JPH0758429B2 - 文字符号化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は低画素文字から高画素文字までの文字を再生す
ることができる文字符号化方法に関し、特に低画素文字
でも高品質の文字の再生が可能な文字符号化方法に関す
るものである。

［従来技術］ CRT写植機やレーザ写植機等の電算写植機は、その出力
物を印刷用の版下として使用するため、印画紙やフィル
ム等の感光材料に50〜130本/mmの高分解能で文字を露光
出力する。

そのため文字パターンデータは、高画素文字として再生
されることを前提として圧縮符号化され、複数書体分の
文字パターンデータを電算写植機のハードディスク等に
記憶させている。

従来文字の校正作業は、上述の電算写植機から感光材料
に出力したものを校正用のゲラとして使っていた。

しかしながら感光材料は普通紙に比べて高価であるた
め、校正用のゲラに感光材料を使用することは経済的な
負担が大きい。しかも校正は複数回行われるのが普通
で、そのたびに同一の校正用のゲラを感光材料に出力す
ることは非常に不経済である。また校正作業には50〜13
0本/mmもの高分解能の出力物は必要ではなく、最終的に
出力する字種、書体、Ｑ数（文字の大きさ）、印字位置
等が困難なく認識できる程度の分解能であれば充分であ
る。

以上のような点から、近年、10〜20本/mm程度の分解能
で、普通紙に校正用のゲラをレーザを利用して出力する
校正用プリンタが発表され普及している。

この校正用プリンタで出力する文字を再生する文字パタ
ーンデータは、電算写植機側から高画素文字用の文字パ
ターンデータがオンラインで供給されるか、あるいは校
正用プリンタ側で別に高画素文字用の文字パターンデー
タを持っているかのいずれかである。

［発明が解決しようとする問題点］ 電算写植機では普通７〜250Q（例えば10Q＝2.5mm角の文
字）の文字を出力するため、校正用プリンタにおいても
７〜250Qの文字を字種や書体等が困難なく認識できる程
度に出力されなければならない。

その場合、大きい文字は高画素で出力されるため字種や
書体等の認識は容易に行えるが、7Qのように小さい文字
の場合、低画素となるため字種や書体等を認識できるよ
うに文字パターンデータから再生して出力することは、
特に画数の多い文字の場合、非常に難しい。

例えば7Qの文字を100本/mmの分解能の電算写植機で出力
する場合は１つの文字を175×175ドットのマトリクス上
のドットで表現できるのに対し、20本/mmの分解能の校
正用プリンタで出力する場合は、35×35ドットのマトリ
クス上のドットで表現しなければらない。

更に校正用プリンタで使用する文字パターンデータは、
文字の大きさに変化が少ない事務用のプリンタと異な
り、大きい文字を出力しなければならないことから、予
め低画素文字用の文字パターンとして符号化された文字
パターンデータを使用して高画素文字を出力することは
品質の点で問題があり、使用できない。

そのため校正用プリンタでは、電算写植機において使用
する高画素文字用に圧縮符号化された文字パターンデー
タと同一のデータから、文字を再生して上述のマトリク
ス上の点として表現するため、小さい文字の場合、量子
化誤差等により以下のような問題が生じる。

．大幅な量子化のため、輪郭に不自然な凸凹が生じ
る。例えば元の文字パターンデータ上は第２図（１）の
ように表わされる輪郭を小さいサイズにデコードする
と、第２図（２）の矢印の部分のように不自然なドット
が生じる。

．同じ文字の同じ要素であるにもかかわらず線幅が異
なる。例えば元の文字パターンデータ上は第２図（３）
のように表わされる輪郭を小さいサイズにデコードする
と、第２図（４）の矢印の部分のように１本だけ他の要
素より線幅が太くなる。

．同一書体の同じ文字の要素であるにもかかわらず形
状が異なる。

このような問題は大きい文字であればさほど目立たない
が、小さくなればなる程、１ドットの違いでも顕著に目
立ってしまう。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は以上の点から成したものであり、低画素文字か
ら高画素文字までを再生することができ、特に低画素文
字でも品質が劣化することなく文字パターンを再生する
ことができる文字パターンデータの文字符号化方法を提
供することを目的とし、その特徴とするところは、文字
の輪郭上に抽出した複数のサンプル点の位置情報、及
び、サンプル点間の文字輪郭を近似する多項式の次数や
各項の係数を符号化して記憶する文字符号化方法におい
て、各サンプル点ごとに、強制的に直線化する区間であ
るか否かを示す情報、及び、文字の線幅を制御する区間
であるか否かを示す情報ならびに線幅情報を選択するた
めのアドレス情報、及び、量子化するステップを調整す
る区間であるか否かを示す情報を記憶するとともに、前
記量子化するステップのＸ座標を算出するためのステッ
プ変換関数を保持したことである。

［発明の概要］ 本発明は、文字輪郭上に複数抽出したサンプル点の位置
情報とともに、サンプル点間の文字輪郭を近似する多項
式の次数や各項の係数を文字輪郭を表わす情報として記
憶する。さらに、上記の情報とともにサンプル点ごと
に、 ．強制的に直線化する（直線化処理）区間であるか否
かを示す情報 ．文字の線幅を制御する（線幅制御処理）区間である
か否かを示す情報 ．量子化するステップを調整する（ステップ調整処
理）区間であるか否かを示す情報 等の情報を記憶するようにし、デコードする際に上記
〜に示した情報に応じて品質を向上する処理を加える
ようにした。

［実施例］ 以下に本発明の実施例について詳細に説明する。

上述したように、本発明では１つの文字を表わす情報と
して、 ．文字の輪郭上のサンプル点の位置情報 ．文字のサンプル点間の輪郭を近似する多項式に関す
る情報 及び、 ．強制的に直線化する（直線化処理）区間であるか否
かを示す情報 ．文字の線幅を制御する（線幅制御処理）区間である
か否かを示す情報 ．量子化するステップを調整する（ステップ調整処
理）区間であるか否かを示す情報 を各サンプル点ごとに記憶する。

第１図（１）は１文字分の情報を記憶する場合のフォー
マットの例を表わした図である。１はサンプル点の位置
情報を記憶するエリアで、第３図の場合を例にすると、
文字『Ｕ』の輪郭上のサンプル点S₁,S₂,…の位置情報が
記憶されている。

各サンプル点は、サンプル点間を近似する多項式が忠実
に文字輪郭を再現できる位置に抽出する。そのため例え
ば特開昭59−75975号公報に記載の技術等により自動的
にサンプル点の抽出を行うのが一般的であるが、スキャ
ナ等で文字の原画を読込んで画面上にその輪郭を表示
し、オペレータがカーソルで選択する等して抽出する方
法もある。

２はエリア１に記憶している位置情報のサンプル点から
次のサンプル点までの輪郭部分（以下これをセグメント
という）を近似する多項式の次数や各項の係数等の多項
式に関する情報を記憶するエリアで、第３図の例ではセ
グメントA₁,A₂を近似する多項式の次数や各項の係数を
それぞれサンプル点S₁,S₂の位置情報を記憶したサンプ
ル点情報Ｓ内のエリア２に記憶する。

各セグメントを近似する多項式の各項の係数は、例えば
特開昭59−75975号公報に記載の技術等により行う。

３はサンプル点が直線化処理、線幅制御処理、ステップ
調整処理を行う区間であるか等の種々の属性情報を記憶
するエリアである。

第１図（２）は１つのサンプル点情報Ｓのフォーマット
の例を表わした図である。

エリア１−１、１−２にはそれぞれサンプル点のＸ座
標、Ｙ座標を記憶している。エリア３−１は当該サンプ
ル点が直線化処理を行う区間の開始点であることを示す
フラグ、エリア３−２は当該サンプル点が直線化処理を
行う区間の終了点であることを示すフラグ、３−３は当
該サンプル点が線幅制御処理を行う区間の開始点である
ことを示すフラグ、３−４は当該サンプル点が線幅制御
処理を行う区間の終了点であることを示すフラグ、３−
５は当該サンプル点がステップ調整を行う区間の開始点
であることを示すフラグ、３−６は当該サンプル点がス
テップ調整を行う区間の終了点であることを示すフラ
グ、４−１は後述する種々線幅の情報を記憶している線
幅テーブルのアドレスを記憶するエリアで、線幅制御処
理を行う区間の開始点であることを示すフラグ３−３が
オンの場合のみ存在する。

４−２は線幅制御の対象となるサンプル点の位置情報を
記憶するエリアで、エリア４−１と同様フラグ３−３が
オンの場合のみ存在する。

第４図は線幅テーブル５を示す図で、種々の線幅情報を
アドレスと対応づけて記憶しており、アドレスを指定す
ることにより線幅情報が読み出せる。

以上のように、１つのサンプル点につき第１図（２）の
ような情報を記憶する。

次に直線化処理、線幅制御処理、ステップ調整処理の各
々について説明する。

〔直線化処理〕

第１図のように文字輪郭を符号化した文字パターンデー
タを、エリア２記憶している多項式に関する情報だけで
デコードしてビット展開したとき、第５図（１）の矢印
の部分のように、一部に不自然な凸部や凹部が生じる場
合がある。

このような現象を防止するためには、サンプル点S₁とサ
ンプル点S₂との間を第５図（２）のように強制的に直線
化する。このような処理を本発明では直線化処理とい
う。

第５図の例ではサンプル点S₁が直線化処理の開始点とな
り、サンプル点S₂が終了点となる。

従ってサンプル点S₁のフラグ３−１はオンであり、サン
プル点S₂のフラグ３−２もオンである。

直線化処理の開始点となるサンプル点と終了点となるサ
ンプル点とは必ずしも隣合っている必要はなく、その間
に複数のサンプル点が存在していても良い。

〔線幅制御処理〕

多項式に関する情報だけでデコードしてビット展開する
と、同じ文字の同じ要素でありながら、第６図に例を示
すとおり、線幅がW₁とW₂のように異なる場合がある。ま
ずこの原因について説明する。

第６図で６は多項式が表わす輪郭を示しており、７は前
記輪郭６をビット展開したときの量子化誤差を含んだ輪
郭である。第７図（１）は第６図の８の部分を拡大した
図である。

図において、10はビット展開する際の位置を示すもの
で、本発明では“グリッド”と称する。ビット展開の可
能な位置は、グリッド10の交点のみであることはもちろ
んである。

第７図（１）で輪郭６が図の位置に多項式で表わされる
場合、点６−１はグリッド10上の点６−２に量子化され
る。

第７図（２）は第６図の９の部分を拡大した図である。
第７図（１）の場合と同様、輪郭６が図の位置に多項式
で表わされる場合、点６−３はグリッド10上の点６−４
に量子化され、また点６−５は同じく点６−６に量子化
される。

従って輪郭６の線幅が両方ともW₀であっても、輪郭６の
多項式が表わす位置により量子化することによって、輪
郭７の線幅が第７図（１）の例ではW₁に、第７図（２）
の例ではW₂のように異なってしまうという現象が生じ
る。

尚第７図において、輪郭７は出力するドットの大きさを
考慮し、グリッド10の交点からグリッド間隔の1/2だけ
外側に描いている。

次に線幅制御処理について説明する。第８図の例は、輪
郭６が第７図（２）と同じ位置にある場合の例である。

まず点６−３はグリッド10上の点６−４に量子化される
のは第７図（２）の場合と同じである。一方、点６−５
を量子化すると第７図（２）と同じように点６−６に量
子化されてしまうため、線幅制御処理を行う場合は、点
６−３を量子化した点６−４を基準として所定の線幅分
だけ離れた点について量子化を行う。

従って第８図の例では、グリッド10上の点６−４を基準
として線幅W₃だけ離れた点６−７を量子化することによ
り、グリッド10上の点６−８に量子化される。

即ち、第６図の例では両側とも同一の線幅W₃を設定し、
上述の線幅制御処理を行えば、両側の線幅を確実に等し
くすることが可能となる。

以上説明した線幅制御処理は、第１図（２）のフラグ３
−３がオンとなっているサンプル点から開始され、フラ
グ３−４がオンになっている点で終了する。

また、フラグ３−３がオンとなっているサンプル点情報
Ｓには、エリア４−１に第４図に示した線幅テーブル５
の所定線幅の情報を記憶しているエリアのアドレスを記
憶している。そしてエリア４−２には線幅制御の対象と
なるサンプル点の位置情報を記憶している。

〔ステップ調整処理〕

ステップ調整処理は、例えば文字の端部が丸みを帯びて
いる書体を低画素で出力する場合でも、できるだけ丸み
が表現でき、他の書体との区別がつけられるようにする
ためのものである。

第９図（１）は多項式が表わす文字の輪郭の一部をグリ
ッド10上に表わした図であり、11が多項式で表わされる
輪郭である。

量子化は、一般にグリッド10のＸ座標の整数値の部分に
ついてＹ座標値を求め、そのＹ座標値を量子化すること
により行う。

従って第９図（１）の輪郭11を量子化してビット展開す
ると、第９図（２）のようになる。つまり、多項式が表
わす輪郭11は端部に丸みがあるにもかかわらず、量子化
することにより丸みは全く表現されなくなってしまう。

第９図の例のほかに、輪郭11のグリッド10上の位置によ
っては、丸みの一部だけ、即ち半円形に表現されてしま
う場合もある。

そこでステップ調整は、多項式で表わされる輪郭11を量
子化する際、Ｘ方向を一定のステップではなく、例えば
あるステップ変換関数ｆ（ｘ）に従ってＸ方向のステッ
プを変換し、そのＸ座標に基づいてＹ座標を求めて量子
化を行う。

但し、ビット展開はステップを変換する前の位置へ行
う。尚、ステップ変換してもステップ調整区間の開始点
と終了点の間のＸ座標の総数は同じとする。

第10図は上述したステップ変換関数ｆ（ｘ）の一例を示
す図であり、横軸がステップ変換前のＸ座標値、縦軸が
ステップ変換後のＸ座標値を示す。

但し、横軸、縦軸の目盛は、ステップ調整する区間の開
始点を０、終了点を1.0として取っている。

第11図は、第９図（１）と同じ輪郭11を、第10図に示す
ステップ変換関数ｆ（Ｘ）に従ってステップを変換して
量子化した場合の例である。

第11図（１）はステップ変換後のＹ座標を求めるＸ座標
の位置を示す。例えば、第９図（１）のＸ座標の０と１
は、ステップ変換することによりステップ調整区間の開
始点11−１を通る位置に変換される。また９と10は終了
点11−２を通る位置に変換される。

このようにしてステップ変換した後Ｙ座標を求めて量子
化してビット展開すると第11図（２）のようになる。こ
の図からもわかるように、低画素でありながら丸みの部
分がはっきりと表現されている。

尚、ステップ変換関数は第10図のものだけに限定され
ず、文字の輪郭の形状に応じて複数のステップ変換関数
を適宜使い分けるようにすることもできる。

以上説明したステップ調整処理は、第１図（２）のフラ
グ３−５がオンとなっているサンプル点がステップ調整
区間の開始点で、フラグ３−６がオンになっている点が
終了点である。

以上説明したように、直線化処理、線幅制御処理、ステ
ップ調整処理の各処理を行う必要がある場合は、それら
の区間の開始点と終了点のサンプル点情報Ｓの所定のフ
ラグをオンにする。

第12図は本発明を適用する校正用プリンタ等の一部の構
成ブロック図である。

12はCPU、13は入力機等で入力された文字コードや文字
の大きさ等の文字の属性情報等からなる文字データをフ
ロッピディスクあるいはオンライン等により入力する入
力部、14は各種データを記憶するメモリで、上述のよう
に圧縮された文字パターンデータや、第４図に示す線幅
テーブル５、第10図に示すようなステップ関数ｆ（ｘ）
に関するデータ等を記憶している。

15は入力部13から入力された入力データに従って、前記
メモリ14から読出した文字パターンデータの輪郭を復元
するデコーダ、16は前記デコーダでデコードされたデー
タを展開する展開メモリ、17はビットマップメモリで、
前記展開メモリ16にビット展開した文字パターンを最終
的に出力される体裁でビット展開する。

18は出力部で、例えばレーザビームをラスタ走査するこ
とによりビットマップメモリ17に展開したデータの出力
を行う。

次に入力データの出力までの処理について説明する。

フロッピデッスクあるいはオンラインで入力部13から読
込んだ文字データはCPU12で解析され、文字コードに対
応する文字パターンデータをメモリ14から読出す。

読出された文字パターンデータはデコーダ15に、文字の
大きさ等の情報とともに１文字ずつ送られる。

デコーダ15は圧縮されている文字パターンデータをデコ
ードして文字パターンの輪郭を復元し、それを展開メモ
リ16にビット展開する。尚、デコードの詳細については
後述する。

展開メモリ16にビット展開された輪郭部で表わされた文
字パターンデータはビットマップメモリ17へ送られ、出
力体裁通りの位置にビット展開される。この際、輪郭の
内部を塗り潰す処理が行われる。

次に、デコーダ15におけるデコードの処理を、第13図の
フロー図を用いて説明する。第13図は１文字分の文字パ
ターンデータを、低画素で文字をデコードする際の処理
手順を表わしている。

はじめにサンプル点情報Ｓを読込む（B1）。

デコードが終了していない場合（B2）、そのサンプル点
が上述したステップ調整区間の開始点か否かを判断する
（B3）。

開始点か否かの判断は第１図（２）にも示したように、
フラグ３−５がオンであるか否かによって判断する。フ
ラグ３−５がオフの場合、次に直線化処理の開始点か否
かを判断する（B4）。

開始点か否かの判断は、フラグ３−１がオンであるか否
かによって判断する。フラグ３−１がオフの場合、直線
化処理、線幅制御処理、ステップ調整処理等の処理は行
わず、通常のデコードを行う（B5）。

通常のデコードは、エリア２に記憶している輪郭を近似
する多項式の情報に従って行う。

一方、B4においてフラグ３−１がオンの場合は、当該サ
ンプル点が線幅制御処理の開始点か否かを判断する（B
6）。

開始点か否かの判断はフラグ３−３がオンであるか否か
によって判断する。フラグ３−３がオフのとき、直線化
処理を行う（B7）。

またオンのときは線幅制御処理を行う（B8）。

一方、B3でフラグ３−５がオンのときは、ステップ調整
処理を行う（B9）。

第14図はB7の直線化処理をより詳細に示すフロー図であ
る。

直線化処理を行う場合は、まず次のサンプル点情報Ｓを
読込む（B7−１）。

そして今読込んだサンプル点が直線化処理の終了点か否
かの判断を行う（B7−２）。

終了点か否かの判断はサンプル点情報Ｓのフラグ３−２
がオンであるか否かによって行う。フラグ３−２がオフ
ならば次のサンプル点情報Ｓを読込み、同様にして直線
化処理の終了点か否かの判断を行う。

直線化処理の終了点ならば、開始点と終了点の間を、エ
リア２に記憶している多項式の情報にかかわらず前述し
た直線化処理を行う（B7−３）。

第15図はB8の線幅制御処理をより詳細に示すフロー図で
ある。線幅制御処理を行う場合は、はじめに、線幅制御
の対象となるサンプル点を検索する（B8−１）。

線幅制御の対象となるサンプル点の位置情報は、線幅制
御処理の開始点のエリア４−２に記憶している。

次に線幅制御処理の開始点のエリア４−１に記憶してい
る線幅テーブル５のアドレスに基づき、線幅テーブル５
から線幅情報を読出す。そして次のサンプル点の情報を
読込む（B8−３）。

そして今読込んだサンプル点が線幅制御処理の終了点か
否かの判断を行う（B8−４）。終了点か否かの判断はフ
ラグ３−４がオンであるか否かによって行う。

サンプル点情報Ｓのフラグ３−４がオフならば次のサン
プル点情報Ｓを読込み、同様にして線幅制御処理の終了
点か否かの判断を行う。

線幅制御処理の終了点ならば、開始点の間を前述した線
幅制御処理を行う（B8−５）。

第16図はB9のステップ調整処理をより詳細に示すフロー
図である。ステップ調整処理を行う場合は、まず次のサ
ンプル点情報Ｓを読込む（B9−１）。

そして今読込んだサンプル点がステップ調整処理の終了
点か否かの判断を行う（B9−２）。

終了点か否かの判断は、サンプル点情報Ｓのフラグ３−
６がオンであるか否かによって行う。

フラグ３−６がオフならば、次のサンプル点情報Ｓを読
込み、同様にしてステップ調整処理の終了点か否かの判
断を行う。

ステップ調整処理の終了点ならば、開始点と終了点の間
において、量子化するＸ座標の位置を第10図に示したス
テップ変換関数ｆ（ｘ）に従って、量子化するＸ座標の
位置を算出する（B9−３）。

そして算出したＸ座標に基づき、前述したステップ調整
処理を行う（B9−４）。

以上の手順に従い、１文字のデコードを順次行って展開
メモリ16に送れば、１文字分の輪郭がビット展開され
る。

以上本発明の実施例を説明したが、本発明は、電算写植
機システムの校正用プリンタだけではなく、電算写植機
と比べ、比較的低解像度のプリンタで出力することを想
定している、いわゆるデスクトップパブリッシングの分
野においても適用することが可能である。

更に、本発明はプリンタ等からハードコピーとして出力
するものだけではなく、入力装置、編集校正装置や各種
ワークステーション等のように、表示画面上に文字を表
示する装置においても適用することができる。

［発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明は低画素用の文字パ
ターンデータを高画素用とは別に記憶することなく、高
画素用の文字パターンデータから、高品質の低画素文字
を出力することができるという大なる効果を有する文字
符号化方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により符号化した文字パターンデータの
フォーマットを示す図、第２図は低画素文字を出力する
場合の問題点を説明する図、第３図はサンプル点やセグ
メントについて説明する図、第４図は線幅テーブル５を
示す図、第５図は直線化処理について説明する図、第６
図、第７図、第８図は線幅制御処理について説明する
図、第９図、第10図、第11図はステップ調整処理につい
て説明する図、第12図は校正用プリンタの一部のブロッ
ク図、第13図、第14図、第15図、第16図はデコードの処
理手順を示すフロー図である。 12……CPU、13……入力部 14……メモリ、15……デコーダ 16……展開メモリ、17……ビットマップメモリ 18……出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−134747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−134748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−75865（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字の輪郭上に抽出した複数のサンプル点
   の位置情報、及び、サンプル点間の文字輪郭を近似する
   多項式の次数や各項の係数を符号化して記憶する文字符
   号化方法において、 各サンプル点ごとに、強制的に直線化する区間であるか
   否かを示す情報、及び、文字の線幅を制御する区間であ
   るか否かを示す情報ならびに線幅情報を選択するための
   アドレス情報、及び、量子化するステップを調整する区
   間であるか否かを示す情報を記憶するとともに、 前記量子化するステップのＸ座標を算出するためのステ
   ップ変換関数を保持することを特徴とする文字符号化方
   法。