JPS59222880A

JPS59222880A - 文字パタ−ン圧縮方法

Info

Publication number: JPS59222880A
Application number: JP58095125A
Authority: JP
Inventors: サミユエル・シ−・ツエン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1984-12-14
Also published as: JPS6365149B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明はドット・マトリクスで表わされる文字パターン
を圧縮する技術に関する。

〔背景技術〕

コンピュータ・システムの端末装置としてドント式プリ
ンタあるいはディスプレイ装置が使用されることが多い
が、文字、特に漢字を明瞭に表現するには少くとも１６
×１６ドット、好ましくは２４Ｘ２４ドットで表示する
必要がある。１文字’ｅ２４Ｘ２４ドット・マトリクス
で表わすと８０００文字では５７６キロバイトになり、
大きなメモリ８％ｋ占めることになる。パーソナル・コ
ンピュータ、ワード・プロセソサ等の小型コンピュータ
は内部メモリが小さいばかシでなく、外部メモリとして
フロッピィ・テイスク等の比較的小容量のもの全使用す
るため、文字パターンを圧縮符号化してメモリに記憶し
、使用する文字ごとにもとのドット・マトリクスＫ＆元
することが提案されている。

漢字パターン全いくつかの画素に分割すると、各画素の
状態はその周囲の画素の状態に対して互いに独立ではな
く、上下左右の画素の間に極めて強い相関関係がある。

このような漢字パターンの１１−竹をオリ用した圧縮法
が既に幾つか提案されている。

特開昭５５−３９９５６号公報には、例えば２４×２４
のドツｌ・・マトリクスを２×２のサブマトリクスに分
割し、個々のサブマトリクスに対してその隣りのサブマ
トリクスを条件とする出現頻度に基づいてハフマンの符
号化を行えば高い圧縮率が得られるが、ノ・フマン符号
化法では１つの基準となるサブパターンに対して１６個
の符号語からなる１組の符号が得ら扛るから全部で１６
通りの異なる符号が得られ、各事象に与えられる符号は
長さに規則性のない符号となってしまい、文字パターン
の復元が難しく非常に複雑な復元回路を要することが指
摘されている。

同公報のものは符号の長さに規則性を持たせるために、
条件となる１６通シのサブパターンに対して１６個の出
現頻度に応じた順位と等しい長さをもつ可変長符号語を
割当てることを提案しているが、圧縮率が比較的低いと
いう欠点がある。

〔発明の概要〕

本発明は圧縮率が高く且つ復元の容易な文字パターン圧
縮方法を提供することを目的とする。本発明によると文
字パターンは１組の符号により圧縮符号化され、対照表
を参照して復元されるので、復元が簡単且つ迅速であり
複雑な後元回路を必要としない。

本発明によるとＭ行×Ｎ列のドット・マトリクスで表現
される文字パターンｋｐドットのサブパターンに分割し
、予定の規則で選択される左右又は」一下の１つ又は複
数個のサブバクーン（こうして求められたパターンをそ
れそれ以下基準パターンと呼ぶ）を条件とする各サブバ
クーンの出現頻度を対象とする相尚数の文字について求
め、基準パターンすべてにわたって同順位の出現頻度を
集計しその出現頻度分布に基づいて各順位に可変長符号
全割当て、これと同時又は前後して前記基準パターンの
それぞれを条件とするサブバクーンと前記順位との対照
表を作り、前記文字パターンの各サブパターンをその基
準パターンを条件として前記対照表により関係付けられ
る前記順位に割当てられた可変長符号で表わすことにＪ
：９文字パターンの圧縮が行なわれる。

すなわち、ｑを基準パターンのピント数として基準パタ
ーンをａ（０）、ａ（１）、・・・・・ａ（２ｑ一１）
で表わすと、各基準パターンごとにサブパターン・ｇ（
０）、ｇ（１）、・・・・・ｇ（２ｐ．−１）の出現頻
度が得られるが、これを全基準パターンにわたって同順
位の出現頻度を集計して合計出現頻度のヒストグラムＳ
（ｋ）’ｉ得る。その隙、サブパターンの出現頻度の順
位は基準パターンごとに異なるから、基準パターンａｉ
条件とするサブパターンｇと出現頻度の順位ｋとの対照
表ｇ＝Ｔ（ａ，ｋ）’ｊｉ７作る。そして２ｐ個の順位
ｋｉ出現頻度の高いもの程短い符号語が割当てられるよ
うに可変長符号化する。圧縮すべきそれぞれの文字パタ
ーンの各サブバクーンについて、基準パターンを条件と
して前記対照辰から出現頻度の順位ｋｉ見出し、そのサ
ブパターンｉｋに割当てられた可変長符号で置換する。

こうして各文字パターンが圧縮データに変換される。

このように本発明によると文字パターンは２ｐ個（ｐは
サブパターンのピント数）の符号語からなるただ１組の
可変長符号で圧縮されるから後元が簡単で複雑な後元回
路を必要としない。捷た、本発明によると圧縮はサブパ
ターンの出現頻度の順位及び出現頻度分布を利用して行
なわれるから、高い圧縮率が達成される。

ハフマン符号化法によるとサブパターンの出現頻度分布
が急な程、高い圧縮率が得られる。従来のように基準バ
クーンごとにー・フマン符号化法を適用すると全体とし
て符号の長さに規則性がなくなるほか、出現頻度分布の
緩やかな基準パターンについては圧縮率が低くなシ全体
的な圧縮率が制約されたが、本発明によるとこ汎らの問
題が解消する。

〔発明ｖ．（Ｈ施するための最良の形態〕Ｍ行ＸＮ列の
ドット・パターンで表現される文字パターンＦ（ｍ，ｎ
．）、ｍ＝０、１、２、・・・・−Ｍ，ｎ＝０，１、２
、・・・・・・Ｎをコンピュータのメモリに記憶する場
合、通常８個の画素を１バイトとして扱う。圧縮及ひ復
元の処理時間を短くするため数ピントを１組として処理
するのが望ましいが、情報がバイト単位で記憶されてい
るのでその半分の４ビットを１単位としで選ぶのがよい
。

この場合、文字バクーンは４ビントを１サブバターンと
する行列Ｇ（ｍ，ｊ）、ｊ＝０、１、２、・・・・・・
Ｎ／４−１とみなすことができる。例えば第１図に示す
２４行２４列の５７６ピントからなる漢字パターンは１
４４個のサブバクーンとして扱われる。注目するサブパ
ターンｔＧ（ｍ，ｊ）とすると、その土のサブパターン
はＧ（ｍ−１、Ｊ）であシ、さらにその上のサブパター
ンはＧ（ｍ２、．＋）である。サブパターンＧ（ｍＸｊ
）を圧縮する際の基準パターンＡ．（ｍ，ｊ）としてＧ
（’ｍ−２、Ｊ）、Ｇ（ｍ−１、Ｊ）の連続でなる８ビ
ントを用いると良好な圧縮率が得られることがわかった
。Ａ（ｍ，ｊ）のとりうるビット・パターンは２５６種
類めシ、これをａ（０）、ａ（１）、・・・・・ａ（２
５５）で表わす。

処理対象である多数の文字について基準パターンａのそ
れぞれを条件とするサブパターンｇ（０）、ｇ（１）、
・・・・・ｇ（１５）の出現頻度を求めてヒストグラム
Ｈ（ａ１ｇ）を作る。基準パターンａ（ｉ）ｋ条件とす
るサブパターンｇ（ｋ）の出現頻度ｉ（ａｉｋで表わす
とヒストグラムＨ（ａｓｇ）は次の表１のように表わさ
れる。ａ（２５６）は文字バクーンの第１行を処理する
際に使用する基準パターンであり、すべて１からなる８
ビットである。

文字パターンの最初の行を処理するとき条件とすべき基
準パターンが存在しない。仮にすべて０ビットで構成さ
れるバイトを基準パターンとして処理すると、最初の行
のサブパターンの出現頻度は実際にすべてＯビットの基
準パターンを条件とするザブパターンの出現頻度に加算
されることになり、ヒストグラムＨ（０、ｇ）のエント
ロビイを増大させ圧縮率全低下させることになる。従っ
て、第１行についてはすべて１からなる８ビントを基準
パターンとして処理することにする。これを表１におい
てヒストグラムＨ（２５６、ｇ）で表わしてある。第２
行目の処理の際には第１行の上にすべて１からなる行が
あるものとして処理する。

基準パターンａ（０）乃至ａ（２５６）について得られ
る２５７組のヒストグラムを同順位の出現頻度ごとに集
計して１組の合計ヒストグラムを作り、これに基づいて
１組の可変長符号を生成する。約４０００個の漢字につ
いて表１の出現頻度ヒストグラム＋ｉ（ａｓｇ）ｋ求め
出現頻度の太きい順ｋ＝ｏ，１、・・・・・・１５に並
べると表２に示すようなヒストグラムｈ（ａ．，ｋ）が
得られる。

元のヒストグラムＨ（ａｚｇ）におけるｇの位ｆｍと大
きさ順ヒストグラムｈ（ａ，ｋ）における順位ｋとの対
照表ｇ＝Ｔ（ａ，ｋ）は表６のようになる。表６でｇの
値はビット・パターン全１０進数で表示してある。

このように２５７組のヒストグラムのそれぞれ全大きさ
の順に配列した後、ａ（０）がらａ（２５６）にわたっ
て同順位の出現頻度全足し合せて１つのヒストグラムＳ
（ｋ）’ｅ作る。Ｓ（ｋ，）においては出現頻度全確率
に変換して用いるのがよい０すなわち、衣２の各列を足
し合わせ確率に変換するとＳ（ｋ）が得られる。このＳ
（．ｋ）における確率分布に基づいてｋ二０１１、・・
・・・づ５にそれぞれ可変長符号を割当てる。可変長符
号法にはハフマン符号法及びその改良ないし変形がある
が、Ｓ（ｋ）ｉハフマン符号法により可変長符号を割渦
てると表４のようになる。

表４ｋ可変長符号００１１００２１１０３１０１１４１１１１５１０１０１６’１１１０１７１０１（１００８１１１０００９１１１００１１０１０１００１１１１１０１００１０１１２１０１００１００１１３１０１００１００００１４１０１００１０００１０１５１０１００１０００１１こうして対照表ｇ−Ｔ（ａ１ｋ）及び表４の可変長符号
が準備された後、個々の文字パターンは、注目するサブ
パターンに関しその基準パターンａ全見出し、対照表ｇ
＝Ｔ（ａ，ｋ）またはその反転表ｋ−ｔ（ａ１、ｇ）か
らｋｉ見出し、表４の可変長符号表からｋに割当てられ
た符号を見出し、該サブバクーンをこの符号で表わすこ
とにエシ圧縮データに変換される。圧縮データからもと
の文字パターンを復元するには、可変長符号を復号して
ｋ全見出し、注目しているサブパターンの上２つのサブ
パターンから基準パターンａ′ｆｆ：見出し、対照表ｇ
”Ｔ（ａ％ｋ）からサブパターンｇｋ得ればよい。

第１図の文字バクーンの場合、最初の行の６個のザブパ
ターンｇはすべてＯであるので、６個のサブパターンに
ついて対照表のａ（２５６，）．１それぞれｋ二Ｏｋ得
る。表４の符号衣によりｋ二〇の可変長符号はＯなので
、第１行の６個のサブパターンは”ｏｏｏｏｏｏ”の６
ビントで表わされる。同様にして順次、次の行のサブパ
ターン全可変長符号化する。もう１つのサブパターンの
例として１７行９列乃至１２列のサブバターをとると、
その規準パターンは１１００１１００、すなわち１０進
数表示でｕ＝２０４であり、゛リ゜ゾパターン１１００
は１０進数表示でｇ−１２である。

対照表のａ（２０４）の行からｋ＝０が得られ、その可
変長符号はＯであるから、とのザプパターン０で表わさ
れる。このようにして文字パターンが圧縮データに変換
される。この方法によると、８０００の文字について約
５０係の圧縮率が得られる。

以上、最良の実施形態を説明したが、本発明の方法によ
９文字バクーンを圧縮した後、この圧縮データに周知の
ランレングス圧縮法を適用することに．ｒ．！ｌｌ文字
パターンを２段階に圧縮するとさらに高い圧縮率が得ら
れる。ランレングス圧縮法はたとえば特開昭５５−６９
８４２号公報に記載されている。

第２図は本発明によって圧縮された文字パターンを復元
するための復元装置のブロック図である。

圧縮データはフロッピィ・ディスク等の外部記憶装置に
記憶され、使用するときパーソナル・コンピュータ又は
ワードグロセッザの内部メモリに読込まれる。また、圧
縮データはパーソナル・コンピュータ又はワードプロセ
ッサ内の読取専用メモリに記憶されていてもよい。第２
図のノモリ１はこのような圧縮データを記憶する内部メ
モリ又は読取専用メモリである。漢字は２バイトの文字
コードで表わされるのが一般的である。文字コードによ
って同定される文字の圧縮データがメモリ１から胱出さ
れる。圧縮データはハフマン符号デコーダ乙に１ピント
ずつ順次送られ復号されてｋの値がデコーダ乙の出力に
得られる。ｋは０から１５の値であるから４ビットで表
わされる。

ｋは参照表５のインデソクス・レジスタ７に送られ、基
準バター／ａ全条件として参照表５から対応ずるサブバ
クーンｇを得るのに使用される。

ｇは４ビットの出力レジスタ９を経て１２段の並列４ビ
ットのシフトレジスタ１１に送られ、壕タ文字パターン
・メモリに送られて復元文字バターンの一部分となる。

シフトレジスタ１１の６段目は庄目するサブパターンの
直土のサブパターンを含み、１２段目はさらにその土の
サブパターンを含む。従って、シフトレジスタ１１の６
段目の値及び１２段目の値が基準バクーンａとしてレジ
スタ１６を経てインデックス・レジスタ７にインプット
される。こうしてｋ及びａの値に基づいて参照表ｇ＝Ｔ
（ａ．，ｋ）．１：りサブパターンｇが得られる。

圧縮データの最初の部分を復号するときは、シフトレジ
スタ１１の各段をすべて１にセントすることに．ｌ：９
すべで１からなる基準パターンａ（２５６）がインデッ
クス・レジスタ７に印加されるようにすればよい。後号
が進むにつれてシフトレジスタ１１にザプパターンｇが
送シ込まれ、レジスク１３で基準パターンａが形成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮すべき文字バクーンの一例を示す図、第２
図は文字バクーン復元装置のブロンク図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍ行Ｎ列のドット・マ１・リクスで表わされる文
字パターンを圧縮するための方法であって、対象とする
多数の文字について文字パターンを数ドットごとのザブ
パターンに分割し、各サブパターンについて該ザブパタ
ーンに隣接する１つ又ｆｄ［数個のサブパターンからな
る基準パターンを条件とする該サブパターンの出現頻度
を求め、基準パターンすべてにわたって同順位の出現頻
度を集計しその出現頻度分布に基づいて各順位に可変長
符号を割当てるとともに前記基準パターンのそれぞれ全
条件とするザブパターンと前記順位との対照表を作り、
前記文字パターンの各サブパターンをその基準パターン
全条件として前記対照表により関係伺けられる前記順位
に割当てられた可変長符号で表わすことを特徴とする文
字パターン圧縮方法。
（２）上記可変長符号はハフマン符号である特許請求の
範囲第（１）項の方法。
（３）上記サブパターンは横又は縦に連続する４ドット
である特許請求の範囲第（２）項の方法。
（４）上記基準パターンは注目するサブバクーンの真上
のサブパターン及びさらにその上のサブパターンで構成
する特許請求の範囲第（３）項の方法。