JPH113417A - 表示のためのグラフィックス情報を含むイメージを作成する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないメモリで複雑なグラフィックス・イメ
ージの印刷と表示ができるようにする。 【解決手段】 透明性情報オーダを含むグラフィックス
・オーダからビットマップ・イメージを生成するイメー
ジ生成手段を有する。その手段は、ソース内とパターン
内と宛先内の複数ビット画素を処理するラスタ演算モデ
ルと、前記ソース内と前記パターン内と前記宛先内の複
数ビット画素を処理するフィルタ演算モデルとを有す
る。そしてそのラスタ演算モデルとフィルタ演算モデル
とは協調動作して前記宛先を所定の方式で修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示技術の分野に
関し、具体的には、複雑なグラフィックス操作を処理す
る新規な機構を使用してカラーまたはグレイ・スケール
・モニタまたはカラー・レーザ・プリンタあるいは他の
連続ラスタ走査装置に送られるカラーおよびグレイ・ス
ケール・データを扱う。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、本発明の技
法を使用しない場合に比べて少ないメモリで複雑なグラ
フィックス・イメージの印刷と表示ができるようにする
ソフトウェアおよびハードウェア・グラフィックスとメ
モリ削減技術との継続的発展の一部である。本発明は、
フィルタ演算と呼ぶ新しい演算を使用した連続トーン・
データに適用される複雑な論理を扱う。

【０００３】

【課題を解決するための手段】グラフィックス環境にお
けるラスタ操作と同時に透明性操作を処理する新規な手
法を開示する。これは、フィルタ演算を導入して透明性
の効果を得ることによって実現される。フィルタ演算
は、グレイスケールおよび連続トーン・カラー・ラスタ
演算と協調して機能する。フィルタ演算の導入とそのラ
スタ演算との協調によって、この、普通なら計算上複雑
になる問題を単一のハードウェア回路で処理することが
可能にある。この手法の効率性は、モノクロームおよび
カラーのレーザ印刷などのリアルタイム応用分野に非常
に役立つ。この解決策は、ビデオ表示装置での複雑なグ
ラフィックスの表示にも適用可能である。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下の説明では、まずラスタ演算
と透明性について紹介する。次に、この２つの機構を結
合する問題を解決する従来技術の手法の難点について説
明する。透明性をフィルタ処理として扱うことによっ
て、この問題を異なる観点から見ることができるように
なる。この解決策はソフトウエアで効率的であるが、ハ
ードウェアの並列性にも十分に役立ち、したがって従来
技術の手法で必要な段階的または順次計算プロセスがな
くなる。この解決策について説明し、並列計算を使用し
て協調結果が得られることを示す高水準回路図を図示す
る。

【０００５】図１は、本発明を使用することができる環
境を示すシステムのブロック図である。米国特許第５２
０４８０４号では、連続同期ラスタ出力装置上に表示す
るグラフィックス情報を生成する方法および装置が開示
されている。そのシステムは、米国特許第５２０４８０
４号の図４に図示されており、モノクローム出力装置で
の印刷用である。本発明は、カラー・イメージとモノク
ローム・イメージを処理するための、米国特許第５２０
４８０４号に記載されているシステムの改良を対象とし
ている。米国特許第５２０４８０４号に記載の基本グラ
フィックス・オーダを強化してカラーをサポートし、後
述するようにフィルタおよびその他の演算のための追加
のオーダを定める。ちなみに、米国特許第５２０４８０
４号で詳述されているように、コンピュータ・プログラ
ムによって生成されるイメージは、表示または印刷のた
めに処理されるとき、表示または印刷されるイメージに
対応する画素を描画する生成コマンドによって表され
る。米国特許第５２０４８０４号に記載されている発明
では、従来の技術とは異なり、これらのコマンドは直接
ビットマップに変換されるのではなくグラフィックス・
オーダに変換される。グラフィックス・オーダは、対応
するビットマップよりも占有メモリがはるかに少ない
が、印刷エンジンに対応するのに十分に速い速度でレー
ザ・プリンタなどの連続同期ラスタ出力装置に送られる
ビットマップに変換することができる。本明細書の図１
は、米国特許第５２０４８０４号の図４と類似してい
る。しかし、本明細書の図１には、その図４に図示され
ている機能ブロックのすべてが図示されているわけでは
ない。これは、そのようなブロックは、図１のリアルタ
イム・イメージ生成機構２１として示されている上記図
４のリアルタイム・ブリット・プロセッサ３７の改良に
主に関係する本発明を理解するためには必要ではないた
めである。

【０００６】機能的には、米国特許第５２０４８０４号
に記載されている基本オーダに加えられる強化と、本発
明の動作に必要なフィルタおよびその他の演算のために
定義される追加のオーダは、米国特許第５２０４８０４
ではグラフィックス実行ユニット（ＧＥＵ）とも呼ばれ
ているリアルタイム・ブリット・プロセッサ３７に透明
性情報を供給する。これには、以下の情報が含まれる。
すなわち、（１）２オペランド・フィルタ関数Ｆ
（Ｐ_F，Ｓ_F）、または任意選択で３オペランド・フィル
タ関数Ｆ（Ｐ_F，Ｓ_F，Ｄ_F）と、（２）ソース・フィル
タ・ビットマップＳ_Fと、（３）パターン・フィルタ・
ビットマップＰ_F と、（４）３オペランド・フィルタ関
数を使用した場合は宛先ビットマップＤ_F である。米国
特許第５５０２８０４号では、「パターン」の代わりに
「ハーフトーン」という用語が使用されており、パター
ン・フィルタ・ビットマップの代わりにハーフトーン・
マスクが使用されている。

【０００７】具体的には、本発明の動作に必要なフィル
タおよびその他の操作のために定義された追加のオーダ
は、以下の機能を実行する。

【０００８】これらのオーダまたはコマンドに関する詳
細は、後で表４に示す正しい計算例に関連して、本発明
による協調フィルタ演算およびラスタ演算を実行するた
めに使用可能なハードウェア・コマンド／演算について
説明するときに述べる。

【０００９】図１の各機能ブロック要素は、米国特許第
５５０２８０４号（特開平６−１１９１３１）の図４の
対応する番号が付された機能ブロック要素と同じ機能を
実行する。上記特開平６−１１９１３１の図４を本願の
図６として添付し、その説明を最後に以下の通りに追加
する。図１のホスト・アプリケーション１１は図４のＰ
ＤＬインタプリタ２１に対応し、前に指摘したように、
図１のリアルタイム・イメージ生成機構２１は上記米国
特許の図４の実時間ブリット・プロセッサ３７に対応す
る。本発明を理解するために必要なリアルタイム・イメ
ージ生成機構への追加点については以下で説明する。

【００１０】以下は、本明細書で使用する様々な用語の
定義／説明である。なお、ページ記述言語（ＰＤＬ）
は、ビットマップと、半階調の映像と、ポイントのサイ
ズ・向き・陰影及びキャラクタフォントの全ての属性と
を完全かつ精密に制御できる指令を定める言語である。

【００１１】ラスタ・グラフィックス・データ ラスタ・グラフィックス・データとは、各グリッド要素
が画素と呼ばれる矩形グリッドである。一例を図２に示
す。グリッドの大きさは幅と高さで表される。画素は、
各矩形グリッド内でその＜ｘ，ｙ＞座標（ただし、１≦
ｘ≦幅および１≦ｙ≦高さ）で固有に識別することがで
きる。矩形グリッドをＧとすると、画素はＧ内でＧ＜
ｘ，ｙ＞として示される。

【００１２】１つの画素は成分と深さに分解することが
できる。画素成分は画素に対する原色の影響を表す。モ
ノクローム・プリンタまたは白黒ビデオ表示装置では、
各画素は１つの成分しか持たず、その成分は黒色インク
（プリンタ）または白色光（表示装置）の量を表す。カ
ラー環境では、画素は通常３個または４個の成分を有す
る。カラー・ビデオ表示装置は一般に、赤、緑、および
青の３成分を有する。このような色成分を有する画素を
ＲＧＢ画素と呼ぶ。プリンタは通常、シアン、マゼン
タ、黄色、および任意選択による黒色の３つまたは４つ
の成分を有する。このような成分を有する画素をＣＭＹ
画素またはＣＭＹＫ画素と呼ぶ。これらのカラー・モデ
ルに加えて、ハイファイ・カラーなどの新しいモデルが
登場している。さらに、ＣＩＥ−ＸＹＺ装置独立カラー
・スペースの多くの変形などの視覚的でない色を表すそ
の他のモデルもある。本発明は、これらのすべてのモデ
ルに利用することができる。

【００１３】画素の深さによって、各画素成分が持つこ
とができる識別可能値の数が決まる。典型的な深さは、
１、２、４、または８である。画素の深さの値ｄを仮定
すると、各成分は２^d個の識別可能値を持つ。たとえ
ば、深さが８の画素では各成分は２５６個の識別可能値
を持つことができる。これらには、０から２^d−１まで
順次に番号付けすることができる。

【００１４】デジタル装置上では、各画素成分は（１ビ
ットが「１」または「０」である）ｄビットを要する２
進値として表される。たとえば、値が２０１で深さが８
の画素成分は、２進値「１１００１００１」を使用して
表される。

【００１５】論理演算 論理演算は、真理値を１つの真理値にマッピングするこ
とである。真値は真または偽の２つの値のうちの１つを
とり、真は「１」で示され、偽は「０」で示される。

【００１６】ＡＮＤ、ＯＲ、およびＮＯＴという名称の
３種類の論理演算がある。本明細書の説明では、それぞ
れ＆、｜、および〜を使用してこれらの演算子を表す。

【００１７】複合論理演算は論理演算の任意の組合せで
ある。たとえば、Ｐ、Ｑ、およびＲが真理値である場
合、「（（〜Ｐ）＆Ｑ）｜Ｒ）」が複合演算であり、そ
の結果は以下のように求められる。 １． Ｔ１＝「〜Ｐ」とする ２． Ｔ２＝「Ｔ１＆Ｑ」とする ３． Ｔ３＝「Ｔ２｜Ｒ」とする ４．「（（〜Ｐ）＆Ｑ）｜Ｒ）」の最終結果はＴ３であ
る

【００１８】画素演算 画素演算は、１つまたは複数の等しいサイズの画素の対
応するビットに適用される複合論理演算Ｒである。たと
えば、それぞれ値「１１００」および「１０１０」を持
つ２つの画素Ｐ１およびＰ２を仮定すると、〜Ｐ１は０
０１１となり、Ｐ１＆Ｐ２は１０００となり、Ｐ１｜Ｐ
２は１１１０となる。

【００１９】ラスタ演算 ラスタ演算は、１つまたは複数の等しいサイズのラスタ
・グラフィック・データ・オペランドの対応する画素の
各セットに適用される任意の画素演算Ｒである。マイク
ロソフト・ウィンドウズ環境ではラスタ演算はＲＯＰと
呼ばれ、ヒューレット・パッカードのＰＣＬ５言語の様
々な方言では論理演算、インテルｉ９６１ＫＤプロセッ
サまたはモトローラ６８３２２プロセッサではブール演
算と呼ばれる。コンピュータ・グラフィックス処理の範
囲内では、オペランドの数は通常、パターン（Ｐ）、ソ
ース（Ｓ）、および宛先（Ｄ）の３つであり、ラスタ演
算の結果によってＤが置き換えられる。実際の実施態様
では、Ｐは一般にＳより小さく、ＳはＤより小さい。し
かし、ＰはＳの上に「タイル」するために使用され、Ｄ
の有効面積はＳのサイズまでに制限され、したがってオ
ペランドのサイズが等しいとすれば、どのような汎用性
も失うことはない。本明細書では、ラスタ演算について
この３つの従来のコンピュータ・グラフィックス・オペ
ランドを中心に説明する。しかし、一般に、ラスタ演算
は任意の数のオペランドに適用可能である。

【００２０】画素演算ＲとそのオペランドがＤに与える
効果を「Ｄ←Ｒ（Ｐ，Ｓ，Ｄ）」で示す。この計算は表
１に示すアルゴリズム１によるが、具体的な実施態様は
異なってもよい。

【表１】

【００２１】グラフィックス環境ではラスタ演算のシー
ケンスを使用して複雑なイメージを作成する。ビジネス
文書のページには、多くのテキストと１つか２つの図が
入っていることがある。あるいは、１つのプレゼンテー
ションには、陰影付き背景と境界線とクリップアートと
テキストが入っていることがある。これらのタイプのペ
ージ・イメージは、ラスタ演算のシーケンスを使用して
それぞれのアプリケーションによって作成される。たと
えば、まず、背景をペインティングする。その次に、数
行のテキストを入れる。次にいくつかのクリップアート
を挿入する。これらのステップのそれぞれで異なるラス
タ演算を使用して、特定の効果を得ることができる。

【００２２】宛先は作成するイメージの入れ物であり、
一般にはページまたはビデオ表示である。ソースは、宛
先に配置する必要があるグラフィカル・オブジェクトで
ある。たとえば、文字、線、多角形、または写真がソー
スの典型的な例である。パターンは、ソースに適用する
効果である。たとえば、矩形ソースに交互に色付けされ
たボックスを持つパターンを加えることによってチェッ
カーボードを作成することができる。

【００２３】モノクローム・ラスタ演算の例 ラスタ演算は深さが１の場合に単純化される。これを２
階調モノクロームと呼び、従来のモノクローム・レーザ
・プリンタの典型である。ページ上に「Ｏ」などのグレ
イの文字を配置したいとする。「Ｏ」は周囲の環を示す
「１」と内部を示す「０」（ゼロ）で数値的に表され
る。ページにグレイの「Ｏ」を配置する場合、「Ｏ」が
ラスタ演算のソースとなる。所望のグレイはパターンと
して表されることになる。パターンは、所望のグレイの
陰影を生じさせる比率の「１」と「０」の組合せを含
む。ページ上に「Ｏ」を配置する場合、「Ｏ」は、たと
えば多角形など、前に描画されたオブジェクトの上に配
置される。「Ｏ」は、環によって多角形内の対応する画
素が置き換えられるが、「Ｏ」の内部に対応する画素の
多角形は保持されるようにして配置されることが望まし
い。これは通常、次のラスタ演算を使用して実現され
る。 Ｄ←（Ｓ＆Ｐ）｜（〜Ｓ＆Ｄ） ［１］

【００２４】これによって、ソース（Ｓ）内の「１」が
パターン（Ｐ）のグレイを獲得すると同時に、Ｓ内の
「０」（ゼロ）は対応する宛先画素を保持することにな
る。本明細書では、「ビットマップ」という用語を使用
して、深さが１で成分が１の特定の場合のラスタ・グラ
フィックス・データを示すが、ラスタ・グラフィックス
・データとはどのような深さまたは成分数の場合にも使
用される一般名である。また、深さが１のモノクローム
装置上のグレイ値はパターンとして表される。パターン
は、「１」の割合がグレイの陰影を表すビットマップで
ある。

【００２５】ラスタ演算の決定 ラスタ演算には３つのオペランドがあるため、２５６の
可能なラスタ演算がある（ｎ個のブール変数間のラスタ
演算の数は２^**（２^**ｎ）または２^**８であり、この例
ではｎ＝３であるためである）。

【００２６】どのラスタ演算が適切かを判断するには、
３つのオペランドの可能な組合せを書き出して、所与の
演算にとって適切なそれらの組合せを選定する必要があ
る。次に、この選定から複合論理演算を作成することが
でき、その演算がラスタ演算となる。

【００２７】表２に、３個のオペランドと８個のデータ
値の可能なすべての組合せを示す。これを使用して上記
の目的を達成することができる。以下ではグレイの文字
の例を使用して実証する。

【表２】

【００２８】まず、３つのオペランドの論理形式を書き
出す。論理形式は、「１」が色を有することを意味し、
「０」が色がないことを意味するようになっている。前
の例では、Ｓが色を持たない場合にＤを保持し、Ｓが色
を持つ場合にはＳとＰを適用したいということである。
所望の結果を求めるために、表のデータ値部分の８列の
それぞれを調べて、Ｐ、Ｓ、およびＤのどの組合せが望
ましいかを選定する。この場合、所望の結果は、Ｓが
「１」の場合に常にＳにＰの効果が適用され、それ以外
の場合にはＤを保持することである。上記の表を仮定す
ると、所望の結果は、１１１０００１０となる。

【００２９】この結果内の各「１」について複合論理演
算を作成し、「｜」演算を使用してそれらの演算を組み
合わせて、組合せ複合論理演算を作成し、次にそれを簡
単化する。この例では、１１１０００１０は （Ｐ＆Ｓ＆Ｄ）｜（Ｐ＆Ｓ＆〜Ｄ）｜（Ｐ＆〜Ｓ＆Ｄ）
｜（〜Ｐ＆〜Ｓ＆Ｄ） と表すことができ、これは （（Ｐ＆Ｓ）＆（Ｄ｜〜Ｄ））｜（（Ｐ｜〜Ｐ）＆（〜
Ｓ＆Ｄ）） と簡単化することができる。最後に、（Ｄ｜〜Ｄ）＆
（Ｐ｜〜Ｐ）は常に真であるためこの２つを取り除き 、 （Ｐ＆Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ） が得られる。したがって、ラスタ演算は Ｄ←（Ｐ＆Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ） となり、これは式［１］と同じである。

【００３０】透明性 宛先はラスタ演算のシーケンスによって作成されるた
め、所与のラスタ演算は１つまたは複数のオブジェクト
がすでに配置されている宛先領域に影響を及ぼす可能性
がある。したがって、新しいソース・オブジェクトは宛
先内にすでにあるオブジェクトと交わることがある。交
差点に沿って宛先オブジェクトをソースが被うようにし
たい場合もあれば、上記の例のように、ソースの色を有
する部分が宛先を被い、ソースの色のない部分は宛先に
影響を与えないようにしたい場合もある。あるいは、ソ
ースのうち、既存の宛先オブジェクトと交わらない部分
のみが宛先に配置されるようにしたい場合がある。その
他にも多くの場合が考えられる。

【００３１】これらの効果を実現する仕組みを透明性と
呼ぶ。これは、パターンとソースのうちの宛先に適用さ
れる部分をさらに決定する、ラスタ演算に適用される二
次属性である。これによって、オペランドにおいて色の
ない画素を適用する方法を表す。透明性の反対語とし
て、不透明性という語がしばしば使用される。

【００３２】従来のイメージ処理モデルでは、透明性は
ソースおよびパターン・オブジェクトに付随する属性で
ある。これによって、既存の宛先オブジェクトを優先す
る効果を実現することが困難になる。この定義を汎化し
て、宛先の属性として透明性を組み込み、それによって
この制約をなくすことができる。これによって、既存の
宛先オブジェクトが被われず、その結果、既存の宛先オ
ブジェクトと交わらないソースの部分だけが宛先に配置
されるようにする操作が可能になる。

【００３３】透明性モデルは、各画素に真理値を割り当
て、それによってそれらの真理値に「１」または「０」
を使用してそれぞれ「色つき」または「無色」を示す。
透明性は真理値に基づく関係であるため、論理演算を適
用することができる。

【００３４】従来のモデル 汎化された定義を紹介する前に、ヒューレット・パッカ
ードのＰＣＬによって提案された従来のモデルについて
説明する。このモデルは、４つの透明性モードを定義す
る。それらは以下の通りである。 １．不透明ソース、不透明パターン（ＯＯ） ２．不透明ソース、透明パターン（ＯＴ） ３．透明ソース、不透明パターン（ＴＯ） ４．透明ソース、透明パターン（ＴＴ）

【００３５】ソースの透明性によって、宛先に適用した
ときのソース内の無色画素の効果が決まる。カラー・デ
ータで表すと、無色値はＣＭＹまたはＣＭＹＫモデルに
おける白、またはＲＧＢモデルにおける黒と同じ値とす
ることができる。透明の場合、対応する宛先画素はラス
タ演算の結果として変化しない。透明でない場合、宛先
画素はラスタ演算に従って変化する。同様に、パターン
の透明性によってパターン内の無色画素の効果が決まる
が、それはソースの色つき画素を使用して適用されたと
きのみである。ソース内の色つき画素だけがパターン画
素によって影響される。影響されたソース画素は、パタ
ーンの透明性に応じて透明になる。透明パターンにおけ
る無色画素によって、ソース内の対応する色つき画素が
透明になり、それによって宛先が影響を受けなくなる。
無色ソース画素はパターンの透明性によって影響され
ず、ソースの透明性だけが適用される。

【００３６】前記の例のように、ある形状（たとえば
「Ｏ」の環など）の色つき画素だけが宛先に影響を及ぼ
すようにしたい場合がしばしばある。たとえば、宛先が
すでに薄いグレイから成っており、所望の効果は、文字
の無色画素（すなわち「Ｏ」の内部）を通して背景が見
えるようにして薄いグレイの背景の上に濃いグレイの文
字を置くことである場合がある。これが透明性の目的で
ある。

【００３７】透明性およびラスタ演算 前記の例で実現される効果は、「ＴＯ」の透明性モード
とラスタ演算「Ｄ←Ｓ＆Ｐ」を使用して実現することも
できる。この透明性モードは、Ｓ内の色のない画素だけ
がＤに影響を与えることを示す。したがって、文字
「Ｏ」の場合、文字の内部は無色であり、その結果、対
応する宛先画素が保持される。文字の輪郭部分だけが宛
先に影響を与え、これは所望のパターンに従って行われ
ることになる。

【００３８】深さおよび成分数が１である 画素の深さが１で１画素の成分数が１の場合、ラスタ演
算を透明性と組み合わせて新しいラスタ演算を形成する
ことができる。これは、モノクローム・イメージでは、
画素の値が「１」または「０」のいずれかであるためで
ある。したがって、透明性は直接、ソースおよびパター
ンのラスタ・グラフィックス・データ・オペランドに応
じて表すことができる。これを行うには、まず、透明性
モードを論理表現で指定しなければならない。透明な画
素は透明モードに従って以下のように論理的に表現する
ことができる。 １．ＯＯ：「偽」、すなわち、どの画素も透明ではない ２．ＯＴ：「Ｓ＆〜Ｐ」、すなわち、透明画素はＳでは
色つきで、Ｐでは無色の画素である ３．ＴＯ：「〜Ｓ」、すなわち、透明画素はＳにおける
無色画素である ４．ＴＴ：「〜（Ｓ＆Ｐ）」、すなわち、透明画素はＳ
またはＰにおいて無色の画素である

【００３９】透明性の論理表現を与えた場合、ラスタ演
算を透明性と組み合わせる単一の表現を作成することが
できる。ラスタ演算がＲで透明性表現がＴであるとする
と、Ｄに対する効果は２項から成る式で表すことができ
る。１項は、ＳおよびＰの非透明（または不透明）画素
のためにＤに適用されるＲを表す。第２の項は、透明画
素に対応するＤの画素を保持する。これは論理的に以下
のように書くことができる。 Ｄ←（Ｒ＆〜Ｔ）｜（Ｄ＆Ｔ） ［２］ 透明モード「ＴＯ」を使用した前記の「Ｄ←Ｓ＆Ｐ」の
例を仮定すると、式［２］を適用してＤ←（Ｓ＆Ｐ＆〜
〜Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ）が得られる。これは Ｄ←（Ｐ＆Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ） に簡単化され、これは最初の例の式［１］と等しい。

【００４０】４つの透明モードの論理表現と式１を使用
して、論理演算と透明性を組み合わせて以下の４つの式
にすることができる。 ＯＯ：Ｄ←（Ｒ＆〜偽）｜（Ｄ＆偽） ＯＴ：Ｄ←（Ｒ＆〜（Ｓ＆〜Ｐ））｜（Ｄ＆（Ｓ＆〜
Ｐ）） ＴＯ：Ｄ←（Ｒ＆〜〜Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ） ＴＴ：Ｄ←（Ｒ＆〜〜（Ｓ＆Ｐ））｜（Ｄ＆〜（Ｓ＆
Ｐ）） これらは以下のように簡単化することができる。 ＯＯ：Ｄ←Ｒ ［３］ ＯＴ：Ｄ←（Ｒ＆（〜Ｓ｜Ｐ））｜（Ｄ＆（Ｓ＆〜Ｐ）） ［４］ ＴＯ：Ｄ←（Ｒ＆Ｓ）｜（Ｄ＆〜Ｓ） ［５］ ＴＴ：Ｄ←（Ｒ＆（Ｓ＆Ｐ））｜（Ｄ＆〜（Ｓ＆Ｐ）） ［６］

【００４１】深さまたは成分数が１より大きい場合 前記の結果は論理および論理演算子の周知の代数的関係
に基づいていた。しかし、論理は当然ながら２つの真理
値の間の式である。上記では、深さを１、１画素の成分
を１と仮定していたため、従来の論理を適用して従来の
モノクローム出力装置用のモデルが完全であるようにす
ることができる。

【００４２】深さまたは成分数が１を超える場合、問題
ははるかに複雑になる。この範疇の画素データを複数ビ
ットと呼ぶ。この複雑さは、色を表す値が複数個あるた
めに画素を真理値として表すことができなくなるためで
ある。したがって、ラスタ・グラフィックス・データ・
オペランドＰ、Ｓ、およびＤを使用して透明性自体を表
すことができなくなる。これは、画素が「１」または
「０」であるモノクロームの例とは異なる。

【００４３】複数ビット画素の問題は、ラスタ演算の概
念から透明性の概念を分離し、それぞれについて相互に
協調的なモデルを作成することによって独自の方式で解
決される。これは、複雑なアルゴリズムを使用してこの
２つの概念を結合する従来技術の解決策とは異なる。た
とえば、「ＰＣＬ ５ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｍａｎｕａｌ」（ヒューレッ
ト・パッカード、第１版、１９９４年９月、資料番号５
９６１−０６３５、５〜１２ページ）を参照されたい。
具体的には、従来技術の手法は、各透明モードに固有の
アルゴリズムを指定する。これによって、追加の透明性
モードを導入したい場合に複雑さが増す。本発明を使用
したモデルは、すべての透明性モードに適合する１つの
アルゴリズムと、ＯＯ、ＯＴ、ＴＯ、およびＴＴの４つ
のモードを超える透明性を完全に汎化したモードを有す
る。

【００４４】誤った計算の例 この計算モードについて考察する前に、前記で行ったよ
うに透明性とラスタ演算を組み合わせて複数ビット画素
データのための新しいラスタ演算を作成することができ
ない理由を、一例を挙げて示す。この例を表３に示す。

【００４５】この例では、ＴＯという透明性モードがあ
る。これは、透明ソースと不透明パターンを意味する。
この例の場合、ＣＭＹ画素を使用して、３つの成分すべ
ての値がゼロであるものとして白または無色が定義され
るようにすることができる。各成分の深さは４である。
ソースは１００％シアンと１００％マゼンタと白（また
は無色）の４つの画素を有する。１００％とは最大量の
色を意味し、これは深さ４では１５である。２進形式で
は１５は「１１１１」と書く。

【００４６】透明性モードがＴＯであるため、Ｓだけを
使用して透明画素を決定する。Ｓ内では、３番目の画素
だけが無色である。したがって、正しい結果は、Ｄの最
初の２つの画素にラスタ演算を適用し、３番目の画素で
はＤを保持しなければならない。最初の画素にラスタ演
算「Ｄ←Ｓ＆Ｐ」を適用することによって＜１１１１，
００００，００００＞が得られ、２番目の画素への適用
によって＜００００，００００，００００＞が得られ
る。３番目の画素は保持しなければならないので、３番
面の画素のＤの値は＜００００，００００，１１１１＞
のままでなければならない。

【００４７】しかし、その結果として最初の２つの画素
が誤りとなる。最初の２つの画素は緑と黄色になる。最
後の画素だけが正しい。

【００４８】これは、組合せ演算の両辺によって誤った
画素の内容が求められるために起こる。（Ｓ＆Ｐ）の辺
は、非透明画素のためのラスタ演算の効果を表すことを
意図したものであるのに対して、（Ｄ＆〜Ｓ）の辺はＳ
内の透明画素のためにＤ内の画素を保持することを意図
している。したがって、この両方の項が結果に寄与する
ことは決してあってはならない。しかし、この２つの誤
った画素の場合、いくつかの画素が透明でなかった場合
であってもＤの各画素の黄色が結果で保持された。

【表３】

【００４９】正しい計算の例 論理演算は真理値、すなわち「１」または「０」である
値に作用するため、上記の誤った例では画素の概念は捉
えられない。したがって、複数ビット画素の場合は色つ
きと無色という認識が失われる。これは、成分の数に関
係なく言える。最初の２つの画素ではＳは色付きである
ということによって、それらの画素の結果に「Ｄ＆〜
Ｓ」が組み込まれないように抑止しなければならない。
逆に、Ｓの３番目の画素は無色であるため、その画素の
計算では「Ｓ＆Ｐ」の影響が除外されなければならな
い。ラスタ演算を透明性モードと組み合わせて３つのオ
ペランド間の１つの演算とすると、この区別が失われ
る。

【００５０】Ｓにおける画素のこの分類と、Ｄの結果を
どのようにして導き出すべきかを考えて、どのようにし
て正しい結果を得るかを表４の計算で示す。最初の２つ
の画素はＳでは色付きであり、したがってＳとＰにラス
タ演算を適用してＤを導き出す。Ｓの３番目の画素は無
色であるため、Ｄの画素を保持する。

【表４】

【００５１】その他の問題 以上の各例では、Ｓの色付き画素と無色の画素の検出
は、ラスタ演算が適用される同じデータから導き出され
る。しかし、実際の印刷および表示の用途では、ラスタ
演算を計算する前にデータにいくつかの画像変形を施さ
れる場合がある。これらの画像変形によって、入力値上
で透明性演算およびラスタ演算を表すときに複雑化の要
因がさらに追加される。

【００５２】これらの画像変形は次のように大別するこ
とができる。 ・ 調整 ・ 変換 ・ ディザリング

【００５３】「調整」とは、入力データに特殊効果を加
えることである。たとえば、コントラストまたは輝度を
追加することである。「変換」は、多くの入力形式のう
ちの１つの形式の色を取り出して、そのデータを送り先
装置が使用する形式にマップする。たとえば、写真はＲ
ＧＢラスタ・グラフィック・データを有する可能性が高
いが、プリンタはＣＭＹまたはＣＭＹＫのインクまたは
トナーを有する可能性が高い。最後に、「ディザリン
グ」は深さを減らしたり、送り先装置の望ましくない特
性（たとえばレーザ・プリンタのハイ・ピッチ・バンデ
ィング）を補正したりする処理である。たとえば典型的
な写真の深さは８であるのに対して、プリンタは１、
２、４、または８の深さを有することがある。ディザリ
ング処理を使用し、ハーフトーン化と呼ばれる処理によ
って深さを適切に減らす。ディザリングは、色を再編成
して、現在のプリンタが持ち込む可能性のある妨害的人
為作用を補正するためにも使用することができる。

【００５４】これらの画像変形はそれぞれ、ラスタ・グ
ラフィックス・データを変更する。その際、それぞれが
元々なかった色を画素にもたらしたり、元々は無色では
なかったいくつかの画素を無色にしたりすることがあ
る。

【００５５】透明性は入力値上で表され、画像変形とは
独立して所与のシステムが適用してそれを再生すること
ができる。したがって、色付き画素と無色画素の認識を
入力レベルで行わなければならない。

【００５６】しかし、ラスタ演算は同種データを使用し
なければならず、宛先をオペランドとしてだけでなく結
果の入れ物としても扱わなければならないため、ラスタ
演算は変形されたラスタ・グラフィックス・データに対
して行わなければならない。したがって、ＳおよびＰに
ついて表された透明性を使用してラスタ演算を実現する
には５個のオペランドが必要である。これらのオペラン
ドは、３個の変形ラスタ・グラフィックス・オペランド
Ｐ、Ｓ、およびＤと、透明性ラスタ・グラフィックス・
オペランドである。この透明性オペランドをそれぞれＰ
_TおよびＳ_Tと呼ぶ。これらのオペランドはＰおよびＳの
入力形式の色付き画素および無色画素を表す。

【００５７】ここで、従来のモデルは透明性に関してＰ
とＳだけを考慮することに留意されたい。これによって
「すべての無色の宛先画素をパターン化ソース・カラー
で埋める」などという操作が不可能になる。本発明で使
用するモデルは、透明性のオペランドとしてＤを導入す
ると共に、透明性の可能なバリエーションを完全に汎化
することによって、この限界を克服する。しかし、これ
についての論じる前に、従来、Ｐ_TおよびＳ_Tをどのよう
に使用しているかを以下に示す。

【００５８】以下は、本発明により協調したフィルタ演
算およびラスタ演算を行うために使用可能な「オーダ」
またはハードウェア・コマンド／命令の説明である。

【００５９】協調フィルタ演算およびラスタ演算のハー
ドウェア実施態様には、ソフトウェアが１つまたは複数
の透明性フィルタと、フィルタとソースまたはパターン
との間にフィルタおよびブール演算とをセットアップす
るインタフェースが必要である。このソフトウェア・イ
ンタフェースは、メモリ内に、イメージを作成する命令
またはコマンド（オーダ）も含んでいなければならな
い。以下ではこの必要なコマンドについて説明した後、
所望のイメージを作成するために使用可能なコマンドの
使用法を示す例を示す。

【表５】

【００６０】表５で、演算コードｓｅｔ＿ｂｂｍａｐ、
ｓｅｔ＿ｂｏｏｌ＿ｄ、ｓｅｔ＿ｂｏｏｌ＿ｈｄ、ｓｅ
ｔ＿ｂｏｏｌ＿ｓｄ、ｓｅｔ＿ｂｏｏｌ＿ｓｈｄ、ｓｅ
ｔ＿ｈｔｂｍａｐ，ｓｅｔ＿ｓｂｍａｐ、およびｂｌｔ
２ｂｂ＿ｓｈｄは、米国特許第５２０４８０４号に記載
されているコマンドの演算コードである。演算コードｓ
ｅｔ＿ｂｏｏｌ＿ｈｓ、ｓｅｔ＿ｓｍａｓｋ＿ｓａ、お
よびｓｅｔ＿ｐｍａｓｋ＿ｓａは、本発明を実施するた
めに実施する必要がある新しい操作の演算コードであ
る。これらの新しい演算コード（すなわちこれらの演算
コードまたは同様の演算コードによって実行される操
作）の実施の詳細は、本明細書の説明に基づけば当業者
ならわかるであろう。

【００６１】必要な基本ラスタ演算は２つある。１つ
は、ソースと宛先だけを含み、１つはソースとパターン
と宛先を含む。ソースを複数の方法で表現することがで
きる場合、各ソース表現について２つの演算を定義する
ことができる。たとえば、ソースはラン・レングス・コ
ード化オブジェクトとして表現される場合がある。２つ
の別個の演算コードを定義することが望ましい場合もあ
る。どちらの場合も、「ソース、パターン、および宛先
を使用してラスタ演算を実行」コマンドは、ソース、宛
先、および操作パターンの記憶場所を示すために必要な
引数を含む。宛先の高さと幅は必要な引数である。宛先
の記憶場所はオフセットまたはｘ、ｙ位置として表すこ
とができるため、コマンドには宛先の起点または「バン
ド・バッファ」指定が含まれていなければならない。パ
ターンの調整ができるようにするその他のパラメータも
含めることができる。

【００６２】上記の命令を使用して、メモリのフレーム
・バッファまたはバンド・バッファ内のオブジェクトを
後で出力するためにレンダリングする「オーダ」または
コマンドのリストを作成することができる。表４の例
は、以下のコマンドのシーケンスを使用してレンダリン
グすることができる。かっこ内の項目はコマンドで使用
される引数である。

【００６３】ソース・フィルタ・ブール値は、表４に示
す例では「００００１０１０」である。

【００６４】ソース・フィルタのアドレスは、表４の例
では「０００００１１０」である。ソース・フィルタに
はソースの各画素の１ビットが含まれるものとみなす。

【００６５】ラスタ演算で使用するブール値は、この例
では「１１０００００」である。

【００６６】剰余パラメータは、パターン（ハーフトー
ン）の配置を扱う。

【００６７】透明性はソースが透明でパターンが不透明
であることを意味するＴＯであるため、表５に示すコマ
ンドｓｅｔ＿ｐｍａｓｋ＿ｓａは、前記の例では使用し
ない。しかし、使用するとすればｓｅｔ＿ｐｍａｓｋ＿
ｓａコマンドの引数は以下のようになる。

【００６８】パターン・フィルタには、パターンの各画
素の１ビットが含まれるものとみなす。

【００６９】上記の各コマンドのパラメータのほとんど
は容易にわかるであろう。機能またはタイプが容易にわ
からないと思われる引数について以下に説明する。

【００７０】１．バンド番号およびバンド・バッファ番
号：バンドという用語は、イメージ全体より小さいビッ
トマップ・イメージの矩形区画を指す。イメージは多数
の小さなバンドにレンダリングされることが多い。レン
ダリングするすべてのバンドのために単一の表示リスト
（オーダ・リスト）を作成する場合、リスト内のラスタ
演算コマンドはコマンドを適用する特殊のバンドを指示
しなければならない。この特定のバンドをバンド番号と
呼ぶ。各バンドに別々の表示リストを作成する場合は、
この引数は不要になる。バンド・バッファ番号は、バン
ド情報を格納するために使用される対応するバッファで
ある。

【００７１】２．パターン（ハーフトーン）ｘ剰余、ｙ
剰余 パターンはオブジェクトに繰り返し適用されてオブジェ
クトを埋めるかまたはペイントする。これによって、小
さなパターンでより大きなオブジェクトの塗りつぶしま
たはペイントを行うことができる。オブジェクトの境界
線内にパターンを繰り返し適用することをしばしば「タ
イリング」と呼ぶ。ラスタ演算コマンドの引数で指示し
ない限り、どのパターンもページ・イメージの左最上部
に起点があるものとみなされる。パターンｘ剰余引数お
よびパターンｙ剰余引数は、宛先と組み合わせた場合に
ソース・オブジェクトを基準にしたパターンの起点およ
びタイリングの調整を可能にする。通常の場合、ｘおよ
びｙ剰余引数はパターンの幅と高さに設定される。この
場合、パターンの起点または固定点はページ・イメージ
の左上隅である。これは、そのパターンがパターンの幅
と高さを法としてオブジェクトに適用されることを意味
する。ｘ剰余およびｙ剰余に他の値を選定すうことによ
って、ｂｌｔ２ｂｂ＿ｓｈｄコマンドのユーザは、パタ
ーンがパターン内の特定のビット位置から始まるオブジ
ェクトに適用されるように、パターンの起点または固定
点を有効に変更することができる。

【００７２】従来の計算 正しい計算結果を得るために、従来の方法は、各透明性
モードに１つずつ順次アルゴリズムまたは複雑な式を定
義する。その一例は「ＰＣＬ ５ ＣｏｌｏｒＴｅｃｈ
ｎｉｃａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｍａｎｕａｌ」(ヒ
ューレット・パッカード、第１版、１９９４年９月、資
料番号５９６１−０６３５）の５〜１２ページに記載さ
れている。 ＯＯ：Ｄ ← Ｒ ［７ ］ ＯＴ：Ｄ ← （Ｒ＆（〜Ｓ_T｜Ｐ_T））｜（Ｄ＆〜Ｐ_T＆Ｓ_T）） ［ ８］ ＴＯ：Ｄ ← （Ｒ＆Ｓ_T）｜（Ｄ＆〜Ｓ_T） ［９］ ＴＴ：Ｄ ← （Ｒ＆（Ｓ_T＆Ｐ_T）｜（Ｄ＆〜（Ｓ_T＆Ｐ_T）） ［１０］ これらは式［３］、［４］、［５］、［６］と類似していることに留 意されたい。

【００７３】この例では、色付き画素が最大値（２^d−
１）を有し、無色の値が０になるように透明性オペラン
ドＰ_TおよびＳ_TをＰ、Ｓ、Ｄの深さまで拡張しなければ
ならない。

【００７４】従来の手法の問題 従来の計算モデルにはいくつかの基本的問題がある。第
１に、透明性モードが４モードに制限されている。した
がって、新しい透明性モードを追加するには、そのモー
ドのために新しいアルゴリズムが必要である。確かにソ
フトウェアのみのシステムではこれはそれほどの作業で
はない。しかし、ハードウェアに新しいアルゴリズムを
追加するためには、新しいハードウェアを作成する必要
がある。したがって、このモデルはハードウェア・アー
キテクチャに容易に拡張することはできない。

【００７５】第２に、このモデルは計算が複雑である。
したがって、ハードウェア実施態様とソフトウェア実施
態様の両方に過大な処理負担がかかることになる。カラ
ー・レーザ・プリンタで、最大１２８ＭＢ、６００ドッ
ト／インチ、４成分および深さ８のレター・サイズのペ
ージで、おそらく毎分３〜６ページのリアルタイム要件
でページを生成するのに必要な大量のデータを考えた場
合、過大な計算によって能力が制限されたり、きわめて
高価なプロセッサが必要となると考えられる。

【００７６】次に、この解決策は低メモリのリアルタイ
ム環境に負担をかける。これは、透明性オペランドが
Ｐ、Ｓ、およびＤと同じ深さでなければならないためで
ある。これには、これらのオペランドを圧縮しなければ
ならないことを意味し、さらにこれはリアルタイム圧縮
解除要件に負担をかける。

【００７７】最後に、この方法は透明性オペランドとし
て宛先を含まない。ソースのうちの既存のオブジェクト
と交わる部分だけが宛先に配置されるように、既存の宛
先オブジェクトが被われないようにする操作は、きわめ
て困難になる。この問題は、宛先の透明性を可能にする
ことによって解消される。

【００７８】フィルタ 本発明の解決策は、従来の解決策に伴う問題をすべて克
服する。この解決策の基礎は、透明性をフィルタ演算と
ラスタ演算に分けることである。透明性オペランドとし
て宛先を含む透明性のモデルを定義する。このモデル
は、フィルタおよびフィルタ演算に基づく。ラスタ演算
モデルは完全であり、変更されない。最後に、モデルが
協調的に機能することができるようにする機構を定義す
る。

【００７９】「フィルタ」とは、各画素が１成分を持
ち、深さ１を持ち、その値が色付き（「１」）または無
色（「０」）を表しているラスタ・グラフィックス・デ
ータである。ＰおよびＳの入力形式の色付き画素および
無色の画素を表すためにそれぞれＰ_FおよびＳ_Fで示され
たフィルタを使用する。この２つのフィルタを使用し
て、Ｓ_TおよびＰ_Tの目的にかなう透明性の効果を実現す
る。

【００８０】ソースまたはパターンのフィルタは、入力
ソースまたはパターンの（すなわち変形が加えられる前
の）色付きまたは無色の画素を表す。各フィルタは表６
に示すアルゴリズム２によって作成することができる。 表６：アルゴリズム２ − ラスタ・グラフィックス・データ・オペランド のフィルタを決定する

【００８１】フィルタはＤについても維持され、これを
Ｄ_F で示す。しかし、ＤがＰ、Ｓ、およびＤに適用され
るラスタ演算によって作成されるのとほとんど同様に、
このフィルタはＳ_FおよびＰ_Fから作成される。このよう
にして、入力パターンおよびソースに関する一連のラス
タ演算により、Ｄ_F はＤにおける色付きおよび無色の画
素を表す。

【００８２】フィルタ演算 「フィルタ演算」は、１つまたは複数の等しいサイズの
フィルタ内の対応する画素に繰り返し適用される複合論
理演算Ｆである。この定義は一般に制限がないが、コン
ピュータ・グラフィックス処理における適用について、
ラスタ演算に関して行ったのとほとんど同じようにして
説明する。そのために、３つの等しいサイズのフィルタ
Ｐ_F、Ｓ_F、およびＤ_F を使用する。

【００８３】Ｆをその３つのオペランドに適用すること
を次のように示す。 Ｆ（Ｐ_F，Ｓ_F，Ｄ_F）

【００８４】フィルタ演算を使用してラスタ演算のどの
出力値を宛先に適用させるかを決定する。フィルタ演算
によって「１」が得られた場合、それに対応するラスタ
演算出力値が対応する宛先画素に適用される。それ以外
の場合は、宛先画素は変化しない。「協調フィルタ演算
およびラスタ演算」という言い方を使用するのはこの方
式による。

【００８５】フィルタ演算の決定 ラスタ演算の場合と同様に、フィルタ演算には３つのオ
ペランドがあるため、可能なフィルタ演算は２５６あ
る。フィルタ演算はラスタ演算とほとんど同様にして決
定することができる。これを表７を使用して行う。

【００８６】まず、３つのオペランドの間の論理形式の
すべての組み合わせを書き出す。フィルタ演算を決定す
るには、表のデータ値部の８列をそれぞれ調べて、
Ｐ_F、Ｓ_F、およびＤ_Fのどの組み合わせが望ましいかを
選定する。

【表７】

【００８７】Ｓ内のすべての色付き画素、またはＰ内の
無色の画素に対応するＳ内のすべての色付き画素を表す
フィルタを作成したいとする。１１１、１１０、１０
１、１００、００１、および０００の組み合わせによっ
てこの結果を得る。これは、論理形式で次のように書く
ことができる。 （Ｐ_F ＆ Ｓ_F ＆ Ｄ_F）｜（Ｐ_F ＆ Ｓ_F ＆ 〜Ｄ_F）
｜（Ｐ_F ＆ 〜Ｓ_F ＆ Ｄ_F）｜（Ｐ_F ＆ 〜Ｓ_F＆〜
Ｄ_F）｜（〜Ｐ_F ＆ 〜Ｓ_F ＆Ｄ_F）｜（〜Ｐ_F ＆ 〜Ｓ
_F ＆ 〜Ｄ_F）

【００８８】論理代数これを次のようなフィルタ演算に
簡単化することができる。 （〜Ｓ_F｜Ｐ_F）

【００８９】ＯＴの透明性の式は（Ｓ ＆ 〜Ｐ）であ
り、上記のフィルタ演算はこの式の反対、すなわち〜
（Ｓ ＆ 〜Ｐ）＝（〜Ｓ｜Ｐ）である。

【００９０】協調フィルタ演算およびラスタ演算 フィルタ演算を使用して、３つのラスタ演算オペランド
の色付きおよび無色の画素を求める。ラスタ演算は前述
の通りである。このようにして、フィルタ演算はＤの変
化に関してふるいの役割を果たす。フィルタ演算によっ
て色付き画素の結果が得られた場合、対応する宛先画素
にラスタ演算が適用される。それ以外の場合は、宛先画
素は変化しない。

【００９１】フローチャート このモデルには、３つのフィルタ・オペランドＰ_F、
Ｓ_F、Ｄ_F と３つのラスタ・オペランドＰ、Ｓ、および
Ｄの、６つのオペランドがある。この６つのオペランド
とフィルタ演算Ｆとラスタ演算Ｒとが与えられたと仮定
すると、図３のフローチャートに示すアルゴリズム３は
計算モデルを示す。具体的には、フィルタ演算６１ａお
よび６１ｂで、Ｄ中のどの画素が変更されたかが決定さ
れ、ラスタ演算６３ａおよび６３ｂでＤに対する変更を
記述する。図３においては、Ｄ_F をラスタ演算に従って
色付きおよび無色の入力ラスタ・グラフィックス・デー
タから汎化しなければならないため、Ｄ_F を更新するた
めにもラスタ演算を使用する。このモデルでは、Ｄ_Fと
Ｄだけが初期値を必要とする。Ｄ_Fは無色に初期化さ
れ、Ｄは０に初期化される。

【００９２】例 このアルゴリズムを実証するため、誤った例と同じデー
タを使用する。表３を想起すると、（Ｃ，Ｍ，０）とい
うソースＳと、（ＣＭＹ，０，ＣＭＹ）というパターン
Ｐと、（Ｙ，Ｙ，Ｙ）という宛先Ｄがある。これから、
Ｓ_Fを「１１０」、Ｐ_Fを「１０１」、Ｄ_Fを「１１１」
と書くことができる。

【００９３】透明性モードがＴ０であるため、Ｆを「Ｓ
_F」とする。すなわち、Ｆは、ソース自体ではなくフィ
ルタを入力とした透明ソースと不透明パターンを表す論
理演算「〜Ｓ」の反対である。

【００９４】ＦがＳ_F であるため、フィルタ演算による
色付き画素は最初の２画素である。ラスタ演算 「Ｄ ←（Ｓ ＆ Ｐ）」 を最初の２画素に適用し、３番目の画素のＤを保持する
と、所望通りの（Ｃ，０，Ｙ）が得られる。また、Ｄ_F
の最初の２画素を更新しなければならず、その結果、
「１０１」という新しいＤ_F 値になることにも留意され
たい。

【００９５】従来技術の透明性モードと組み合わせた使
用 アルゴリズム３（図３参照）では、フィルタを使用して
透明性の効果を生じさせると同時に、ラスタ演算によっ
て非透明操作の効果を記述している。この機構は、フィ
ルタ演算６５をアルゴリズムへの入力として使用する。
したがって、１つのアルゴリズムがすべての透明性モー
ドに使用される。難点はフィルタの作成とフィルタ演算
の決定である。フィルタ作成の方法は、アルゴリズム２
で明示的に示した。論理表を使用してフィルタ演算を作
成する方法についても示した。従来の４つの透明性モー
ドに適したフィルタ演算を以下に示す。 ＯＯ：１（または常に色付き） ＯＴ：〜Ｓ_F｜Ｐ_F ＴＯ：Ｓ_F ＴＴ：Ｓ_F ＆ Ｐ_F

【００９６】これらのフィルタ演算をアルゴリズム３と
共に使用すると、式［７］、［８］、「９］、および
［１０］と同じ結果が得られる。

【００９７】従来技術ではない透明性モードと組み合わ
せた使用 ラスタ演算を使用してＤのうちの色のない部分を埋めた
いとする。これは、〜Ｄ_F のフィルタ演算とアルゴリズ
ム３を使用して実現することができる。これは、従来の
モデルでは行うことができない。

【００９８】これを実現するために、Ｄ_F をＤと共に作
成しなければならない。これは、３つのフィルタオペラ
ンドにラスタ演算を適用して宛先フィルタを作ることに
よって行う。宛先フィルタは、パターン、ソース、およ
び宛先と同じ透明性効果を受ける。

【００９９】ハードウェア実施態様 ソフトウェアの場合、協調フィルタ演算およびラスタ演
算計算モデルは、従来の解決策と比べるとはるかに効率
的である。さらに、この計算モデルはハードウェア実施
態様の場合にも大きな利点がある。この利点は、カラー
およびモノクロームのレーザ・プリンタなどのリアルタ
イム制約を持つ装置の場合にはさらに大きくなる。これ
らの利点について述べる前に、３オペランド・モデル用
の回路について概説する。

【０１００】汎用ハードウェア回路 汎用形式の３オペランド・ハードウェア回路図につい
て、図４を参照しながら説明する。この図はアルゴリズ
ム３の実施態様である。ハードウェア回路では、３つの
論理演算のすべてを並列して実行することができる。こ
れらの演算は、２つのラスタ演算論理ユニット７１およ
び７３とフィルタ演算論理ユニット７５に含まれる。こ
れらの各ユニットは、実行する複合論理演算を決定する
２５６の別個の演算コードを認識する。演算コードによ
って、３つの入力オペランドの８つの２進組み合わせの
結果がどのようになるかを３つのユニットに知らせる。
この３つのユニットの出力は１画素単位で同期される。

【０１０１】第１のラスタ演算ユニットは、パターン、
ソース、および宛先のラスタ・グラフィックス・データ
に適用されたラスタ演算の結果を計算する。第２のラス
タ演算ユニットは、パターン、ソース、および宛先のフ
ィルタに適用されたラスタ演算の結果を計算する。

【０１０２】フィルタ演算ユニットは、フィルタ演算に
従って画素の結果が色付きの場合には「１」を出力し、
色付きでない場合は「０」を出力する。

【０１０３】３つの演算論理ユニットの出力値は、選択
ユニットと呼ぶマルチプレクサ８１および８３に入力さ
れる。選択はフィルタ演算論理ユニット７５の出力値に
基づいて行われる。選択ユニット１はラスタ演算論理ユ
ニット１の結果とオペランドＤのうちの一方を選択す
る。選択ユニット２はラスタ演算論理ユニット２の結果
とオペランドＤ_Fのうちの一方を選択する。選択ユニッ
トの出力値が、宛先（Ｄ'）と宛先フィルタ（Ｄ_F' ）の
新しい値である。選択回路のこれらの出力値によって、
宛先ラスタ・グラフィックス・データと宛先フィルタの
それぞれの画素が置き換えられる。

【０１０４】従来のモデルに対する利点 表８に、従来のモデルと比較した協調フィルタ演算およ
びラスタ演算モデルの主な利点を示す。

【表８】

【０１０５】好ましいハードウェア回路 以上、３つのオペランドに対してフィルタを使用するこ
とによって透明性の概念を汎化するモデルについて説明
したことに留意されたい。ラスタ演算と同様、このモデ
ルは自明の方式で引数を任意の数に拡大可能である。好
ましい回路が稼働する装置は典型的には印刷装置および
表示装置であるため、好ましい実施形態では、２個を選
定する。これらの装置に入力されるデータを生成するた
めに使用されるアプリケーションは通常、パターンとソ
ースに対してのみ透明性を使用するため、好ましい実施
形態はパターンとソースのみを含む。これを図５に示
す。

【０１０６】好ましい実施形態は宛先フィルタを含まな
いため、すなわちフィルタ演算は２つのオペランドしか
受け付けないため、好ましい実施形態では宛先フィルタ
の維持は不要である。したがって、ラスタ演算論理ユニ
ット８７はあるが、第２のラスタ演算論理ユニットはな
く、その結果、フィルタ演算論理ユニット７５に付随す
る入出力がなくなり、その結果、フィルタ演算論理ユニ
ット９１になる。選択ユニット９３は、図４の選択ユニ
ット１または選択ユニット２（要素８１および８３）の
ようなマルチプレクサである。

【０１０７】このモデルは１６のフィルタ演算を行う。
フィルタ演算を決定するために、表９に示すような２つ
のオペランドの可能な組み合わせを示す表を作成する。
この表は、表７の３つのオペランドの表とほぼ同じであ
る。表９には、２つのパターンおよびソースの画素の４
つの可能な組み合わせを表す４列が示されている。

【表９】

【０１０８】たとえば、所望のフィルタは「色付きソー
ス画素に対応する画素にのみラスタ演算を適用する」で
あるものとする。これは、表の左から１番目と３番目の
列、すなわち「１１」と「０１」を使用する。これらを
次のように書くことができる。 「（Ｐ_F ＆ Ｓ_F）｜（〜Ｐ_F ＆ Ｓ_F）」

【０１０９】これは、透明性モードＴＯにとって十分な
フィルタ演算である「Ｓ」と等価である。

【０１１０】結論 本発明は、グラフィックス環境におけるラスタ演算と共
に透明性操作を同時に処理する新規な手法を提供する。
これは、フィルタとフィルタ演算を導入することによっ
て実現される。これらを使用して、ラスタ演算の計算と
は別に透明性の効果を決定する。これは、この２つの論
理形式を組み合わせて１つの演算にしようとする従来技
術の手法とは大きく異なる。

【０１１１】フィルタ演算とラスタ演算の協調計算モデ
ルであるアルゴリズム３を定義する。これらの演算は互
いに独立して計算することができる。協調は、両方の演
算の結果を一緒に使用して最終結果を求めることにあ
る。実際には、フィルタ演算の結果によってどのような
値が出力されるかが決まるのに対し、ラスタ演算は出力
可能な値のうちの１つを出す。

【０１１２】本発明のモデルは、フィルタ演算を使用し
て、宛先に作用することができる任意の数のオペランド
に汎化する。これは、透明性因子としてオペランドのサ
ブセットしか考慮しない従来のモデルとは異なる。さら
に、本発明のモデルは１つのアルゴリズムですべての場
合を処理するようになっている。これは、透明性または
フィルタ演算がアルゴリズムへの論理演算入力であるた
めである。これは、透明性モードごとにアルゴリズムを
カスタマイズする従来の手法と大きく異なる。

【０１１３】本発明の結果として、一定の入力値のセッ
トと、ラスタとフィルタの２つの宛先出力値が与えられ
ば、どのようなフィルタ演算とラスタ演算の対でも扱う
ことができる汎用回路を規定することが可能である。こ
の図は図３の３つの入力に図示されている。好ましい実
施形態は、現在の表示装置およびプリンタの環境である
ためと、それらの装置に入力値を供給するアプリケーシ
ョンが一般にはソースとパターンの透明性しか使用しな
いために、図４には３つのラスタ・グラフィックス・オ
ペランドと２つのフィルタが使用可能な好ましい実施形
態が図示されている。本明細書に記載のように将来、汎
化透明性の適用環境になった場合、本発明の手法はその
汎化をサポートするのにも十分かつ独自な仕方で適合す
る。

【０１１４】以下の説明は、参考のために本願に取り込
んだ特開平６−１１９１３１の図４、すなわち本願に添
付した図６の説明である。図形インターフェイスサブシステム２３ 図形サービスのための１組の標準的なインターフェイス
ルーチンである図形インターフェイスサブシステム２３
をＰＤＬインタープリータ２１が呼び出す。この図形イ
ンターフェイスサブシステムは、宛先がユーザーメモリ
２４かバンドバッファ４１であるか否かを基にして直接
ブリットを実行できるか否かを判定する。直接ブリット
を行うことができないとすると、図形インターフェイス
サブシステムはオーダー構成機能３１を呼び出して、記
憶されるオーダー３５を作成する。直接ブリットが行わ
れた後、またはオーダーが作成された後で、図形インタ
ーフェイスサブシステムはＰＤＬインタープリータ２１
へ戻る。

【０１１５】直接ブリットプロセッサ２９ この機能は要求によりユーザーメモリ２４内に画素を描
き、戻る。この機能は従来技術で知られており、画素を
描く指令がユーザーメモリ宛先に作用を及ぼす時に常に
実行される。

【０１１６】オーダー構成３１ オーダー構成処理３１はオーダー３５を生ずる。それら
のオーダーは、実時間ブリットプロセッサ３７により行
われる実時間ブリット処理中に後で用いるためにメモリ
に記憶される。以後のオーダーを既知のオーダーに組み
合わせることが可能であるようなある種のオーダーに対
しては、オーダーに従うためにオーダー短縮機能を呼び
出す。好適な実施例においては、少なくとも走査線ビッ
トオーダーが短縮される。他の種類のオーダーを本発明
に従って短縮できる。

【０１１７】オーダー短縮３３ この機能は、１組のオーダーを包まなければならないオ
ーダー構成処理機能により知らされるまで、圧縮できる
オーダーの記録を保持する。それから、この機能はそれ
の内部情報を初期化して、次のセットについての情報の
収集を開始する。多くの小さい走査線ブリットオーダー
がページ映像の小さい領域に対して動作する場合にこの
機能は非常に重要である。その短縮は、場合によっては
ブリットが重なり合うためにメモリの量を大きく減少す
る。

【０１１８】記憶されているオーダー３５ 記憶されているオーダー３５は、アプリケーションが要
求する映像を作成する指令の内部表現である。

【０１１９】実時間ブリットプロセッサ３７ ページに対する全ての要求をＰＤＬインタープリータが
終わったことを知らせるためにＰＤＬインタープリータ
が呼び出しを行うと、図形インターフェイスサブシステ
ム２３は実時間処理フェーズを開始する。図形インター
フェイスサブシステムは記憶されているオーダー３５
を、出力すべき各バンドに対して１回横切る。バンドに
作用する全てのオーダーが処理されると、ＤＭＡまたは
ＦＩＦＯバッファ出力ハードウェアを利用できるなら
ば、出力またはスタートのためにバンドを待ち行列にす
るために出力インターフェイス４７を呼び出す。別のバ
ンドバッファ４１ａ，４１ｂまたは４１ｃを利用できる
ものとすると、それは次のバンドを構成する。それ以上
のバッファを利用できないとすると、ＰＤＬインタープ
リータ２１へ戻る図形インターフェイスサブシステム２
３へそれは戻る。ＰＤＬインタープリータは入力の解釈
と、次のページにおける動作とを続けることができる。
この点から、実時間ブリットプロセッサ３７は出力ハー
ドウェア５３により開始される割り込みにより駆動され
る。

【０１２０】実時間ブリットプロセッサ３７は、バンド
バッファ４１ａ，４１ｂまたは４１ｃに記憶される、プ
リントすべきページのバンドすなわち部分に対応するビ
ットマップ映像へ記憶されているオーダーを変換する。

【０１２１】とくに、バンドがプリンタへ供給された時
に、割り込みハンドラ４９が出力ハードウェア５３によ
り通知される。そうすると、実時間ブリットプロセッサ
３７はそれの処理を続けるために「拡張された割り込み
スレッド」として呼ばれる。

【０１２２】バンドバッファ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ バンドバッファ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、ビッドマッ
プされたページ映像を保持するために用いられるランダ
ムアクセスメモリである。バンド区分が用いられない
と、完全なページを保持するために１つのバンドバッフ
ァが用いられる。他の場合には、完全なページよりはる
かに小さいサイズのバンドバッファが２つまたは３つあ
る。

【０１２３】メモリマネージャー４３ メモリマネージャー４３は、図形インターフェイスサブ
システム２３と、オーダー構成３１と、オーダー短縮３
３または実時間ブリットプロセッサ３７からの呼び出し
に応じてメモリのブロックを割り当て、割り当てを解除
する。メモリマネージャー４３は、記憶されているオー
ダーとバンドバッファを含んでいるメモリを、他のソフ
トウェアコンポーネントがメモリのブロックを獲得また
は放すことが必要な時に採用する必要がある周知のメモ
リ管理技術に従って管理するソフトウェア機能である。
プリントすべき実際のビットマップ映像はハンドバッフ
ァ４１からＤＭＡハードウェアまたはＦＩＦＯバッファ
５３へ転送されて、出力インターフェイス４７と、出力
割り込みハンドラ４９と、実時間ブリット処理３７と、
メモリマネージャー４３との動作によりプリンタへ転送
する。これに関連して、図６には３つのバンドバッファ
が示されているが、実際には２つ、３つまたはより多く
のバンドバッファを設けることができる。もっとも、ほ
とんどの場合には２つまたは３つのバンドバッファで十
分である。

【０１２４】出力インターフェイス４７ 出力インターフェイス４７は完成されたバンドを実時間
ブリットプロセッサから受け、それらのバンドを出力ハ
ードウェア５３へ送り、または、出力ハードウェアがも
はや使用中でない時は、出力割り込みハンドラ４９を出
力ハードウェアへ送るためにそれらのバンドを待ち行列
にする。出力割り込みハンドラ４９の助けにより、出力
インターフェイス４７はプリンタ装置からの同期信号を
モニタして、バンドを出力へいつ供給できるかを決定す
る。プリンタ装置は「フレーム同期」信号を送ってペー
ジの１番上を示す。「フレーム同期」信号が真になるま
で出力インターフェイスはデータを供給できない。

【０１２５】ＦＩＦＯバッファが出力ハードウェアとし
て用いられると、ソフトウェアはデータをバンドバッフ
ァからＦＩＦＯへ、１度１本の走査線だけ、動かす。Ｄ
ＭＡ制御器を同様にして使用できる。黒を書く出力装置
へ０を供給することにより、または白を書く出力装置へ
１を供給することにより、上余白と左余白がとられる。

【０１２６】出力割り込みハンドラ４９ プリンタ装置のビデオインターフェイスへのバンドの供
給を出力ハードウェアが終わると、その出力ハードウェ
アは割り込みを生ずる。出力割り込みハンドラは次のバ
ンドをそれの待ち行列から得て、それを出力ハードウェ
アへ送る。それから、出力割り込みハンドラは以前に終
わったバンドバッファを戻すから、実時間ブリットプロ
セッサはそれを再使用できる。

【０１２７】出力割り込みハンドラが戻ると、実時間ブ
リットプロセッサ３７は、図形インターフェイスサブシ
ステムがＰＤＬインタープリータへ戻る前に、別のバン
ドを描くまで再び動作する。この「拡張された割り込み
スレッド」は、種々のＣＰＵのアーキテクチャに応じて
それらのＣＰＵに対して異なったやり方で実現される。
「拡張された割り込みスレッド」は、ＣＰＵに割り込む
ことができるように、優先度の低いＣＰＵの別々のスタ
ックで動作する。

【０１２８】出力ハードウェア５３ 本発明のバンド区分がソフトウェアで実現される時は、
プリンタ装置へのビデオ出力を取り扱うためにＦＩＦＯ
またはＤＭＡ制御器が用いられる。バンド区分がハード
ウェアで行われる時は、ＦＩＦＯまたはＤＭＡ制御器出
力ハードウェアを含むことができる。

【０１２９】好適な実施例においては、図６に示す機能
素子はハードウェアで実現されるが、１つまたは複数の
機能素子がソフトウェアで実現されるとすると、そのよ
うな各素子により実行される機能は、メモリ内の命令セ
ットを実行するマイクロプロセッサが、実行される機能
に適切な制御信号を発生するように、そのマイクロプロ
セッサの動作により実際に実行される。これに関連し
て、本発明の実施のために特定のハードウェア実現の詳
細は当業者にとっては不要であるのと全く同様に、本発
明をソフトウェアで実現するために必要なマイクロプロ
セッサと、メモリと、データと、アドレスバスと、クロ
ック等との詳細は、ここで行う説明を基にして当業者に
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を使用することができる環境を示すシ
ステムのブロック図である。

【図２】 矩形グリッドを形成する画素の表現を示す図
である。

【図３】 協調計算アルゴリズムを示すフローチャート
である。

【図４】 オペランドが３つの場合の図３に示す協調計
算アルゴリズムの好ましい実施形態を実施する回路を示
すブロック図である。

【図５】 オペランドが２つの場合の協調計算アルゴリ
ズムの好ましい実施形態を実施する回路を示すブロック
図である。

【図６】 従来技術のシステムのブロック図である。

【符号の説明】

２１ リアルタイム・イメージ生成機構 ２３ グラフィックス・インタフェース・サブシステム ３１ オーダ構成 ４３ メモリ管理機構 ４１ バンド・バッファ ５３ ラスタ出力インタフェース ７１ ラスタ演算論理ユニット ７３ ラスタ演算論理ユニット ７５ フィルタ演算論理ユニット ８１ 選択ユニット ８３ 選択ユニット ８７ ラスタ演算論理ユニット ９１ フィルタ演算論理ユニット ９３ 選択ユニット

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図５】

【図１】

【図４】

【図３】

【図６】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示するイメージを定義するグラフィッ
   クス言語コマンドを受け取り、グラフィックス言語コマ
   ンドから、表示するイメージを表す１組のグラフィック
   ス・オーダを作成する、表示のためのグラフィックス情
   報を含むイメージを作成する装置において、 透明性情報オーダを含むグラフィックス・オーダからビ
   ットマップ・イメージを生成するイメージ生成手段を有
   し、そのイメージ生成手段が、ソース内とパターン内と
   宛先内の複数ビット画素を処理するラスタ演算モデル
   と、前記ソース内と前記パターン内と前記宛先内の複数
   ビット画素を処理するフィルタ演算モデルとを備え、か
   つ前記ラスタ演算モデルと前記フィルタ演算モデルとが
   協調動作して前記宛先を所定の方式で修正することを特
   徴とする表示のためのグラフィックス情報を含むイメー
   ジを作成する装置。
2. 【請求項２】 前記ラスタ演算モデルと前記フィルタ演
   算モデルが、 ａ）パターン入力値とソース入力値と宛先入力値とに対
   して実行されてラスタ演算結果を生成する論理演算を定
   義する所定のラスタ演算を１つの入力値として受け取る
   ラスタ演算論理ユニットと、 ｂ）フィルタ・パターン入力値とフィルタ・ソース入力
   値とに対して実行されてフィルタ演算結果を生成する論
   理演算を定義する所定のフィルタ演算を１つの入力値と
   して受け取るフィルタ演算論理ユニットと、 ｃ）前記ラスタ演算論理ユニットと前記フィルタ演算論
   理ユニットとに結合され、前記フィルタ演算結果に基づ
   いて前記ラスタ演算結果と前記ラスタ演算論理ユニット
   への前記宛先入力値とのうちの一方を選択する選択ユニ
   ット手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の
   装置。
3. 【請求項３】 前記ラスタ演算モデルと前記フィルタ演
   算モデルが、 ａ）第１のパターン入力値と第１のソース入力値と第１
   の宛先入力値とに対して実行されてラスタ演算結果を生
   成する論理演算を定義する所定のラスタ演算を１つの入
   力値として受け取る第１のラスタ演算論理ユニットと、 ｂ）フィルタ・パターン入力値とフィルタ・ソース入力
   値とフィルタ宛先入力値とに実行されてラスタ演算結果
   を生成する論理演算を定義する前記所定のラスタ演算を
   １つの入力値として受け取る第２のラスタ演算論理ユニ
   ットと、 ｃ）前記フィルタ・パターン入力値と前記フィルタ・ソ
   ース入力値と前記フィルタ宛先入力値とに対して実行さ
   れてフィルタ演算結果を生成する論理演算を定義する所
   定のフィルタ演算を１つの入力値として受け取るフィル
   タ演算論理ユニットと、 ｄ）前記第１のラスタ演算論理ユニットと前記フィルタ
   演算論理ユニットとに結合され、前記フィルタ演算結果
   に基づいて前記ラスタ演算結果と前記第１のラスタ演算
   論理ユニットへの前記宛先入力とのうちから一方を選択
   する第１の選択ユニット手段と、 ｅ）前記第２のラスタ演算論理ユニットと前記フィルタ
   演算論理ユニットとに結合されて、前記フィルタ演算結
   果に基づいて前記第２のラスタ演算結果と前記第２のラ
   スタ演算論理ユニットへの前記フィルタ宛先入力とのう
   ちから一方を選択する第２の選択ユニット手段とを備え
   る請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】 表示のためのグラフィックス情報を含む
   イメージを作成する方法であって、 ａ）表示するイメージを定義するグラフィックス言語コ
   マンドを受け取るステップと、 ｂ）グラフィクス言語コマンドから表示するイメージを
   表す１組のグラフィックス・オーダを生成するステップ
   と、 ｃ）透明性情報オーダを含む前記グラフィックス・オー
   ダからビットマップ・イメージを生成するステップと、 ｄ）ラスタ演算モデルを使用してソース内とパターン内
   と宛先内の複数ビット画素を処理するステップと、 ｅ）フィルタ演算モデルを使用して前記ソース内と前記
   パターン内と前記宛先内の複数ビット画素を処理するス
   テップと、 ｆ）前記ラスタ演算モデルと前記フィルタ演算モデルを
   協調動作させて前記宛先を所定の方式で修正するステッ
   プとを含む方法。