JPH0944138A - 字母図形情報の圧縮、再生方法とその圧縮、再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 字母図形情報が大量になると多くの記録媒体
を必要とし、高品位な字母図形情報を表示する装置がコ
スト高になる。再生された字母図形の表示速度が低下す
る。ネットワーク上の言語が異なる場合に複数種類の字
母セットが必要であった。 【解決手段】 字母図形情報よりそれを構成するエレメ
ントを分解、抽出し、異なる字母図形情報の複数のエレ
メントのうち共通するエレメントを共通のインデックス
で管理して、エレメントの配置情報（レイアウト情報）
と共に記憶媒体に記憶して圧縮された字母情報を作成す
る。圧縮字母情報のエレメントを伸張、合成して字母図
形を再生する。電子化された文書を配布する際に文書内
で使用している文字列に含まれる字母情報のみを圧縮し
記録することにより、高圧縮の字母情報を添付すること
が可能となる。また、その際に字母情報は図形として部
品化されているため、他の外国語で使用されている様々
な言語の字母情報にも対応することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ、ワー
プロ等のＯＡ機器、家電機器等のあらゆる情報系装置に
おいて、文字、数字、図形等の情報（字母図形情報）の
表示に必要な字母図形を高品質で、低価格で提供できる
ようにするものである。詳しくは、文字、数字、図形等
の情報（字母図形情報）をエレメントに分解し、使用頻
度の高いエレメントを抽出し、複数の字母図形情報にお
ける同一のエレメントを共通のインデックスで管理可能
なる様にして圧縮記録し、この圧縮記録された字母図形
情報を伸長、合成して元の字母図形情報を再生可能なる
ようにした字母図形情報の圧縮、再生方法と、それに使
用される圧縮、再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、デジタル技術の発達に伴い字母図
形情報に関する情報を符号化して取り扱うことが多くな
った。この種の字母図形情報を表示するためには従来
は、予めＯＡ機器、家電機器等の機器に組み込まれてい
るＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶されている文
字パターン（字母図形情報）をモニタやプリンタ等へ表
示するための装置（一般にキャラクタージェネレータと
呼ばれる）が使用されている。この場合、字母図形情報
をドットパターンまたはアウトライン化した情報として
メモリ又は磁気ディスク等の補助記憶装置へ納めて使用
する方法が取られていた。また、従来は字母図形情報の
表示にあたって、表示する字母図形情報を文字単位ごと
にキャッシュメモリへ置いて表示の高速化を図ることも
行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
字母図形情報をメモリ又は補助記憶装置へ納める方法で
は、字母図形情報が大量になると多くの記録媒体を必要
し、高品位な字母図形情報を表示するためには装置がコ
スト高になるという欠点があった。前記のキャッシュメ
モリを使用する方法では文字が多くなるとキャッシュメ
モリがあふれてしまい、表示速度が低下するという問題
があった。

【０００４】従来は前記問題の他に、アルファベット圏
の字母セットに比較して字母セットの量が多いアジア圏
では、字母図形を作成する為の人的、時間的なコストが
高くなり、それを扱うための処理機構も複雑化し、製品
化が遅れるという問題があった。また、インターネット
などの普及により言語の異なる国の通信機器間（ワープ
ロ間、パソコン間）で直接ドキュメント（文書）の送受
信が行われるようになると、各国ごとに使用言語が異な
るために扱う字母セットもそれに応じて用意する必要が
あり、字母セットの量が益々多くなる。字母セットの
量、種類が多くなるとそれに伴って種々の難点が生じる
ので字母セットの量、種類はできるだけ少ないことが望
まれる。字母セットの量、種類を少なくするためにはネ
ットワーク上の異なる言語を共通化すればよく、共通化
する一つの方法としては共通言語を例えば英語とかフラ
ンス語といった一ケ国の言語にする方法がある。しか
し、各国の国際理解の為には一ケ国の言語だけでは不十
分であり各国の言語及び文字を尊重することが重要にな
ってくる。そのためには各国の言語及び文字を使用せざ
るを得ず、字母セットの量、種類が多くならざるを得な
い。しかし、現在のコンピュータでは字母セットを同時
に複数持つことは難しく、また、持つことができたとし
ても実際は殆ど使用されない字母セットまでも記録され
るのでディスクが無駄になり現実的ではない。

【０００５】本発明は前記の諸問題を解決し、容量の小
さな記憶媒体内に多くの字母図形情報を納めることがで
き（省メモリ化が可能）、低コストで高次元のメモリ管
理が可能であり、高速な表示処理が可能な字母図形情報
の圧縮、再生方法とそれに使用される字母図形情報の圧
縮、再生装置を提供することを目的とし、その目的実現
のために次の様な構成にしてある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１では文字、数
字、図形等の情報（字母図形情報）からそれを構成する
エレメントを分解して抽出し、その全部又は使用頻度の
高い代表的なエレメントをインデックス化してエレメン
ト部品とすることにより、共通する二以上のエレメント
は同じインデックスで管理可能とし、このエレメント部
品を、エレメント部品から元の字母を再生する際に必要
なエレメントの配置位置、組合わ位置等の配置情報（レ
イアウト情報）と共に記憶装置に記録して多数の字母図
形情報を記録媒体に圧縮して記録し、この圧縮記録デー
タから必要なエレメント部品をインデックスにより呼出
し、前記レイアウト情報に基づいて伸長、合成して呼出
された元の字母図形情報を再生する方法である。

【０００７】請求項２では字母図形情報からそれを構成
するエレメンを分解、抽出し、インデックス化して作成
したエレメント部品と、複数のエレメントの組合わせか
ら構成される複合パターンをインデックス化した複合パ
ターン部品とを、それらのレイアウト情報と共に記録媒
体に圧縮して記録し、この圧縮記録データから必要なエ
レメント部品、複合パターン部品をインデックスにより
呼出し、前記レイアウト情報に基づいて伸長、合成して
呼出された元の字母図形情報を再生する方法である。

【０００８】請求項３では請求項１又は請求項２記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報
に含まれる複数のエレメントのうち、形状はほぼ同一で
あるが位置情報が異なる場合、或は形状が相似形の場合
であって、回転させることで形状が一致するか極めて近
似するエレメントをアフィン変換によってパターン認識
を行って、圧縮されたエレメント部品から元の字母図形
情報を再生する方法である。

【０００９】請求項４では請求項１乃至請求項３記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、元の字母の再
生時に、エレメント部品や複合パターン部品のインデッ
クステーブルを使用頻度の高い順に並べ替えるようにし
たものである。

【００１０】請求項５では請求項１乃至請求項４記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報
の再生時に伸張及び合成と表示とを並列的に処理して、
表示したい文字に必要なエレメント部品または複合パタ
ーンを効率よく伸張することが可能なるようにしたもの
である。このように並列的に処理すれば、通信で電子化
された文書を送信するような場合に、送られてきた文書
を伸張しつつ、ほぼ同時間的に表示していくことが可能
となる。

【００１１】請求項６では請求項１乃至請求項５記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報
が各国固有の字母図形情報であることを特徴とする字母
図形情報の圧縮、再生方法。

【００１２】請求項７では請求項１乃至請求項６記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、与えられた字
母図形情報より字母図形情報の特徴抽出を行い、新たな
字母図形を作成すようにして、低コストで短時間に字母
セットを作成できるようにしてある。

【００１３】請求項８では請求項１乃至請求項７記載の
いずれかの字母図形情報の圧縮、再生方法において、字
母図形情報が各国固有の字母図形情報であることを特徴
とするものである。

【００１４】請求項９では請求項１乃至請求項８記載の
字母図形情報の圧縮、再生方法において、圧縮された字
母図形情報が電子化された文書内の字母図形情報であ
り、この字母図形情報が電子化された文書と共に伝送さ
れるようにし、他の外国語で使用されている様々な言語
の字母にも対応できるようにしてある。

【００１５】請求項１０の字母図形情報の圧縮、再生装
置は、字母図形情報を分解して圧縮する圧縮装置１７
と、圧縮された字母図形情報を記録する外部メモリ及び
補助記憶装置２１と、圧縮された字母図形情報を伸張、
合成して再生する再生装置２０と、エレメント比較部１
６と、特徴抽出部２３とを備えたものである。

【００１６】請求項１１の字母図形情報の圧縮、再生装
置は請求項１０における外部メモリ及び補助記憶装置２
１のインデックステーブルの使用頻度順の並べ替え処理
を補助記憶装置とキャッシュメモリ間で行って、表示が
進むほどにエレメント部品がキャッシュメモリ上に乗
り、高速表示が可能となるようにしてある。

【００１７】

【発明の実施の形態１】 （字母図形情報のエレメントの分解、抽出方法）本発明
の字母図形情報の圧縮、再生方法の実施の形態の一例を
以下に説明する。この実施の形態は字母図形情報が文字
の場合である。ここでは字母図形の圧縮に先立って図１
２、１３に示す様に字母図形情報からそれらの構成要素
（エレメント）を分解して抽出し、コード変換してイン
デックス化してエレメント部品とする。日本語の字母に
は「てん」や「はらい」などエレメントに固有の名称が
ついており、これを一般に部首と呼んでいる。本発明で
は字母の圧縮に際して繰り返し表れてくるエレメントを
抽出し、それをインデックス化してエレメント部品と
し、それを外部メモリ又は補助記憶装置２１に記憶して
コードブックデータ２２とする。この場合、共通する二
以上のエレメントは同じインデックスで管理可能として
字母図形情報の重複部分を減らして高次な圧縮を実現す
る。また、エレメント部品を何処へ配置し、組合わせる
ことで元の字母を再現することが可能になるかを示す配
置情報（レイアウト情報：図１１）をも外部メモリ又は
補助記憶装置２１に記録する。このとき、多数のエレメ
ント部品を表示する拡大率又は縮小率、場所を指定する
位置情報、回転を伴う場合の角度等のパラメータを含め
ることで、最少の情報で高品質の字母を表示するに足る
図形的情報を得ることが可能となる。また、必要に応じ
て複数のエレメントを組合わせて複合パターンとし、そ
れをインデックス化して複合パターン部品として記憶媒
体に記憶してコードブック化する。図１４に複合パター
ンの一例を示す。図１４の「やね」という複合パターン
は「左はらい」と「右はらい」から成っている。この複
合パターンが統計的に多い場合、「やね」という複合パ
ターンを登録することで圧縮率を上げることができ、重
複部分をより一層減らすことができる。

【００１８】図１５は字母図形情報が漢字の場合であ
り、これらからエレメントを分解して抽出する方法の一
例を表している。これらの字母図形情報の全てには「さ
んずい」（図１５の枠１で囲った部分）が含まれてい
る。また、字母図形情報のいくつかには「日」という字
（図１５の枠２で囲った部分）が含まれているもの、
「月」という字（図１５の枠３で囲った部分）が含まれ
ているものがある。しかも「日」は大きさの同じものも
あれば異なるものもある。これら「さんずい」、
「日」、「月」は複数のエレメントから構成されてお
り、それらを個々の複合パターンとし、インデックス化
して複合パターン部品として記録媒体に記録する。大き
さが異なるが相似形のものは一つの複合パターン部品と
してのみ記憶されるため、重複して同じものが登録され
ることがなく、全体としての圧縮率を高めることが可能
となる。

【００１９】図１６は字母図形情報が英字の場合であ
り、これから構成要素を分解して抽出する方法の例を表
している。これらの字母図形情報もいくつかのエレメン
トにより構成されており、例えば、ヘアーラインセリ
フ、ステム、アーム、ピーク等がある。本発明ではそれ
らをエレメントとして抽出し、インデックス化してエレ
メント部品とする。他の外国語もこれらと同様にエレメ
ントを抽出し、インデックス化してエレメント部品とし
たり、複数のエレメントを合成し、それをインデックス
化して複合パターン部品とすることができる。

【００２０】図１７は字母図形情報の輪郭部の抽出処理
の例を表している。図１７のａのように字母図形情報を
表すビット例の集合をドットマトリックスと呼ぶ。この
字母図形情報より特徴抽出するに当ってはアウトライン
（輪郭線）を抽出する処理が必要となる。輪郭線の抽出
にはいくつかの方法があるが、ここではＡＮＤ／ＸＯＲ
演算によってドットマトリックスから輪郭線を抽出する
例を説明する。用意されたドットマトリックスの字母図
形（図１７のａ）を、図１７のｂのように上下左右にド
ット単位でずらしながらＡＮＤ演算をして足し込んでい
くと一回り太い字母が得られる。その字母に対して図１
７のｃのように元データをＸＯＲ演算で重ねると元デー
タ部分はビット反転（白黒反転）する。この結果として
図１７のｄのように元画像より白ぬき処理されたアウト
ライン状の字母図形（実データ部）が生成される。この
場合、更に直線部分及び曲線部分の抜き出しを行い、ス
プライン曲線またはベジエ曲線への当てはめを行う必要
があるが、その方法は汎用されている方法により行う。

【００２１】図１８は縦線と横線の２つのエレメントで
構成されている十という文字（複合パターン）の分解を
行う方法の一例を示すものである。この方法は図１８に
おいて縦方向の標価点５５を複合パターンの輪郭に沿っ
て移動させるものであり、標価点５５が標価方向を移動
中に点の存在しない箇所Ａに差し掛かった場合、標価方
向にスキップして再度点の存在する箇所Ｂまで移動す
る。このようにして標価開始点に差し掛かるまで繰返
し、通過の軌跡を記録する。その後、標価が終了した部
分については消去し、次に新たな標価点（例えば横方向
の標価点）を捜して前記の場合と同様の処理を繰返す。

【００２２】本発明における字母図形情報のエレメント
の分解、抽出の具体例を図９に示す。図９のａに示す字
母図形情報（混という漢字）はメモリ上に配置されたと
きに、ビットのＯＮ／ＯＦＦからなるビット列で構成さ
れたビットマップとして表現することが可能である。こ
のビットマップの全体又は一部（エレメント）を図９の
ｂのように取り出して特定の大きさにスケーリングす
る。一方で、予め用意されたコードブック２２（その内
容は図６に示す通り）から順番にエレメント部品（図９
のｃ）を読み出して前記と同様にスケーリングを行う。
このようにして用意された二枚のビットマップを図９の
ｄに示す様にマッチング（照合）することにより、ビッ
トのＯＮ／ＯＦＦが共通している割合を調べる。即ち、
近似度の測定を行う。単純に図形が同一の場合はこの方
法で十分であるが、字母図形情報は非常に細かなレベル
で視覚上の調整が必要であることから、同じエレメント
部品でも細かくサイズが異なっていたり、位置が調整さ
れている場合が多い。このため正確なマッチングを行う
ためには図１０に示す様にアフィン変換を用い、エレメ
ント部品の拡大、縮小、移動、回転を行なってマッチン
グを行う。

【００２３】図１０はアフィン変換を説明したものであ
る。この場合、座標軸に対して乗算することで図１０
（ａ）に示す様に元図形を拡大、縮小することができ、
座標軸に加減算することで図１０（ｂ）に示す様に元図
形を移動することができ、座標軸に対してＳＩＮ、ＣＯ
Ｓ関数を用いることで図１０（ｃ）に示す様に元図形を
回転することができる。これらを組み合わせることで複
合的な処理を行うことができる。このアフィン変換は図
形処理で広く用いられており、一般によく使用されてい
る。

【００２４】（字母図形情報の入力方法）字母図形情報
の元データの入力のためには、図１の画像入力部（例え
ばイメージスキャナ）１により読み込まれた図形情報を
Ａ／Ｄ変換部２によりビット列に変換する。その際には
どのビット列がどのキャラクターコード（例えばＡＳＣ
ＩＩコード）に対応するかを示す対応表を作成する必要
がある。既に存在する字母図形情報を圧縮する場合は、
デジタル化された字母図形情報は一般にキャラクターコ
ードで符号化されているので、コードと文字そのものの
ビットマップデータ又はアウトラインデータは一意とな
っている。そのため図１のキーボード１０等より入力し
たキャラクターコードを図１のコード変換部９を通じて
表示部１１よりモニター（例えば、ＣＲＴ）１２又はプ
リンタ１４へ出力することが可能である。このような方
法でコードと図形情報が一意の状態になっているものを
フォントセット（字母図形情報セット）と呼ぶ。この字
母図形情報セットより一つの文字を構成する字母を取り
出す。この処理は図１のプログラムメモリ４上のプログ
ラムによって制御されるが、キャラクターコードで符号
化された字母図形情報セットを順番に一文字づつ取り出
すことはループ処理により簡単に行うことができる。こ
のようにして順番に取り出すことが可能な状態になった
字母図形情報セットより任意の一文字分の字母図形情報
を取り出した場合、以下のようにして圧縮データを作成
していく。

【００２５】図４は圧縮データの作成例を示すものであ
る。図４の入力部２７は字母図形情報を表すビット列を
図１のプログラムメモリ４の上に置く。サンプリング部
２８はビット列の全てまたは一部を取り出して標本化デ
ータとする。演算処理部２９においては入力された字母
図形情報を既に登録済のビット列と画素単位で比較す
る。この時、前記したビット列間のパターンマッチング
に加えて、ビット列のアフィン変換により拡大、縮小、
移動、回転などの処理を同時に組み合わせて行なう。コ
ード変換部（インデックスデータ）３０では同一パター
ンは同一コードとして変換され、拡大、縮小、移動、回
転などの処理で極めて近似するような場合はコードに加
え、差分としてパラメータ情報が作成される。既に登録
されているインデックスに対応するものがない場合は、
コード変換部３０に新しくインデックスデータが登録さ
れる。このようにしてコードブック作成部３１により字
母図形情報が圧縮されて図６のように記憶され、コード
ブック２２が作成される。

【００２６】（圧縮のフローチャート）図７は圧縮のフ
ローチャートを示すものである。開始（Ｓ１）における
圧縮処理の開始は、通常、圧縮対象となる字母図形情報
が用意されている場合に、圧縮を開始するキャラクター
コードを指定する。字母情報の入力（Ｓ２）は開始（Ｓ
１）で指定された字母符号に対するビット列あるいはベ
クトルで作成された字母図形をメモリ上にイメージとし
て展開する。字母の特徴分析（Ｓ３）はメモリ上に展開
されたイメージを予め用意されたコードブック（図１の
２２）中の基本部品を参照して近似のものを見つける。
その際、単純に形状が一致する場合、相似的に一致する
場合、位置が異なる場合、回転が伴った場合などを複合
的に参照するためにアフィン変換などの演算処理を加え
る。この結果、コードブックにエレメントがあるかどう
かを調べ、無い場合はコードブックへ新規に登録する。
有る場合は字母情報の入力（Ｓ２）で指定された文字コ
ードに対する字母構成情報として登録する。この処理
を、指定された文字の全てを表示するに足るまで繰り返
す。指定された文字を表示し終えたら次の字母情報があ
るか無いかを調べ、無い場合は終了するが、ある場合は
再度字母特徴の分析（Ｓ３）へ戻り、処理を繰り返す。
これらの処理が終了すると字母図形情報は基本的な圧縮
処理を終える。

【００２７】（伸張、合成による再生）本発明では前記
の様に圧縮して記憶させた字母図形情報を伸張、合成し
て元の字母図形を再生する。伸張データの作成例を図５
に示す。これはキャラクターコード入力部（例えばマウ
ス）１０から表示したい文字列を指示する。この指示は
キーボード等から入力する場合と、予めメモリ上又は磁
気ディスク等の補助記憶装置２１上に置かれた文字列デ
ータ部（図１の８）を使用する場合がある。図５では入
力されたキャラクターコードに基づいて圧縮された字母
図形情報のインデックス管理を行っている図１のコード
ブック２２を参照する。このコードブック２２は図６に
示すようにエレメント部品の実データ部と、その実デー
タ部のポインタを指すエレメント情報番号（インデック
スデータ）とからなる。実データ部にはエレメント部品
を表すビット列或はアウトライン化されたベクトル情報
が記憶されている。図５では次の字母展開部３４におい
てキャラクターコード入力部１０から入力された文字コ
ードを表示するに足るエレメント部品をコードブック２
２から参照し、ＣＲＴ等の表示部１１へ受け渡す動作
を、文字を表示し終るまで繰り返す。

【００２８】図８は伸張機能のフローチャートを表した
ものである。開始（Ｓ１０）における伸張処理の開始は
表示したい文字列を用意するか、キーボード（図１の１
０）から文字を入力した時点から始まる。文字列入力
（Ｓ１１）は予め補助記憶装置（図１の２１）に置かれ
た文字列データ部（図１の８）の文字列データからコー
ドを読み出すか、キーコードを読み出すか、キーボード
から入力をする。キャラクターコード変換（Ｓ１２）は
文字列を電子計算機で扱うための符号へ変換し、コード
と文字を一意に扱うための番号付けを行う。コードブッ
ク参照（Ｓ１３）はキャラクターコード変換（Ｓ１２）
で符号化したコードをキー情報として、表示したい文字
に足るエレメント部品をコードブック２２を参照して、
字母構成要素の展開（Ｓ１４）を行う。即ち、コードブ
ック２２を元にして図１１に示す様に字母図形情報を組
み立てる。字母図形情報の圧縮データにはエレメント部
品或は複合パターン部品のレイアウト情報が含まれてい
るので、その情報に基づいて最終的な字母図形情報とす
る。その際、レイアウト情報に含まれているエレメント
部品を表示する拡大率又は縮小率、場所を指定する位置
情報、回転を伴う場合の角度等のパラメータにより、最
小の情報で高品質の字母を表示するに足る字母図形情報
を得ることが可能となる。この様にして伸長、展開され
た字母図形情報を画面表示（Ｓ１５）によってモニタテ
レビに画面表示するか又はプリンター表示する。構成要
素がもうないかどうかを調べ（Ｓ１６）、まだある場合
はコードブック参照（Ｓ１３）へ戻り、ない場合は次工
程へ進む。表示したい文字列がまだある場合は文字列の
ポインタを進めてキャラクターコード変換（Ｓ１２）へ
戻る。文字列の全てを表示し終った場合は終了（Ｓ１
８）する。

【００２９】

【発明の実施の形態２】 （圧縮再生装置の実施の形態）図１に示す字母図形情報
の圧縮、再生装置は、字母図形情報を分解して圧縮する
圧縮装置１７と、分解、圧縮された字母図形情報を記録
する外部メモリ及び補助記憶装置２１と、分解、圧縮さ
れた字母図形情報を伸張、合成して再生する再生装置２
０と、エレメント比較部１６と、特徴抽出部２３とを備
えている。

【００３０】字母図形情報圧縮装置１７は基本的には画
像入力部１と、それから入力されるアナログ画像信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２と、キーボード
１０と、前記Ａ／Ｄ変換部２及びキーボード１０からの
入力をコード変換するコード変換部９と、字母図形情報
の圧縮、再生を実現するプログラムが格納されたプログ
ラムメモリ４と、同プログラムメモリ４に基づき全体の
制御を行う制御部３とから構成される。画像入力部１よ
り光学的に入力された字母図形情報はＡ／Ｄ変換部２に
よりデジタルのビット列へ変換され、コンピュータで扱
うことができる図形情報になる。

【００３１】前記の外部メモリ及び補助記憶装置２１は
エレメント部品インデックス部５と、複合パターンイン
デックス部６と、エレメント部品データ部７から構成さ
れるコードブック２２と、文字列データ部８とから構成
される。コードブック２２のメモリ構成は図６に示すよ
うに、アドレスが付与されたエレメント情報番号（イン
デックスデータ：索引部）と、各エレメントの内容（実
データ部）とからなる。

【００３２】前記の再生装置２０は外部メモリ及び補助
記憶装置２１に記憶された分解、圧縮された字母図形情
報を再生するプログラムが格納された前記プログラムメ
モリ４と、そのプログラムメモリ４に基づいて再生制御
を行う制御部３と、再生された字母図形を表示可能な状
態にする表示部１１と表示部１１からの信号に基づいて
字母図形を画像表示するＣＲＴなどのモニタ１２とから
構成される字母図形情報画面出力部１８と、前記表示部
１１とインターフェース１５を介して接続される印刷部
１３と印刷部１３からの信号に基づいて字母図形を印刷
するプリンタ１４とから構成される字母図形情報印刷出
力部１９とから構成される。前記の再生装置２０により
モニタ１２又はプリンタ１４へ文字を表示する際は、キ
ーボード１０から入力された文字をコード変換部９によ
り符号化し、キャラクターコード（例えばＡＳＣＩＩコ
ード）化する。表示したい文字を表すキャラクターコー
ドを制御部３によりコードブックデータ２２と突合わ
せ、文字表示に必要な字母を構成する。この場合、複合
パターンインデックス部６及びエレメント部品インデッ
クス部５より実際の表示内容の図形情報を含むエレメン
ト部品データ部７を引き出し、プログラムメモリ４へ展
開する。

【００３３】前記の制御部３は字母を構成するビット列
より特徴エレメントを抽出する。その際、予めエレメン
ト部品データ部７に納められているエレメントのパター
ンと字母を構成するビット列をエレメント比較部１６に
より比較し、近似するパターンを見つける。もし、近似
するパターンが見つからない場合は、新たなパターンと
してエレメント部品データ部７（図１）へ登録する。ま
た、制御部３は表示したい字母を構成するエレメント部
品の全てを表示し、終了までエレメント部品インデック
ス部５、複合パターンインデックス部６を参照し、エレ
メント部品データ部７よりデータを引き出し、プログラ
ムメモリ４上に展開し、文字列中の全ての文字が全て表
示済になるまで次の文字を表示し続ける。その際、文字
列中に含まれる文字図形要素の字母構成データ、即ち、
エレメント部品データ部７に繰り返し表れるものがあ
る。そのエレメント部品はプログラム中で記憶されてお
り、再度外部メモリ及び補助記憶装置２１を参照に行か
ないようにコントロ−ルされる。一般的に使用されてい
るキャッシュメモリの応用として、字母表示に際するエ
レメント部品のキャッシュが行われることで、同じ内容
が重複してメモリ上に存在することを防ぎ、省メモリ化
及び字母データそのものの圧縮を行うと共に、表示の高
速化が行われる。前記のプログラムメモリ４と外部メモ
リ及び補助記憶装置２１との間では制御部３によりメモ
リ転送が行われ、コードブック２２の中に納められた字
母図形情報のエレメント部品データ部７とそのインデッ
クス部５及びインデックス部の複合からなる複合パター
ンインデックス部６からなる字母情報を、プログラムメ
モリ４上のグラフィック表示部（通常ＶＲＡＭ：ビデオ
ランダムアクセスメモリと呼ばれている）へ展開し可視
化する。

【００３４】メモリの転送に関しては図３の通りであ
り、図１のコードブック２２のデータが補助記憶装置２
１にある場合は、一般的には、メモリ上にあるデータを
アクセスする場合よりも低速となるため、一旦読み込ん
だデータは図３のキャッシュメモリ２５にストアされ、
再度そのデータが必要となった場合に低速な補助記憶装
置２１をアクセスすることなく、キャッシュメモリ２５
内のデータを代替えして読み込むことで処理の高速化が
図れるようにしてある。また、メモリ間のコピーはＢｉ
ｔＢｌｔ（ヒットブロックトランスファ）等の方法を用
いて高速にやり取りが可能となるようにする。

【００３５】前記のエレメント比較部１６は近似するパ
ターンを発見するために、対象となるビット列をアフィ
ン変換等により拡大、縮小、回転する機能を持ち、形状
が同じでも大きさが異なる場合や、構成要素の形状が任
意の角度で回転した場合に図形的に近似する等の類似パ
ターンを組み合わせることで、エレメント部品データ部
７が少ない場合でも組み合わせにより目的の字母図形を
合成可能なようにエレメントを抽出する。一例として図
２に示す「構」という文字のように単純な直線のみで構
成された字母図形情報の場合、立て棒１、横棒２、斜め
はらい３・４の相似形の拡大・縮小・回転で字母を構成
することが可能である。この場合、５・６・７・１３・
１４・１５は１を拡大、縮小して作成可能であり、８・
９・１０・１１・１２は２を拡大、縮小して作成可能で
あり、４は３を回転させて作成可能である。しかし、こ
のように基本的な点や線のレベルまで細かく分解してし
まうと、夫々のエレメントに対して位置と拡大・縮小
率、回転角度等を持たねばならず効率が悪い場合があ
る。「構」の字の場合、「木」木へんは一つの複合パタ
ーンとして管理した方が他の木へんを有する文字への流
用もあることから、管理効率が良くなる。このように、
部品データ部７を複数個まとめて複合パターンを作成
し、登録して複合パターンインデックス部６を作成する
ことで、より高密度に字母情報を圧縮することができ
る。このようにして作成された字母図形情報は省メモリ
で図形情報を記録することが可能となり、よく使われる
エレメントはメモリ内にキャッシュされることで高速に
表示することが可能となる。

【００３６】

【発明の効果】

１．本発明は字母図形の特徴エレメントの抽出をベース
としているため、抽出されたエレメントの特徴パラメー
タを設定することで一つの字母から複数の字母セット
（ファミリー）を容易に作成することが可能となり、従
来、膨大な手間と工数とを必要とした字母セットの作成
を短縮化し、大幅なコスト低減を行うことが可能とな
る。また、字母セットの多いアジア圏の字母の作成にお
いて特に有効である。 ２．本発明では字母図形を構成するエレメント部品の組
み合わせパターンをグループ化し、分析することによ
り、字母図形を形成するエレメント部品の構成、構造が
明らかとなるため、字母図形を生成するに足る最も少な
い代表的字母キャラクターを抽出し、その字母図形を設
計することで、字母セット全体を計算による一括処理で
生成することが可能となり、従来一文字づつ設計してい
た字母を非常に短時間で作成することが可能となる。 ３．本発明によれば字母図形情報内における無数の繰り
返しパターンをグループ化し、コード化、インディック
ス化することで大幅な圧縮が可能となる。このことは日
本語における漢字の部首などのように構成要素が特定化
し易い字母を持つ言語に特に効果的である。この特徴は
他の外国語における字母の圧縮においてもそのまま応用
可能である。このことは他の外国語圏の字母セットにも
転用または応用することが可能であり、字母セットの量
が多いアジア圏などでは特に有効である。 ４．圧縮された字母図形情報は少ないメモリしか必要と
しないため、磁気ディスクなどの補助記憶装置に記録し
ておくことも可能であり、通信などの情報で送受信する
際にも便利であり、低コストに行うことができる。 ５．少ない記憶容量で複雑な字母を持つ文字セットを記
録し、再生可能なため字母図形情報をＲＯＭ化やＩＣカ
ード化する技術により、低コストで高品質な字母図形情
報が提供可能である。このため広く家電製品やＰＤＡ
（携帯端末）等に組み込むことが可能となり、各種の機
器を情報表示の為の装置にすることが可能となり、マル
チメディア時代の基本的技術として有効に活用できる。 ６．複合パターンを形成するので字母図形情報をより一
層高密度に圧縮することが可能となる。 ７．圧縮化された字母図形情報の再生に際して、エレメ
ント部品や複合パターン部品のインデックステーブルを
使用頻度の高い順に並べ替えるので、学習効果が高ま
り、表示展開速度が向上する。 ８．電子化された文書中に部品化された字母セットを圧
縮して配布することが可能となるため、各国用の言語セ
ットを持たなくとも電子化された文書を表示用機器に表
示することが可能となる。このため情報交流の国際化に
際して文書の交換を中心としたコミュニケーションが重
要になってくる。本発明は文字処理の国際化においても
各国の文字セットに容易に対応することが可能であり、
マルチメディアコンデンツの国際通信を行う上で非常に
有効かつ重要な技術となる。 ９．特殊なデザインの字母セットを使用したデザイン性
の高い文書の場合でも、文書を作成する際に字母図形情
報を圧縮して添付することにより、受信あるいは受取側
のコンピュータがその字母セットを持たずともオリジナ
ルに忠実に文書を表示することが可能となる。 １０．高速な電子計算機や演算装置と組み合わせること
により、実時間（リアルタイム）で字母のデザインをシ
ュミレーションしながら設計することも可能となるた
め、デザイン分野、出版分野など文字を扱う業務分野に
おいて非常に高い効果をもたらすことが可能となる。 １１．キャッシュメモリによるメモリと補助記憶装置間
のメモリ管理機能は広く一般に行われているが、取り扱
う単位を字母図形情報を構成するエレメント部品にまで
分割することにより、より高次元のメモリ管理が可能と
なり、高速な表示処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の字母図形圧縮、再生装置の一実施例を
示すブロック図。

【図２】字母図形を構成するエレメントの分解の方法の
説明図。

【図３】キャシュメモリの説明図。

【図４】圧縮データの作成例を示す説明図。

【図５】伸張データの作成例を示す説明図。

【図６】コードブックのメモリ構成の説明図。

【図７】圧縮機能のフローチャート図。

【図８】伸張機能のフローチャート図。

【図９】字母図形からのエレメント抽出の一例を示す説
明図。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明におけるアフィン変
換の説明図。

【図１１】コードブックとレイアウト情報により字母図
形を再生する場合の一例を示す説明図。

【図１２】漢字（字母図形）を構成するエレメントの説
明図。

【図１３】ひらがな（字母図形）を構成するエレメント
の説明図。

【図１４】エレメントの複合及び結合による複合パター
ンの説明図。

【図１５】さんずいを含んだ字母図形の説明図。

【図１６】英字フォントを構成するエレメントの説明
図。

【図１７】字母図形の輪郭線の抽出処理の説明図。

【図１８】複合エレメントで構成されている複合パター
ンの分解例を示す説明図。

【符号の説明】

１は画像入力部 ２はＡ／Ｄ変換部 ３は制御部 ４はプログラムメモリ ５はエレメント部品インデックス部 ６は複合パターンインデックス部 ７はエレメント部品データ部 ８は文字列データ部 ９はコード変換部 １０はキーボード １１は表示部 １２はモニタ １３は印刷部 １４はプリンタ １５はインターフェース １６はエレメント比較部 １７は圧縮装置 １８は字母図形情報画面出力部 １９は字母図形情報印刷出力部 ２０は再生装置 ２１は外部メモリ及び補助記憶装置 ２２はコードブック ２３は特徴抽出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５５ Ｂ４１Ｊ 3/12 Ｃ (71)出願人 395015504 渡辺 誠一郎 茨城県つくば市市の台155−34 (72)発明者 小菅 恵雄 東京都目黒区碑文谷５―14―23 ラビソン 内山１Ａ (72)発明者 宮沢 丈夫 東京都三鷹市下連雀４−12−３ プレステ ージ Ｓ＆ＴＷ２ (72)発明者 山本 哲夫 東京都杉並区成田西３−17−23

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字、数字、図形等の情報（字母図形情
   報）からそれを構成するエレメントを分解、抽出し、そ
   の全部又は使用頻度の高い代表的なエレメントをインデ
   ックス化してエレメント部品とすることにより、共通す
   る二以上のエレメントは同じインデックスで管理可能と
   し、このエレメント部品を、エレメント部品から元の字
   母を再生する際に必要なエレメントの配置位置、組合わ
   せ位置等の配置情報（レイアウト情報）と共に記憶装置
   に記録して多数の字母図形情報を記録媒体に圧縮して記
   録し、この圧縮記録データから必要なエレメント部品を
   インデックスにより呼出し、前記レイアウト情報に基づ
   いて伸長、合成して呼出された元の字母図形情報を再生
   することを特徴とする字母図形情報の圧縮、再生方法。
2. 【請求項２】字母図形情報からそれを構成するエレメン
   トを分解、抽出し、インデックス化して作成したエレメ
   ント部品と、複数のエレメントの組合わせから構成され
   る複合パターンをインデックス化した複合パターン部品
   とを、それらのレイアウト情報と共に記録媒体に圧縮し
   て記録し、この圧縮記録データから必要なエレメント部
   品、複合パターン部品をインデックスにより呼出し、前
   記レイアウト情報に基づいて伸長、合成して呼出された
   元の字母図形情報を再生することを特徴とする字母図形
   情報の圧縮、再生方法。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の字母図形情報
   の圧縮、再生方法において、字母図形情報に含まれる複
   数のエレメントのうち、形状はほぼ同一であるが位置情
   報が異なる場合、或は形状が相似形の場合であって、回
   転させることで形状が一致するか極めて近似するエレメ
   ントをアフィン変換によってパターン認識を行って、圧
   縮されたエレメント部品から元の字母図形情報を再生す
   ることを特徴とする字母図形情報の圧縮、再生方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、元の字母図形の
   再生時に、エレメント部品や複合パターン部品のインデ
   ックステーブルを使用頻度の高い順に並べ替えることを
   特徴とする字母図形情報の圧縮、再生方法。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報の
   再生時に伸張及び合成と表示とを並列的に処理すること
   を特徴とする字母図形情報の圧縮、再生方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報が
   各国固有の字母図形情報であることを特徴とする字母図
   形情報の圧縮、再生方法。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、与えられた字母
   図形情報より字母図形情報の特徴抽出を行い、新たな字
   母図形を作成することを特徴とする字母図形情報の圧
   縮、再生方法。
8. 【請求項８】請求項１乃至請求項７記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、字母図形情報が
   各国固有の字母図形情報であることを特徴とする字母図
   形情報の圧縮、再生方法。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項８記載のいずれかの字
   母図形情報の圧縮、再生方法において、圧縮された字母
   図形情報が電子化された文書内の字母図形情報であり、
   この字母図形情報が電子化された文書と共に伝送される
   ようにしたことを特徴とする字母図形情報の圧縮、再生
   方法。
10. 【請求項１０】字母図形情報からそれを構成するエレメ
    ントを分解、抽出して圧縮する圧縮装置１７と、圧縮さ
    れた字母図形情報を記録する外部メモリ及び補助記憶装
    置２１と、圧縮された字母図形情報を伸張、合成して再
    生する再生装置２０と、エレメント比較部１６と、特徴
    抽出部２３とを備えたことを特徴とする字母図形情報の
    圧縮、再生装置。
11. 【請求項１１】請求項１０における字母図形情報の圧
    縮、再生装置にキャッシュメモリを付加し、外部メモリ
    及び補助記憶装置２１のインデックステーブルの使用頻
    度順の並べ替え処理がそのキャッシュメモリと補助記憶
    装置２１間で行なわれるようにしたことを特徴とする字
    母図形情報の圧縮、再生装置。