DE3326583C2

DE3326583C2 -

Info

Publication number: DE3326583C2
Application number: DE3326583A
Authority: DE
Inventors: Shuichi Araki; Tsukasa Kyoto Jp Okai
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-09-13
Filing date: 1983-07-23
Publication date: 1987-07-09
Also published as: JPS5949071A; GB8324333D0; US4513444A; GB2126858A; DE3326583A1; GB2126858B; JPH0134498B2; FR2533040B1; FR2533040A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Komprimierung von Daten für Schrifttypensätze im computergesteuerten Fototypiesatz, die man bei Verfolgung der Umrißlinie eines Zeichens oder grafischen Symbols erhält, wobei mittels einer Eingabevorrichtung die Koordinatenwerte einer Mehrzahl von auf der Umrißlinie befindlichen Musterpunkten als grafische Umrißdaten einer damit verbundenen Auswertevorrichtung zugeführt werden, und wobei in der Auswertevorrichtung nacheinander die Längen l von jeweils einen Musterpunkt und den darauf folgenden Musterpunkt verbindenden Linienabschnitten gebildet werden.

Es ist allgemein bekannt, Schrifttypensätze oder Schriftfamilien als eine Anzahl von Punktmatrizen zu speichern. Um aber komplizierte Zeichenmuster wie die eines Kanji-Zeichens (chinesischen Schriftzeichens) genau wiederzugeben, ist ein Punktmatrix von beachtlicher Dichte erforderlich.

Beim computergesteuerten Typensatz ist es insbesondere im Falle von Kanji-Zeichen wünschenswert, verschiedene Schrifttypensätze oder Schriftfamilien, z. B. vom Ming-Typ, gotisch usw., in leicht abrufbarer Form bereitzuhaben. Da die Anzahl Kanji-Arten im gewöhnlichen japanischen Schriftstücken üblicherweise in der Größenordnung von einigen Tausend, und in chinesischen Schriftstücken von einigen Zehntausend liegt, ist der Speicherplatzbedarf in diesem Anwendungsbereich allgemein groß. Anders als im Fall von Zeichenmustern für übliche Kanji-verarbeitende Anlagen zur Textverarbeitung japanischsprachiger Schriftstücke, muß auch das Bitmuster jedes Zeichens aus einer extrem dichten Punktmatrix aufgebaut sein, um die hohen Qualitätsanforderungen zu erfüllen.

Aus der DE-OS 29 19 013 ist es bekannt, in geeigneter Weise Musterpunkte entlang der Umriß- oder Konturlinie eines Zeichens oder Symbols auszuwählen und die x-y-Koordinatenwerte jedes Musterpunktes als Dateninformation des Zeichens oder Symbols zu speichern. Bei dieser bekannten Technik besteht aber die Notwendigkeit, eine große Zahl von Musterpunkten auszuwählen, wenn das Zeichen viele gekrümmte oder gebogene Abschnitte hat. Das ist sogar bei relativ einfachen Zeichen wie z. B. "Hiragana (japanisches Alphabet)" der Fall, und das zu speichernde Datenvolumen erreicht einen beträchtlichen Umfang.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß im Fall eines plötzlichen Wechsels von einer schwachen Neigung zu einer steilen Neigung der Wechselpunkt nicht aufgefunden und ausgelesen werden kann. Bei komplizierten Zeichen treten viele plötzliche Änderungen von linearen Abschnitten zu stark gekrümmten Abschnitten und umgekehrt auf. Bei dem bekannten Verfahren ist es sehr schwierig, hier eine exakte lineare Approximation zu liefern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Nachteilen des bekannten Verfahrens abzuhelfen und die Möglichkeit zu eröffnen, Schrifttypensätze im computergesteuerten Fototypiesatz bei höchst orginalgetreuer Wiedergabe mit möglichst geringem Speicherplatzbedarf abzuspeichern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst: die zugeordneten Winkel R zwischen aufeinanderfolgenden Linienabschnitten werden gebildet, das in einem Multiplikationskreis ermittelte Produkt l · R wird in einem Komperator mit einer Konstanten k verglichen und der Komperator erzeugt bei Vorliegen eines gegenüber der Konstanten k größeren oder gleichen Produkts l · R ein Eingabesignal für eine angeschlossene Dateneingabesteuervorrichtung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorteilhaft das Produkt · R als Kriterium für die lineare Approximation verwendet, um repräsentative Punkte zu diskriminieren. Dieses Kriterium ergibt eine ausgezeichnete Auswahl repräsentativer Punkte, und zwar sowohl im Bereich starker, als auch schwacher Krümmung der Umrißlinie, so daß man bei sehr geringem Speicherplatzbedarf eine orginalgetreue Abbildung erhält. Durch geeignete Festsetzung der Konstanten k ist es überdies möglich, die anpeilenden Datenmengen und damit die Bildauflösung zu steuern. Bei der Berechnung des Produkts l · R findet ein üblicher, elektrischer oder elektronischer Multiplikator Verwendung, und der Vergleich mit der Konstanten k kann mittels eines ebenfalls bekannten elektronischen Komparators erfolgen, so daß auch die notwendigen elektronischen Mittel sehr einfach gestaltet werden können.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Auswahl von Musterpunkten entlang einer Umrißlinie;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das die Wirkung der Vorrichtung gemäß Fig. 2 illustriert.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Mehrzahl von Musterpunkten zeigt, die in einer x-y-Koordinatenebene entlang einer gewünschten Umrißlinie ausgewählt wurden. Die Umriß- oder Konturlinie eines Zeichens bildet in Wirklichkeit wenigstens eine in sich geschlossene Schleife, aber hier ist nur ein Abschnitt einer solchen, in sich geschlossenen Linie gezeigt. In Fig. 1 sind die Punkte P₀ bis P₉ die Musterpunkte, die wie oben beschrieben entlang einer grafischen Umrißlinie angeordnet sind. Es ist möglich, eine genaue Wiedergabe eines Zeichenbildes zu erzeugen, indem man die Daten aller dieser Musterpunkte benutzt und die Umrißlinie durch Linienabschnitte ausdrückt, die diese Punkte der Reihe nach verbinden, ohne daß irgendeiner weggelassen würde. Ein solches Vorgehen bringt aber den Nachteil mit sich, daß das in der Speichervorrichtung zu speichernde Datenvolumen übermäßig groß wird, wie bereits oben beschrieben.

In der Praxis wird daher die Umrißlinie durch Linienabschnitte approximiert, die mit geeignetem Zwischenraum ausgewählte Musterpunkte verbinden, wobei jedesmal einer oder mehrere Musterpunkte unbeachtet gelassen, bzw. aus dem Datensatz eliminiert und nicht abgespeichert werden, wenn der Linienabschnitt bereits anderweitig definiert ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel entsprechen die Musterpunkte P₁, P₃, P₄, P₇ und P₈ solchen unbeachtlichen, redundanten Musterpunkten.

In Bereichen, in denen die Krümmung der Umrißlinie stark ist, muß hingegen die Umrißlinie unter Heranziehung der Daten aller, relevanter Musterpunkte ausgedrückt werden. In Fig. 1 entsprechen die Punkte P₅ und P₆ derartigen Musterpunkten.

In anderen Worten, bilden die x-y-Koordinatenwerte der Musterpunkte P₀, P₂, P₅, P₆ und P₉ die Daten, die als notwendige Information zur Charakterisierung des Verlaufs der Umrißlinie in der Speichereinheit gespeichert werden müssen. Die Koordinatenwerte der Musterpunkte P₁, P₃, P₄, P₇ und P₈ stellen dagegen eine überflüssige Information dar, die unbeachtet gelassen werden kann.

Die vorliegende Erfindung erlaubt es, automatisch und präzise zu bestimmen, ob die Koordinatenwerte eine notwendige oder eine überflüssige Information darstellen. Hierzu wird das Produkt aus der Länge des Linienabschnitts, das den jeweils interessierenden Musterpunkt mit dem vorhergehenden Musterpunkt verbindet, und dem Knickwinkel zwischen den beiden Linienabschnitten vor und hinter dem gerade interessierenden Musterpunkt herangezogen.

Bezeichnet man im einzelnen die Länge des Linienabschnitts, das die Musterpunkte P _n und P _n+1 miteinander verbindet, mit l, und den Winkel zwischen diesem Linienabschnitt und dem vorhergehenden Linienabschnitt als R, so wird das Produkt dieser Größen l · R mit einer vorgegebenen Konstante k verglichen. Im Fall l · R < k wird der Koordinatenwert des Musterpunkts P _n+1 als notwendige Information festgestellt, und im Fall l · R < k als unnötige, überflüssige Information.

Wenn der Koordinatenwert des Punktes P _n+1 als überflüssige Information festgestellt wird, wird derselbe Vorgang mit dem nächsten Musterpunkt P _n+2 in bezug auf den vorangehenden Musterpunkt P _n wiederholt. Nimmt man in dem Beispiel gemäß Fig. 1 an, daß der Vorgang bis zu dem Punkt P₂ abgeschlossen ist, so erhält man l und R aus den Koordinatenwerten der Punkte P₂ und P₃. l ist klein, da es sich um den Abstand zwischen zwei dicht beieinander liegenden Musterpunkten handelt, und R ist klein, da die Linienabschnitte und einen relativ stumpfen Winkel einschließen; man bestimmt daher für das Produkt l · R einen Wert, der kleiner ist als die Konstante k, und die Daten des Punkts P₃ werden als überflüssige Information behandelt.

Anschließend wiederholt man denselben Vorgang, wobei die Daten des Punkts P₃ durch die des Punkts P₄ ersetzt werden, und auch in diesem Fall ist noch l · R < k, und auch hinsichtlich der Daten des Punktes P₄ wird festgestellt, daß es sich um eine unnötige Information handelt.

Sodann wird der Vorgang wiederholt, wobei die Daten des Punkts P₄ durch die Daten des Punkts P₅ ersetzt werden. In diesem Fall ist l · R < k, und hinsichtlich der Daten des Punkts P₅ wird festgestellt, daß es sich um eine notwendige Information handelt. Die Koordinatenwerte des Punkts P₅ werden somit in der Speichereinheit gespeichert.

Bei Fortsetzung des Verfahrens mit den Daten der Punkte P₅ und P₆ wird festgestellt, daß l · R < k ist, denn in diesem Fall ist zwar l klein, aber die Krümmung der Umrißlinie ist groß, und R nimmt einen relativ großen Wert an. Die Daten des Punkts P₅ werden also als notwendige Information behandelt.

Aus der obigen Beschreibung ist klar, daß die Zahl der außer acht gelassenen bzw. eliminierten Musterpunkte um so größer wird, je größer der Wert der Konstante k ist. Dies erlaubt es, das Datenkomprimierungs- oder -verdichtungsverhältnis zu erhöhen, und den Speicherplatzbedarf zu senken, aber damit geht auf der anderen Seite ein unvermeidlicher Verlust an Wiedergabequalität des reproduzierten Zeichenbilds bezüglich des Ausgangszeichenbilds einher. Es ist möglich, durch eine Verminderung des Werts der Konstante k die Wiedergabetreue um den Preis eines größeren Speicherplatzbedarfs zu verbessern.

Der Wert der Konstante k sollte daher in geeigneter Weise ausgewählt werden, wobei die in dem jeweiligen Anwendungsbereich gestellten Forderungen und die Leistungsfähigkeit der zur Verfügung stehenden Einrichtungen und Geräte voll in Betracht zu ziehen sind.

In der obigen Beschreibung wurden nur die Fälle l · R < k und l · R < k diskutiert, und der Fall l · R = k nicht behandelt. Letzterer Fall bietet überhaupt keine Probleme, sofern man nur im voraus bestimmt, ob die Daten beim Eintritt dieser Bedingung beachtet oder nicht beachtet werden sollen.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, die geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

Die Bezugsziffern 1 und 2 bezeichnen die Eingabewerte der Musterpunkte P _n und P _n+1 mit den Koordinatenwerten (X _n, y _n ) und (X _n+1, y _n+1). Diese Koordinatenwerte können unter Verwendung eines Digitalisiertischs, eines Plotters, Kurvenschreibers oder -zeichners o. ä. eingegeben werden. Auf eine genaue Beschreibung kann an dieser Stelle verzichtet werden.

Die Eingabewerte 1 und 2 werden einem Arithmetikkreis oder Rechenkreis 3 zugeführt, wo die Länge l des Linienabschnitt und der Winkel R zwischen diesem Linienabschnitt und dem vorangehenden Linienabschnitt gemäß der folgenden Formel berechnet werden.

l =

R = R _{n + 1} - R _n,

wobei

Aus den Ausgangssignalen l und R wird in einem anschließenden Multiplikationskreis 4 das Produkt dieser Größen l · R ermittelt, und dieses Produkt wird dann in einem Komparator 5 mit einer Konstante k verglichen, die in einem Festwert- Geberkreis 6 erstellt wird.

Der Komperator 5 leitet ein Eingabe-Anzeigesignal auf eine sich anschließende Dateneingabe-Steuervorrichtung 7, und zwar nur dann, wenn l · R < k ist. Bei Erhalt dieses Dateneingabe-Anzeigesignals speichert die Dateneingabesteuervorrichtung 7 den Koordinatenwert (X _{n + 1}, y _{n + 1}) des Punkts P _{n + 1} in der Speichervorrichtung, und derselbe Vorgang wird für den folgenden Musterpunkt wiederholt.

Wenn l · R < k ist, erfolgt vom Komparator 5 her kein Ausgabesignal, und der Koordinatenwert des Punkts P _{n + 1} wird als überflüssige Information unbeachtet gelassen, worauf wiederum derselbe Vorgang unter Ersetzung des Indexes n + 1 durch n + 2 wiederholt wird.

Das Flußdiagramm gemäß Fig. 3 illustriert diesen Verfahrensgang.

Wie oben beschrieben, gestattet das erfindungsgemäße Verfahren eine automatische und präzise Bestimmung von notwendiger und überflüssiger Information hinsichtlich der Koordinatenpunkte aller entlang der Umrißlinie angeordneter Musterpunkte, wobei nur die notwendige, ein Zeichen, ein Symbol o. ä. charakterisierende Information in einer Speichereinheit gespeichert wird. Dies ist für praktische Anwendungen von großer Bedeutung.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann insbesondere bei einem gerade interessierenden Musterpunkt P _{n + 1}, einem vorhergehenden Musterpunkt P _{n + 2} die Berechnung von R auch wie folgt vorgenommen werden:

R = R _{n + 1} - R _n

wobei

Claims

Verfahren zur Komprimierung von Daten für Schrifttypensätze im computergesteuerten Fototypiesatz, die man bei Verfolgung der Umrißlinie eines Zeichens oder grafischen Symbols erhält, wobei mittels einer Eingabevorrichtung die Koordinatenwerte einer Mehrzahl von auf der Umrißlinie befindlichen Musterpunkten als grafische Umrißdaten einer damit verbundenen Auswertevorrichtung (3) zugeführt werden, und wobei in der Auswertevorrichtung (3) nacheinander die Längen l von jeweils einen Musterpunkt und den darauf folgenden Musterpunkt verbindenden Linienabschnitten gebildet werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: die zugordneten Winkel R zwischen aufeinanderfolgenden Linienabschnitten werden gebildet, das in einem Multiplikationskreis (4) ermittelte Produkt l · R wird in einem Komparator (5) mit einem Konstanten k verglichen und der Komperator (5) erzeugt bei Vorliegen eines gegenüber der Konstanten k größeren oder gleichen Produkts l · R ein Eingabesignal für eine angeschlossene Dateneingabesteuervorrichtung (7).