JPS5935063B2

JPS5935063B2 - 図形処理装置

Info

Publication number: JPS5935063B2
Application number: JP49011876A
Authority: JP
Inventors: 裕英遠藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1974-01-30
Publication date: 1984-08-27
Also published as: JPS50107823A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は図形データを処理することを目的とする図形処
理装置に関するものである。

従来から用いられている図形処理装置の一例を第１図に
示す。

処理手順は次のとおりである。（１）テレビカメラやフ
ランイグ・スポット・スキャナ等の図形入力装置１−ａ
からのデータはチャネル１−ｂを通して記憶装置１−ｃ
に入力される。（２）記憶装置に格納されたデータは必
要に応じて磁気ドラム１−ｄや磁気テープ１−ｅ等の補
助記憶装置に格納される。

（３）磁気ドラム、磁気テープあるいは図形入力装置か
ら直接記憶装置１−ｃに入力された図形データはプログ
ラムの命令に従つて動くｆｂｌ脚装置１−ｆの制御の下
で演算装置１−ｇによつて処理され処理結果は再び記憶
装置１−ｃに格納される。

（４）必要回数だけ（３）の処理が行なわれた後、記憶
装置の内容は磁気ドラムや磁気テープに格納されたり、
プリンタやデスプレイ１−れ等の出力装置に出力される
。

上記手順において図形データは一般的に言つて極めて冗
長なものであり、このため磁気記憶装置の記憶容量は莫
大なものとなり、記憶装置の増大にともなうコスト高と
ゝもに、そのデータ量を転送するに必要な転送時間が大
となり、図形処理速度が著しく低下する。

本発明の目的は上記の欠点を解消するための有効な手段
を提供することにあり、本発明の適用により、必要な記
憶容量は大巾に減少し、処理速度も飛躍的に増大する。

また、少ない記憶容量で多目的な図形処理が可能となる
。紙面に文字等が書かれた白黒２値からなる図形データ
においては、白部分が９５％を占めていると言われる。

このため冗長な白部分を削除し、黒部分のみの情報を理
想的に記憶できるとすれば、従来の記憶容量を一に削減
できると＼もに、転送速度も実効的に２０倍になる。理
想的な情報圧縮は不可能であるが、本発明によれば数分
の１〜−程度の情報圧縮が可能で、これに応じた記憶容
量の削減と転送速度の向上が期待できる。実施例：上述
の目的を達成するための本発明の実施例の構成は第２図
に示すとおりである。すなわち図形処理装置では演算処
理装置２−ｇと記憶装置類２−Ｃ，２−Ｄ，２−ｅとの
間にデータ圧縮装置２−ｊ及びデータ再生装置２−ｋが
設けられている。補助記憶装置である磁気ドラム２−ｄ
や磁気テープ２−ｅが付加されている場合はチヤネル２
−ｂを介してデータ圧縮装置とデータ再生装置につなが
る。またデータ入出力装置であるテレビカメラやフライ
ング・スポツト・スキヤナ２−ａ１あるいはライン・プ
リンタやデイスプレイ２−ｈは別のチヤネル２１を介し
てバツフア記憶装置２−１に接続されている。本図形処
理装置における処理手順は次のとおりである。（１）図
形入力装置２−ａから入力されたデータがバツフア記憶
装置２−１に格納される。

（２）このデータは必要に応じてデータ圧縮装置２−ｊ
を介して主記憶装置２−ｃやチヤネル２−ｂを介して磁
気ドラム２−ｄ１磁気テープ装置２−ｅに格納される。

（３）主記憶装置や補助記憶装置にデータが格納してあ
る場合、主記憶装置からはデータ再生装置２−ｋを通し
バツフア記憶装置２−１をロードされる。

補助記憶装置にデータが格納されている場合はチヤネル
２−ｂ及びデータ再生装置２一ｋを通してバツフア記憶
装置にデータがロードされる。（４）バツフア記憶装置
にロードされたデータは演算装置２−ｇによつて処理さ
れた後、再びバツフアメモリに格納される。

（５）（２）〜（４）のプロセスを複数回繰り返す。

（６）必要に応じて（３）と同様のプロセスにてデータ
を主記憶装置や補助記憶装置からバツフア記憶装置へ読
み出す。（７）バツフア記憶装置の内容をチヤネル２−
ｌを介してラインプリンタやデイスプレイ上に出力する
。

本発明の他の実施例を第３図に示した。

第３図の構成は図形入出力装置３−Ａ，３−ｈがチヤネ
ル３−ｌを介してデータ圧縮装置やデータ再生装置に接
続されている点が第２図の構成と異る。したがつて図形
の入出力はこの場合バツフア記憶装置を介さずに直接主
記憶装置や補助記憶装置との間で行なわれる。第２図と
第３図を混合したような形態、すなわちチヤネル３−ｌ
からデータ圧縮装置３−ｊへ入力し、バツフア記憶装置
３−１からチヤネル３−ｌへ出力するような形態や、チ
ヤネル３−ｌからバツフア記憶装置３−１へ入力し、デ
ータ再生装置３−ｋからチヤネル３−ｌへ出力されるよ
うな形態もありうることは言うまでもない。

さらに他の実施例を第４図に示した。

本実施例は第２図におけるバツフア記憶装置に削除した
ものである。図形入出力装置４−ａからのデータはチヤ
ネル４−ｌを介し、演算装置、データ圧縮装置４−Ｊを
経由して主記憶装置４−ｃあるいはさらにチヤネル４−
ｂを通して補助記憶装置４−Ｄ４−ｅに格納される。補
助記憶装置４−Ｄ，４−ｅからのデータはチヤネル４−
ｄを通し、主記憶装置４−ｃからのデータは直接にそれ
ぞれ、データ再生装置４−ｋ及び演算装置４−ｇ１チヤ
ネル４−ｌを介して出力装置４−ｈに出力される。さら
に別の実施例を第５図に示した。本実施例が第４図の実
施例と異るのはチヤネル５−ｌの接続のみであり、第４
図では演算装置５−ｇに接続されていたが、本実施例で
はデータ圧縮装置５一ｊ及びデータ再生装置５−ｋに接
続されている。したがつて機能的には図形入出力動作が
演算装置５−ｇを介さず図形入出力装置５−Ａ，５−ｈ
及びチヤネル５−ｌと主記憶装置５−ｃあるいは補助記
憶装置５−Ｄ，５−ｅとの間で行なわれる。次に実施例
第２図〜第５図の詳細について説明する。前記実施例に
おいて個々の装置、すなわち図形入出力装置２−ａ〜５
−Ａ，２−ｈ〜５−ｈチヤネル２−ｌ〜５−１，演算装
置２−ｇ〜５一ｇ１主記憶装置２−ｃ〜５−Ｃｌ，デー
タ・レジスタ２−ｍ〜５−ｍ及び２−ｍ〜５−Ｎ，２−
ｐ〜３−ｐ及び２−ｇ〜３−ｇ１チヤネル２−ｂ〜５−
ｂ１補助記憶装置２−ｄ〜５−Ｄ，２−ｅ〜５−ｅ１及
び制御装置２−ｆ〜５−ｆは従来使用されている図形処
理装置や電子計算機における場合と同様であるのでこ＼
では説明を要しない。こ＼では本発明の核となつている
データ圧縮装置及びデータ再生装置についてのみ詳述す
る。まずデータ圧縮のやり方について説明し、その後具
体的回路ならびに動作の詳細（タイミング関係）を述べ
ることにする。

以降の説明は第２図、第３図の構成における場合で、バ
ツフア記憶装置は１ワード４ビツトのデータとし、主記
憶装置及び補助記憶装置は１ワード５ビツトとしている
。ビツト数が８ビツトや１６ビツト等に増大したり二次
元的にＮｘｎの格子状データの場合、バツフア記憶を使
用しない第４図，第５図の場合も、まつたく同様の手段
で本発明の主旨が実現できることは言うまでもない。第
６図は本発明の実施例におけるデータ圧縮の方法を示し
たものである。

第６図の左欄はバツフア記憶装置内のデータを示し、右
欄は主記憶装置及び補助記憶装置内のデータを示してあ
る。

例ａはバツフア記憶装置に００００．００００．００１
０．・・・・・・と格納され、これが主記憶装置あるい
は補助記憶装置に記憶される場合のデータ変換形態を示
したもので、変換後の５ビツト中右端のビツトはフラグ
ビツトであり、フラグビツトがＯは００００あるいは１
１１１のデータが圧縮されてパツキングされていること
を示し、１は原データがそのま＼の形でパツキングされ
ていることを示す。５ビツト・データ中左の第１ビツト
Ｏは原データの第１ワード目が００００であることを示
し、第２ビツトもＯであれば原データの第２ワード目も
００００であることを示す。

第３ビツトが１であることは第１ビツトがＯであつたこ
と＼較べて一致していないこと、すなわち原データの第
１ワードと第３ワードは異る（この場合、第３ワード＼
００００）ことを示す。第３ワードは００１０であり、
００００とも１１１１とも異るので、フラグビツトは１
となり左４ビツトは原データと同じ００１０がパツキン
グされる。したがつてこの例では原データは４ビツト３
ワードで１２ビツトであるに対し、圧縮後のデータは５
ビツト２ワードで１０ビツトとなり、２ビツト分圧縮さ
れている。原データに００００や１１１１が多く含まれ
ている場合、圧縮率はもつと高くなる。例ｂは原データ
が００００でも１１１１でもないのでフラグビツトは１
となり左４ビツトに原データがそのま＼パツキングされ
ることを示す。

この場合、原データが４ビツトであるのに対し、変換後
のデータが５ビツトになり１ビツト増加する。したがつ
て００００や１１１１があまり含まれない原データに対
しては本方式は不利である。しかし図形データでは９０
％以上が００００や１１１１である場合が多いので問題
ない。例ｃは原データが１１１１．１１１１．００００
・００００．００１０．・・・・・・と続いている場合
を示し、最初の２ワードは１１１１であるからフラグビ
ツトはＯとなり、左２ビツトは１１とパツキングされる
が、第３ビツトは第３ワード目が００００＼１１１１で
あるから第１ビツト目と異る値０がパツキングされる。

第４ビツトはこの場合関係ないのでＯでも１でもよい。
（これを＊印にて示してある。）第３ワード及び第４ワ
ードは００００であるのでフラグビツトはＯとなり、第
１、第２ビツトに００とパツキングされる。第５ワード
は００１０′８００００と異るから第３ビツトは１とパ
ツキングされると＼もに、変換後の第３ワードのフラグ
ビツトは１となり、左４ビツトに原データと同じ００１
０がパツキングされる。この場合、原データ２０ビツト
に対し圧縮後は１５ビツトとなり５ビツト少なくなつて
いる。第６図に示したデータ圧縮方式で注意すべきこと
は、０と１のデータに対し対称的な圧縮方式になつてい
ることである。

すなわち、原デ゛一タ中の０と１とを逆転しても圧縮比
率に変化がない。図形処理装置では白情報の比率が常に
黒情報より圧倒的に高いとは限らない。処理過程で白黒
を逆転する処理もあるからである。したがって図形処理
装置における情報圧縮は白黒に対し対称的であることが
望まれる。このことから前記のデータ圧縮方式の有効さ
が示される。データ圧縮装置は上述のとおりであるが、
データ再生装置については、データ圧縮装置と逆の変換
を行うものであるから改めて説明を要しない。

第７図はデータ圧縮装置の回路図を示したものである。
（Ｄ３，Ｄ２，Ｄｌ，ＤＯ）の４ビツトはバツフア記憶
装置から導かれる原データを示し（Ｄ３′，Ｄ２′，Ｄ
１′，ＤＯ′，ｑ）の５ビツトはデータ圧縮後のデータ
を示し、Ｑｌ／：）トフラグビツトである。データ圧縮
装置はパツキング位置を制御するためのカウンタJヨ黷
`，パツキングされたデータを一時的に保存するための
フリップ・フロツプヨ黷ａ`７一ｅ１フラグビツトを立
てるフリツプ・フロツプヨ黷原データが００００である
ことを検出するゲートヨ黷，ｌｌｌｌであるこをを検出
するゲートJ■■ード以下が第１ワードと一致している
か否かを検出するゲ゛一トJヨ黷，７−ｊ及びフリツプ
・フロツブJヨ黷ａ`７一ｆへの入力を制御するためのゲ
ート群よりなる。以下に第７図の動作を詳述する。

このため記号を説明しておく。カウンタヨ黷≠クロツク
に同期して進む４進カウンタでありＯ→１→２→３と進
み、ＣＬはクロツク端子、Ｒはダイレクトリセツト端子
である。フリツプ・フロツプJヨ黷ａ`７一ｅはΔ入力に
対しクロツクＣＬと同期してセツトされるデイレイ・フ
リツプ・フロツプであり、Ｐ入力とＲ入力に対してはそ
れぞれクロツクに無関係にセツトされるダイレクト・セ
ツト及びダイレクト・りセツト端子である。またＱ端子
が（．ＩｌＥ）出力を示す。フリツプ・フロツプヨ黷Ｓ
−Ｒフリツプ・フロツプで（正）出力がＱ端子である。
ＣＬ′は第８図から第７図に、Ｈは第７図から第２図に
接続される信号である。第８図はバツフア記憶装置や主
記憶装置との間の信号関係を制御する回路であり、デイ
レイ・フリツプ・フロツプ８−ａ１ダイレクトにセツト
される端子Ｐとクロツクに同期してりセツトされる端子
Ｒを持つフリツプ・フロツプ８−ｂ及びゲート群よりな
る。ＣＬはシステムから与えられるクロツク，ＭＥＸは
バツフア記憶装置へのメモリ・エクゼキユ一Ｋ号、ＭＲ
ＤＹはバツフア記憶装置の動作が終了しており、それへ
のアクセスが可能なことを示すバツフア記憶装置から与
えられる信号、ＭＥＸは主記憶装置へのメモリ・エクゼ
キユート信号、ＭＲＤＹは主記憶装置がアクセス可能な
事を示す主記憶装置から与えられる信号である。ＣＮＴ
は外部から与えられる制御信号であるが、これからの説
明には直接関係しない。それでは第９図のタイミング・
チヤートを参考にしながら第６図ａの場合の第７図、第
８図の動作を説明する。

バツフア記憶装置へのメモリ・エクゼキユート信号ＭＥ
Ｘが外部からの制御信号ＣＮＴによつて起動されたとす
る。予めバツフア記憶装置には読出し命令が与えられて
いるから、ＭＥＸにより読出し命令が実行されτ１時間
後に本動作が完了し、ＭＲＤＹ信号が第７図に返される
。すると第７図では（Ｄ３，Ｄ２，Ｄｌ，ＤＯ）が００
００であるからＣＬ／によりフリツプ・フロツプJヨ黷
ｋyび７一ｆがＯにされ、７一ｃは１にセツトされる。
このときＨは１となつている。Ｈが１であるから８−ａ
はセツトされるがアンドゲート８−ｃの入力は０と１で
出力はＯであるから８ｂはセツトされない。すなわちＱ
＝１であるからオアゲート８−ｄがＭＥＸが出された状
態になつており、再びバツフアメモリ装置の読み出しが
実行される。この結果（Ｄ３，Ｄ２，Ｄｌ，ＤＯ）＝（
０．０．０．０）であるから７一ｃをＯに７一ｄを１に
セツトした後、前の動作と同様にして第３回目のバツフ
アメモリ装置の読み出しが実行され、（Ｄ３，Ｄ２，Ｄ
ｌ，ＤＯ）＝（０，０．１．０）となる。するとＨ＝Ｏ
となりゲート８−ｃの条件が成立し、出力が１になるか
ら８−ｂがセツトされる。したがつてＱ＝１となるから
、ゲート８−Ｅ，８−ｆを通つて主記憶装置へのメモリ
・エグゼキユート信号ＭＥＸ＝１となるから、次のクロ
ツクＣＬで主記憶装置内で（Ｄイ，Ｄｉ，Ｄｌ″，Ｄｄ
，Ｑ′）の内容が取り込まれ、書込み信号を主記憶に予
め与えておくと、書き込みが実行されるこのとき（４）
３′，Ｄ２′Ｄ１′ＤＪＱ′）は（０．０．１．＊．０
）である。主記憶装置に（４）３′，Ｄ！，Ｄｊ，ＤＪ
，Ｑ）が取り込まれるのと同じクロツクでフリツプ・フ
ロツプ７ｂ〜７一ｅは原データ（Ｄ３，Ｄ２，Ｄｌ，Ｄ
Ｏ）二（０．０．１．０）がセツトされると＼もに、７
一ｆには１がセツトされる。主記憶装置で書込み命令の
実行が終了するとＭＲＤＹ信号が返つてくるが、８−ｂ
は１にセツトされているから、再びＭＥＸ信号が出て（
Ｄ二，Ｄ≦，Ｄｌ，Ｄ（１），ｑ）−（０．０．１．０
．１）が主記憶装置に書込まれる。このときＭＥＸが発
せられると＼もに、次のクロツクで８−ｂはりセツトさ
れ、したがつて次のバツフア記憶装置の読み出し実行信
号ＭＥＸが出る。次にデータ再生装置について述べる。
データ再生装置はデータ圧縮装置の逆の作用を行なうも
のである。データ再生装置の回路図を第１０図に示す。
またバツフア記憶装置や主記憶装置との間の制御信号を
発生する回路を第１１図に、第１０図第１１図を動作さ
せるタイミング例を第１２図に示した。第１０図〜第１
２図に使用される記号は第７図〜第９図で使用されたも
のと同じである。第６図ａの逆変換（データ再生）を例
にとつて第１０図、第１１図の動作を説明する。外部か
らの制御信号ＣＮＴで第１１図のＭＥＸｌすなわち主記
憶装置の読み出し実行信号が出たとする。τ２時間後に
主記憶装置の読み出しが完了したことを示すＭＲＤＹ信
号が返つてくる。このとき第１０図の（Ｄイ，Ｄ′２，
ｙ１，び。，ｑ）は（０．０．１．ネ，０）となつてい
る。まずｑ−０．Ｄ≦＝０であるからアンドゲート１０
−ｆ及びオアゲート１０ｇ，１０−ｈを通してＫ二１に
なる。次にクロツクＣＩ！が入るとゲート１０−１によ
りフリツプ・フロツプ１０−ｂ〜１０−ｅがすべてＯす
なわち（Ｄ３，Ｄ２，Ｄｌ，ＤＯ）＝（０．０．０．０
）となる。このときゲート１０−Ｊを通してカウンタ
聞（５進カウンタ）は０→１となる。第１１図でＭＲＤ
Ｙ＝１によりフリツプ・フロツプ１１−ｂはセツトされ
ているから１０−ｂ〜１０−ｅが０にセツトされるクロ
ツクに同期して、デイレ一・フリツプ・フロツプ１１−
ａは１になリバツフア〉記憶装置への書込み実行命令
ＭＥＸが出る。このとき（Ｄ３Ｊ２２Ｄｌ２ＤＯ）ｏ（
０・０・０００）であるから、この内容がバツフア記憶
装置に書込まれる。この書込みは１サイクル、すなわち
クロツクとクロツクの間の時間内に終了することにし
５てある。カウンタ１０−ａは１になつているからゲー
ト１０−ｋによりＤ≦＝Ｏが調べられ、１０一Ｇ，ｌＯ
−１を通し再びフリツプ・フロツプ１０−ｂ〜１０−ｅ
に（０．０．０．０）がセツトされる。このデータは前
と同様にしてバツフア５記憶装置に書込まれる。この
ときカウンタ１０一ａは１→２になり、次に、ゲート１
０−１，１０−ｍによつてＤ１′０内容が調べられるが
、現在１０一ｂの出力はＯであるからゲート１０−ｈが
働らき、１０−ｌしか作動しないようになつている。し
力化Ｄ（＝１であるから結局１０−ｌの出力は０となり
、１０−Ｇ，ｌＯ−ｈを通してＫ＝１となる。Ｋ＝１が
検出されると、このときＭＥＸ＝１であるからゲート１
１−Ｃ，ｌｌ−ｄを通つて主記憶装置への読み出し実行
信号ＭＥＸが発せられる。ＭＥＸ発生後主記憶装置の読
み出しが完了するとＭＲＤＹが返り、このとき（Ｄイ，
Ｄイ，Ｄ！ＤＯ′Ｑ′）＝（０．０．１．０．１）であ
るから、ｑ：１のためゲート１０−Ｆ，ｌＯ−１１０ｕ
はすべてＯとなり、次のクロツクにより１０−ｕが成立
してＤ？〜Ｄ′ｏのデータはフリツプ・フロツプ１０−
ｂ〜１０−ｅにそのま＼の形でセツトされる。すなわち
（Ｄ３，Ｄ，，Ｄｌ，ＤＯ）＝（０．０．１．０）とな
る。このときＭＲＤＹにより１１−ｂはセツトされ、し
たがつて１１−ａもクロツクによりセツトされるからＭ
ＥＸ−１となる。すなわち（０．０．１．０）がバツフ
ア記憶装置に書き込まれる。上述の説明はデータ圧縮装
置及びデータ再生装置を利用した図形処理装置について
であつたが、従来技術ならびに装置との両立性から、第
１２図及び第１３図の回路を用いることにより、従来方
式と本発明方式の両方式とも使用可能となる。

第１３図はデータ圧縮装置とその外部記憶装置間に設置
される回路で（Ｄ３，Ｄ２，Ｄ，，ＤＯ）は原データ（
Ｉｙ３Ｄ６Ｄ／１Ｄ６Ｑつはデータ圧縮後のデータ、（
Ｄ：′，Ｄ２″，ＤｌＣＤｌ，Ｑつは外部記憶装置への
データをそれぞれ示す。第１４図はデータ再生装置とバ
ツフア記憶装置（あるいは演算装置）間に設置される回
路で、（ＤＩ，Ｄ２′，Ｄｒ，ＤＯ″），（Ｄ！ＴＩｙ
２，Ｄｌ，Ｄら）はそれぞれ外部記憶装置からのデー
タとデータ再生装置からのデータを示し、（Ｄ３，Ｄ２
，Ｄｌ，ＤＯ）はバツフア記憶装置（あるいは演算装置
）へのデータを示す。またＣＮＴ′〜ＣＮＴ″″は制御
信号線で、データ圧縮装置を使用するときＣＮＴ″″・
ＣＮＴ″″＝１で使用しないときＣＸ〒１゛・ＣＮＴ′
Ｉ′−１であり、データ再生装置を使用するときＣＮＴ
−ＣＮＴＬ−１で使用しないときＶＶ『・ＣＮＴＬ−１
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の図形処理装置を示す図で、１ａは入力装
置、１−ｂは入出力チヤネル、１−ｃは（主）記憶装置
、１−ｄは補助記憶装置（磁気ドラム）、１−ｅは補助
記憶装置（磁気テープ）１−ｆは装置全体の制御機構、
１−ｇは演算装置１−ｈは出力装置、１−Ｍ，ｌ−ｎは
（主）記憶装置のデータ・レジスタ，１−０はアドレス
・レジスタを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１記録媒体上の濃淡図形情報をディジタルデータに変
換するための図形入力手段と、該図形入力手段からのデ
ィジタルデータにたいしてデータ圧縮をおこなうための
データ圧縮手段と、該データ圧縮手段により得られた圧
縮データを格納する記憶手段と、該記憶手段より読み出
された圧縮データより、データ圧縮される前の上記ディ
ジタルデータを再生するためのデータ再生手段と、該デ
ータ再生手段により得られた再生データにたいしてプロ
グラム制御により所定の演算処理をおこなう演算処理手
段とからなり、該演算処理手段の出力を前記データ圧縮
手段を介して前記記憶手段に格納することを特徴とする
図形処理装置。２上記データ圧縮手段は、図形入力装置からのディジ
タルデータの濃淡情報に関して対称となる圧縮をおこな
う手段からなることを特徴とする特許請求範囲第１項の
図形処理装置。