
して左上端のドットから順に式（２）に従ってデータを
復元してゆく。この際左端，上端の外周１ドット分は仮
想的に白（０）とみなす。太枠で囲まれた４ドットにお
いて当該ドット“Ｄ”に対して上“Ｂ”、左“Ｃ”、斜
め上“Ａ”の３ドットを取り出す。当該ドット“Ｄの値
をチェックして、もしＤ＝“０”ならばＤの値は予測関
数と一致していることを意味し、Ｄ＝“１”ならばＤの
値は予測関数値と不一致であることを意味する。

【００２１】（ｂ）のマトリクスにおいて考えると太枠
で囲まれた４ドットについて“Ｄ”にあたるドットは黒
“１”であり予測関数値とは不一致である。従って図２
の予測関数値表からこのドットは黒“１”である。次に
（ｃ）の処理に移る。

【００２２】このとき右上のドットは（ｂ）で生成した
ドットを用いる。（ｂ）と同様にして“Ｄ”にあたるド
ットに着目すると白“０”であり予測関数と合致してい
る。

【００２３】この場合図２の予測関数値表から３のパタ
ーンであり黒“１”であることがわかる。

【００２４】以上の処理を順に繰り返していくと（ｒ）
のパターンが復元される。

【００２５】次に予測関数により正規化されたデータに
関するランレングス圧縮の手法を説明する。

【００２６】フォントデータのように２値のデータでは
黒データと白データの群が必ず交互に現われるのでそれ
ぞれの群をランレングス符号で表現する。フォントを先
頭から縦方向に順にサーチし連続した白ドットをランレ
ングスコード（図４）を用いて圧縮する。フォントの下
端に達してならば、その１つ右の列の先頭ドットがそれ
に連続しているものとして一次元的に符号化する。ここ
でランレングスコードとは“１”に先立つ連続した０〜
２２ビットの“０”（これをオペランドと呼ぶ）と、そ
れに続く（オペランドの長さにより決まる）特定のビッ
ト列（これをデータと呼ぶ）の組み合わせにより符号化
を行う。すなわち“１”に先立つ連続した“０”（＝オ
ペランド部）のビット数をｎとおくとき、予め決められ
たデータ長テーブルより求められた数値がそれに続く
“データ部”のビット長になる。次に“１”に続くｍビ
ットのデータ部の値（αとおく）に、ｎに対応する“デ
ータ初期値テーブル”のエントリを加えたものが、連続
した白ドット（白ブロック）のビット数を表す。白ブロ
ックと黒ブロックは必ず交互に現われるがフォントの先
頭ブロックが白ブロックか黒ブロックかが判定できなけ
ればならないので、圧縮されたデータの先頭には先頭ブ
ロックが白ブロックか黒ブロックかを示すデータ“識別
子”を１ビット格納するものとする。このようにしてラ
ンレングス圧縮されたフォントデータを記憶部に格納す
る。以上述べてきた手順で格納されたフォントデータに
対して逆の手順をハードウェアにより一括処理を行う。

【００２７】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施例による記録装置の
制御系の構成を示す電気ブロック図である。図１におい
て１０１はこの装置における動作，処理を実行するＣＰ
Ｕ、１０２はＣＰＵ１０１の制御プログラムやフォント
生成のためのランレングス圧縮データ，処理のための各
種データを格納するＲＯＭ（ＣＧＲＯＭ）、１０３は各
種データを一時保存するためのＲＡＭ、１００はホスト
コンピュータ等の外部機器との間で通信制御を行い、ホ
ストコンピュータより送られてくる印字データを取り込
むためのデータ受信部、１０５は記録装置が記録媒体に
画像を記録するためにＣＰＵ１０１からの制御信号をヘ
ッドドライバに供給し、記録ヘッドに画像データを転送
して印字するＨＥＡＤ駆動部である。

【００２９】キャリッジモータドライバとキャリッジモ
ータのＣＲ駆動部１０６、紙送りモータドライバと紙送
りモータのＬＦ駆動部１０７はＣＰＵ１０１からそれぞ
れのドライバに制御信号を供給し、印字を記録媒体に行
う際に必要な記録ヘッドの水平方向移動と垂直方向移動
を促す制御系である。１０４は１０２のＲＯＭに格納さ
れているランレングス圧縮フォントを印字ビットパター
ンに復元するためのランレングス伸張処理を行い、ラン
レングス伸張した１文字分のデータを一時格納する４８
ビット×４８ビットで構成されているＲＡＭより前記ラ
ンレングス伸張されたデータを逆予測関数処理して本来
のビットフォントに復元するための逆予測関数処理を行
うフォント作成部である。このフォント作成部について
は後述する。

【００３０】次に本発明においての制御の手順を同様に
図１を用いて説明する。まずデータ受信部１００によっ
て入力されたデータはＲＡＭ１０３に一時格納され、Ｒ
ＯＭ１０２に格納してあるプログラムにそってＣＰＵ１
０１によりコマンド，イメージデータ，キャラクタコー
ドの解析が行われる。キャラクタコードの場合、予めラ
ンレングス圧縮されて格納してあるフォントデータを１
０２のＲＯＭよりＤＭＡにより読み出され１０４のフォ
ント作成部に送られる。フォント作成部ではフォントの
ビット生成が行われ、順次１０３のＲＡＭにＤＭＡによ
り格納される。１文字分のフォント作成が終了するとＣ
ＰＵに割り込みを発生させ次のフォント作成を行う。１
ライン分の展開が終了するか、もしくは外部機器のホス
トコンピュータより印字命令が入力された時点で１０６
のＣＲ駆動部をドライブし１０５のＨＥＡＤ駆動部に１
０３のＲＡＭより印字データが転送され、印字が行われ
る。印字終了後、１０７のＬＦ駆動部がドライブされ一
連のシーケンスが終了する。

【００３１】次に図５のフォント作成ブロック図につい
て詳細に説明する。ランレングス伸張の要求がＣＰＵか
ら出され２００のＤＭＡ制御部が起動し設定されたＣＧ
ＲＯＭ（ＲＯＭ１０２）のフォントデータ先頭アドレス
から予め図４のランレングスコード表に従って作成され
た圧縮フォントがＤＭＡ転送される。データの転送が確
認されると２０２のＤＡＴＡ ＳＨＩＦＴ（データシフ
ト）部により順次１ビットづつシフトされる。２０１は
シフトされた回数をカウントするシフトカウンタであ
る。まず最初のデータの１ビット目は２０３のＨＥＡＤ
ＥＲ（ヘッダ）判別回路に送られ次に続くビットが白ビ
ットであるか黒ビットであるかの判断を行いその情報を
２０４のオペランド，データ，黒データのスイッチ回路
に送る。２０５は白データのオペランド解析部でデータ
シフト部２０２よりシフトされてきたビットの“０”の
数をカウントして“１”が検出された時点のカウント値
によりオペランド長に相当するデータ初期値を求め、２
０６のラッチ回路に転送する。また２０５のオペランド
解析部ではそれぞれのオペランド長によって設定してあ
るデータ部のビット長を求めその情報を２０８のデータ
解析部に転送する。

【００３２】２０５のオペランド解析部の解析の終了を
２０４のスイッチ回路に知らせ、２０４のスイッチ回路
により２０８のデータ解析部を起動させる。２０８のデ
ータ解析部ではオペランドに続くシフトデータのビット
の“１”，“０”を検知し図４のデータ表現可能範囲に
示される値を求め２０９のデータ値ラッチ回路に転送す
る。

【００３３】ついでデータ解析部２０８のデータ解析が
終了したことを２０４のスイッチ回路に知らせる。ラッ
チ回路２０６と２０９にラッチされた値は２０７の加算
部に転送され加算し白データビット数として２１０のラ
ッチ回路に転送される。そこで一旦２０２のデータシフ
ト部によるデータシフトを中断し、白データのフォント
展開処理に移る。例えばオペランド部とデータ部のデー
タが“００００１０１００”（ＬＳＢ← →ＭＳＢ）で
ある場合オペランド部は“００００１”になる。このと
きのデータ初期値は図４からわかるように“４９”であ
り、データ部のビット長は４ビットとなる。ここまでを
２０５のオペランド解析部で行う。

【００３４】データ部は“０１００”（ＬＳＢ← →Ｍ
ＳＢ）であることから値は“２”となる。この解析を２
０８のデータ解析部で行う。その後加算され白データビ
ット長は“５１”となる。ラッチ回路２１０によりラッ
チされた白データビット数は２１２の展開部により順次
縦ドット列に展開され２１４のフォント生成部により正
規化フォントマトリクスが形成される。縦１６ビット生
成されたフォントは２１６のラッチ回路に転送され、２
１８の内蔵ＲＡＭ（４８ビット×４８ビット）に一時保
存される。

【００３５】カウンタ２１５ではフォント生成部２１４
における展開ビット数のカウントが行われ、終了の判断
を行い２０２のＤＡＴＡ ＳＨＩＦＴ部に知らせシフト
を展開させ黒データ解析部２１１を起動する。２１１の
黒データ解析部ではデータシフト部２０２よりシフトさ
れてきたビットの“１”，“０”を検出し“１”が検出
されるまでの“０”の数＋１だけ黒ドットとして２１３
の黒データビット展開部を起動させる。後は白ドット展
開と同様の処理で正規化フォントマトリクスを生成す
る。例えば黒ドットが４ドット連続の場合はオペラン
ド、データに続くデータは“０００１”と表現される。

【００３６】以上の処理が２０１のシフトカウンタによ
りシフトデータのビット数だけ行われシフトが終了した
ことを検知したら再びＲＯＭ１０２よりＤＭＡ転送で圧
縮データを読込み処理を続ける。ラッチ回路２１６から
のデータに関し、２２１の文字サイズ設定部で設定され
た１文字分のランレングス伸張圧縮が終了すると（これ
は１文字転送終了判断部２１７が行う）、次に逆予測関
数処理へ移る。

【００３７】逆予測関数処理部２１９は２１８の内蔵Ｒ
ＡＭに一時保存されたデータを順次１６ビットずつ読み
出し図３のデータ復元処理に従いビットフォントを作成
していく。作成されたビットフォントはラッチ回路２２
０に送られる。このラッチ回路２２０からの１６ビット
のフォントデータは、ＤＭＡ設定部２２２に転送され外
部のＲＡＭの指定された領域へＤＭＡ転送される。

【００３８】２２１の文字サイズ設定部により設定され
た１文字分の転送が終了すると（その判別は１文字作成
終了判別部２２３が行う）、２２３の１文字作成終了判
別部からＣＰＵに対して終了割り込みを発生させる。

【００３９】以上の処理は最初にＣＰＵからＣＧＲＯＭ
のフォントデータ先頭アドレスと文字サイズ、出来上が
ったビットフォントの外部ＲＡＭ格納先頭アドレスをフ
ォント作成部に設定し、ランレングス伸張スタートの信
号をフォント作成部に与えてやるだけで最後の終了割り
込みが発生するまでＣＰＵは介在することなく処理が行
われる。

【００４０】＜他の実施例＞ホストコンピュータからダ
ウンロード文字等を外字登録する場合、ランレングス圧
縮処理を内部ＲＯＭのプログラムとして格納することに
より外字登録領域を通常の登録領域より大幅に小さくす
ることが可能となり、ＲＡＭ容量の削減にも貢献でき
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォントメモリの容量を小さくでき、かつ、フォントの
読み出し、伸張、書き込みをＣＰＵ以外で行うため、そ
の間ＣＰＵは他の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に関する記録装置のブロック
図である。

【図２】本発明での予測関数値表を示す図である。

【図３】本発明での逆予測関数処理によるデータの復元
例を示す図である。

【図４】本発明でのランレングス圧縮法によるランレン
グスコード表を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例によるフォント作成部回路
のブロック図である。

【符号の説明】

１００ データ受信部 １０１ ＣＰＵ １０２ ＲＯＭ １０４ フォント作成部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−107056（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−276390（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92595（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−169405（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−344601（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−236680（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−271481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/485 B41J 5/30 G06F 3/12 G06T 9/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたデータを解析するＣＰＵと、 予測関数処理により白ドットの増えたドットフォントを
   ランレングス圧縮した圧縮フォントを記憶するフォント
   メモリと、 前記ＣＰＵにより解析されるデータがキャラクタコード
   の場合、前記フォントメモリよりＤＭＡ転送される圧縮
   フォントをランレングス伸張し、ランレングス伸張した
   ドットフォントに逆予測関数処理を施してドットフォン
   トを作成し、作成したドットフォントをメモリにＤＭＡ
   転送させるフォント作成手段と、 前記メモリに格納されたドットフォントに基づき記録を
   行う記録手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記逆予測関数処理は、注目ドットの値
   と前記注目ドットの隣接ドットから予測される予測値と
   が一致する場合、前記注目ドットの値を白ドットにし、
   前記注目ドットの値と前記注目ドットの隣接ドットから
   予測される予測値とが不一致の場合、前記注目ドットの
   値を黒ドットとする処理であることを特徴とする請求項
   １記載の記録装置。