Устройство для векторно-растрового преобразования шрифтов Советский патент 1985 года по МПК B41B19/00 

блока дополнительного вычислителя, четвертый выход которого соединен с входом регистра начальной установки координаты, выход которого подключен к второму входу блока сопряжения информации, управляющий выход блока до полнительного вбгаислителя связан с третьим входом блока управления, сое диненного управляющими выходами с со

201174

ответствукидими управляющими входами блока памяти изменяемых характе истик конфигурации шрифта, блока регистрации длины сегмента, блока окончания длины линии сканирования, блока преобразования адресов, блока дополнительного вычислителя, блока сопряжения информации и регистра начальной установки координаты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕКТОРНО.РАСТРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ШРИФТОВ, содержащее вычислитель адресов знаков шрифта, соединенный первыми выходами с соответствующими информационными входами блока управления, регистр считывания шрифтов, соединенный входами через, блок запоминания конфигурации шрифтов с выходами регистра адреса шрифтов, и регистр масштаба шрифта, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно имеет блок памяти изменяемых характеристик линий контура шрифта, регистр начальной установки координат, блок регистрации длины сегментов, блок преобразования адресов шрифта, блок дополнительного вычислителя, блок сопряжения информации и блок регистрации окончания линии сканирования, при этом вторые и третьи выходы вычисли- теля адресов знаков дополнительно соединены с первым входом регистра адреса шрифтов и входом регистра масштаба шрифта, выход которого соединен с первым входом блока дополИительного вычислителя, первый выход регистра считывания шрифтов соединен с первыми входами блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, вторые выходы регистра считывания пфифтов связаны с вторыми входами блока дополнительного вычислителя, третий выход регистра считывания шрифтов соединен с входом блока регистрации окончания вывода линии сканирования, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, а второй выход соединен с вторым входом блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, третьи входы которого соединены с первыми выходами блока дополнительного вьтислителя, четвертые входы (Л блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединены с первым выходом блока преобразования адресов, соединенного выходом с вторым входом регистра адреса, первые выходы блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединены с третьими входами блока дополнительного вычислителя второй выход блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соеди нен с первым входом блока преобразо4 вания адресов, третий выход блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединен с вторым входом блока управления и вторым входом блока преобразования адресов, вторые выходы блока дополнительного вычислителя соединены с первыми входами блока сопряжения информации, третьи выходы блока дополнительного вычислителя связаны с входами блока регистрации длины сегмента, выход которого подключен к четвертому входу

Изобретение относится к полиграфическому оборудованию.

Известно устройство для векторнорастрового преобразования шрифтов, содержащее вычислитель адресов знаков шрифта, соединенный первыми выходами с соответствующими информационными входами блока управления, регистр считьшания шрифтов, соединенны входами через блок запоминания конфи гурации шрифтов с вьпсодами регистра адреса шрифтов, и регистр масштаба шрифта 1 J.

Однако функциональные возможности известного устройства ограничены.

Цель изобретения -/ расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем , что устройство для векторнорастрового преобразования шрифтов, содержащее вычислитель адресов знаков шрифта, соединенный первыми выходами с соответствующими информационными входами блока управления, регистр считывания шрифтов, соединенный входами через блок запоминания конфигурации шрифтов с выxoдa да регистра адреса шрифтов, и регистр масштаба шрифта, имеет блок памяти изменяемых характеристик линии контура шрифта, регистр начальной установки координат, блок регистрации длины сегментов, блок преобразования адресов шрифта, блок дополнитель ного вычислителя, блок сопряжения информации и блок регистрации окончания линии сканирования, при этом вторые и третьи выходы вычислителя адресов знаков дополнительно соединены с первым входом регистра адреса шрифтов и выходом регистра масштаба

шрифта, выход которого соединен с первым входом блока дополнительного вычислителя, первый выход регистра считывания шрифтов соединен с первыми входами блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, вторые вьрсоды регистра шрифтов связаны с вторыми входами блока дополнительного вычислителя, третий выход регистра считывания шрифтов соединен с входом блока регистрации окончания вывода линии сканирования,первый выхо которого соединен с первым входом блок управления, а второй выход соединен с вторым входом блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, третьи входы которого соединены с первыми вьпсодами блока дополнительного .вычислителя, четвертые входы блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединены с первым выходом блока преобразования адресов, соединенного выходом с вторым входом регистра адреса, первые выходы блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединены с третьими входами блока дополнительного вычислителя, второй выход блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединен с первым входом блока преобразования адресов, третий выход блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединен с вторым входом блока управления и вторым входом блока преобразования адресов, вторые выходы блока дополнительного вычислителя соединены с первыми входами блока сопряжения информации, третьи выходы блока дополнительного вычислителя связаны с входами блока регистрации длины сег312

мента, выход которого подключен к четвертому входу блока дополнительного вычислителя, четвертьй выход которого соединен со входом регистра начальной установки координаты, выход которого подключен к второму входу блока сопряжения информации, управлякяций выход блока дополнительного вычислителя связан с третьим входом блока управления, соединенного управляющими выходами с соответствующими управляющими входами блока памяти изменяемых ;характеристик конфигурации шрифта, блока регистрации длины сегмента, блока окончания длины линии сканирования, блока преобразования адресов, блока дополнительного вычислителя, блока сопряжения информации и регистра начальной установки координаты.

На фиг.1 и 2 показаны длины () сегментов знака, отрезки (1,2, ...,10) внешних линий контура, ТСВтаблица вертикальных сегментов знака и тег-таблица горизонтальных сегментов знака , на фиг. 3 - 5 - растрирова- .. ние векторовJ на фиг.6 - набор буквы на фиг.7 и 8 - функциональная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит блок 1 запоминания конфигурации шрифтов, блок 2 управления, регистр 3 начальной установки координаты, мультиплексор 4 буфера адреса вектора, мультиплексор 5буфера остатка, регистр 6 масштаба, мультиплексор 7 регистра длины сегмента, мультиплексор 8 координаты, мультиплексор 9 опорной координаты, регистр 10 длины сегмента, буфер 11 координаты, буфер 12 опорной координаты, буфер 13 приращения дх, буфер 14 приращения лу, буфер 15 адресов векторов, буфер 16 признака направления обхода,буфер 17 остатка, регистр 18 адреса буфера, запоминающее устройство 19 адресов буферов, регистр 20 числа переходов, счетчик 21 переходов, запоминающее устройство 22 наклона, мультиплексор 23 выходного буфера, счетчик 24 адресов шрифта, компаратор 25, мульти-. -плексоры 26 и 27 первого и второго слагаемых мультиплексоры 28 и 29 первого и второго сомножителей, схему 30 управления преобразованием счетчика, дополнительный вычислитель 31, умножитель 32, регистр 33 дополнительного вычислителя, регистр 34 умножите74- 4

ля, выходной буфер 35 на линию, шину

36сигнала Бит направления, шину

37сигнала Конец линии, шину 38 сигнала Отрицательная величина, вычислитель 39 адресов знаков, шину 40 нулевого сигнала, шину 41 сигнала f1, выход 42 регистра масштаба, шину 43 данных, выход 44 регистра начальной координаты, выход 45 запоминающего устройства адресов буферов, выход 46 буфера координаты, выход 47 буфера опорной координаты, выход 48 буфера приращений их, выход 49 буфера приращений 4У, выход 50 буфера адресов векторов, выход 51 буфера остатка, выход 52 регистра длины сегмента, выход 52 запоминающего устройства наклона, выход 54 регистра дополнительного вычислителя, выход 55 регистра умножителя, выход 56 устройства управления, шину 57 адреса, регистр 58 адреса ЗУ шрифтов, регистр 59 считывания ЗУ шрифтов, шину 60 интерфейса, шину 61 адреса, выход 62 буфера значений тангенса, шину 63 увеличения адреса на единицу, шину 64 - уменьшения адреса на единицу, буфер 65 значений тангенса, шину 66 управления, шину 67 адреса, шину 68 сигнала Запуск, шину 69 сигнала Готов-занято, триггер 70 готовности, кодовый датчик 71, схему 72 управления выборкой адреса постоянного ЗУ, регистр.счетчик 73 адреса постоянного ЗУ, постоянное ЗУ 74, регистр 75 чтения постоянного ЗУ, логическую матрицу 76 шины 77-80 синхроимпульсов кодового датчика и шину 81 сигнала Конец знака.

Блок памяти изменяемых характе-. ристик конфигурации шрифта образуют буферы 11-17, мультиплексоры 4,5,8 и 9, регистр 18 адреса буфера, ЗУ 19 адресов буферов, ЗУ 22 наклона и буфер 65.

Блок регистрации длины сегмента содержит мультиплексор 7 и регистр 10.

Блок окончания длины линии сканирования состоит из регистра 20 числа переходов, счетчика 21 переходов и компаратора 25. .

Блок преобразования адресов содержит счетчик 24 адресов шрифта и схему 30 управления преобразованием счетчика.

Блок дополнительного вычислителя образуют мультиплексоры 26 - 29,дополнительный вычислитель 31, регистр 33 дополнительного вычислителя, умножи тель 32 и регистр 34 умножителя. I Блок сопряжения информации состоит из мультиплексора 23 выходного бу фера 4 и выходного буфера 35 на линию. Выходы вычислителя 39 адресов зна ков дополнительно соединены с входом регистра 58 адреса шрифтов и входом регистра 6 масштаба, выход которого соединен с первым входом блока допол нительного вычислителя, а выход регистра 59 считьшания шрифтов соединен -с первыми входами блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, вторыми входами блока дополнительного вычислителя и входом блока регистрации окончания вывода линии сканирования, первьш выход ко торого соединен с первым входом блока 2 управления, а второй выход - с BTOpbtM входом блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта, вторые входы которого соединены с выходами блрка дополнительного вычислителя, третьи входы соединены с выходом блока преобразования адресов дополнительно соединенного с вторым входом регистра 58 адреса, первые выходы блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединены с третьими входами блока дополнительного вычислителя, второй выход блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шрифта соединен с входом блока преобразования адресов, третий., выход - с вторым входом блока 2 управления и входом блока преобразования адресов, выходы блока дополнительного вычислителя соединены с первыми входами блока сопряжения, входами блока регистрации длины сегмента, выход которого подключен к четвертому входу блока дополнительного вычислителя, и входом регистра 3 начальной установки координаты, выход которого подключен к второму входу блока сопряжения, управляющий выход, блока дополнительного вычислителя связан с третьим входом блока 2 управления, который выходами соединен с регистром 3 установки начальной кooprfkнaты, управляющими входами блока памяти изменяемых характеристик конфигурации шриф та, блоком регистрации длины сегмента, блоком окончания длины линии сканирования, блоком преобразования адресов, блоком дополнительного вычислителя и блоком сопряжения информацтии, Принцип работы устройства заключается в следующем. Границами сегментов буквы шрифта являются линии, на которых происходит изменение числа черно-белых переходов при сканировании. В этот момент соответственно начинаются или заканчиваются линии внешнего контура. Линии внешнего контура нумеруются в порядке нарастания по вертикали ИЛИ по горизонтали внутри сегментов. Количество номеров линий внешнего контура знака совпадает с количеством черно-белых переходов при растрировании. Описание вертикальных и горизонтальных сегментов является ключом к описанию всего знака. Это описание должно содержать длину сегмента и номера линий внешнего контура в сегменте. Данные о сегментах, содержащие указанную информацию,должны храниться в двух таблицах сегментов для вертикального и горизонтального сканирования соответственно. В процессе работы фотонаборной машины по значениям начальной координаты У(,, проекции, вектора на ось у - Ду и тангенсу угла, определяемому по проекциям векторов на оси координат лх ИЛУ, восстанавливаются координаты контурных переходов в точках пересечения векторов с вертикальными линиями сканирования. На фиг.З приняты обозначения: Н (О, 0) - начало координат , уу Р - координаты начальных точек контура для вертикального и горизонтального сканирования; dx, ДУ - проекции векторов на оси координат. Для растровых сканирующих устройств используются значения х, &х и котангенс того же угла. На фиг.4 показаны (О, 0) - начало координат; (у, Хд), у,-, х) и (у,, Xj) - координаты начала, средней точки и конца вектора; дх, и ДУ., лх , и ду - проекции вектора или его части на оси координат, в - угол, определяемый по проекциям векторов. Начальные координаты Х0, у линий целесообразно хранить в специальных таблицах перед массивом векторов. 7 При описании векторов в память на носителях в массив шрифтовой информации записываются приращения координат концов векторов их, 4у. Приращения координат векторов записьшаются в порядке обхода каждого замкну того контура. В информации должен присутствовать признак направления обхода контура. Для процедуры выборки из массива необходимо иметь адреса первых векторов в линиях в массиве информации. Эти адреса и указанные выше начальные координаты, относящиеся к первому вектору в каждой линии, целесообразно сгруппировать в таблицы координат и адресов. Указанные значения отдельно группируются для устройств с вертикальным и горизонтальным сканированием. На фиг.5 изображены: 4у, Лх проекции i-го вектора на беи координат; AD - адрес 1-го вектора в i-й ЛИНИИ; у р. - начальная координата линии; контура i П- признак направления обхода; ТАКВ - таблица адресов и начальных координат для вертикального сканирования-, ТАКГ - таблица адресов и начальных координат для горизонтального сканирования, ТСВ таблица сегментов вертикальных; тег - таблица сегментов горизонтальных, КТ - конец таблицы. Таблицы содержат строки, которые, соответствуют номерам линий внеш него контура, т.е. номерам переходов с черного на белое, которые получают в процессе переработки векторов при вертикальном или горизонтальном растрировании. Запись приращений координат концов ве.кторов с определенным направлением обхода контура и наличи четырех таблиц дает возможность создать универсальную единую систему кодирования шрифтовой информации, не зависящую от типа вьюодного устройства.Таблица адресов и начальных координат и таблица сегментов для вертикального или для горизонтального сканирования в зависимости от типа устройства и приращения координат концов векторов к, ду считываются в буфер устройства. Вначале данные из таблиц - начальные координаты линий и адреса первых векторов, выбираются и помещаются в соответствующие буфера. Далее с помощью таблищз сегмен748тов определяются номера линий контура, подлежащих обработке в каждом иэ сегментов. По этим номерам устройство обращается к соответствующим буферам, в которых записаны начальные данные и данные, динамически изменяющиеся в процессе работы. Вначале обрабатьюается первый вектор линии. С помощью масштабного коэффициента определяется начальная координата Муд для фотонаборной машины или для растрового сканирунщего устройства, и вектор растрируется по . у. y.±tg0 (1) для фотонаборной машины или х- х .ctg9 (2) для растрового сканирунщего устройства. Таким образом, запись приращения координат концов векторов в определенном направлении обхода по замкнутому контуру и наличие таблиц координат начальных точек внешних линий контура и адресов приращений координат концов векторов в начальной точке линий внешнего контура, а также таблиц вертикальных и горизонтальных сегментов расширяет технологические возможности использования закодированных знаков в выводных автоматах различного типа и дает экономию памяти на носителях шрифтовой информации . Вычислитель 31 служит для выполнения операций сложения и вычитания над операндами, поступающими на входы сумматора-вычитателя через мультиплексоры 26 и 27, Счетчик 21 служит для подсчета числа обработанных переходов в линии сканирования. Этот, счётчик считает от 1 до N (где N - число переходов на обрабатываемом сегменте знака). Мультиплексоры 7, 8, 9, 4, 5, 23, 26-29 служат для коммутации информа-/ . ционных сигналов на выход, пришедших с разных направлений в зависимости от кодов управляющих сигналов. Кодовый датчик 71 служит для синхронизации работы всего устройства. Он ползгчает сигнал Запуск от блока 39 через триггер 70 готовности. После запуска датчика 71 сигнал 69 сообщает о занятости устройства. В каждом такте работы по сигналу 77 из ЗУ 74 в регистр 75 данных считьшается оче9

редкое управляющее слово, которое по сигналу 78 записывается в регистр 75 данных. Управляющее слово состоит из собственно управляющей части 66, поступаняцей в логическую матрицу 76, и адресной части, которая по шине 61 подается на регистр-счетчик 73 адреса. Схема управления адресацией 72 осуществляет запись содержимого адресной части управлякщего слова в регистр-счетчик 73 адреса при наличии внутренних сигналов 37 и 38. При отсутствии сигналов 37 и 38 схема 72 управления увеличивает на 1 содержимое 73. Управляющие сигналы 66 стробированные синхроимпульсами 79 поступают на выходы 56 логической матрицы 76. Сигнал 81 сообщает о 1сонце обработки знака.

После включения устройство работает следунщим образом.

Рабочий шрифтовьй комплект переписьюается с диска блока 39 в блок 1 запоминания. Кегль набора определяет коэффициент масштабирования М и задается специальной командой из вычислителя 39. Величина М записьшается в регистр 6 масштаба.

Обработка знака начинается с инициализации рабочих буферов 11, 12, 15 и 16 текущей координаты, опорной координаты, адреса вектора и признака направления обхода.

В каждой строке буфера хранится информация, относящаяся к отдельной внешней линии контура.

При инициализации буферов адреса первых векторов и признаки направления обхода линий контура непосредственно записьшаются из блока 1 в рабочие буферы 15 и 16.

Начальные координаты (для фотонаборной машины) и х (для расjTpoBoro сканирующего устройства) линий контура записывшотся в регистр 3 и затем поступают через схему 30 управления, мультиплексор 29 второго сомножителя в умножитель 32, где масштабируются в соответствии с М, которьй вводится в блок 32 с регистра масштаба 6 через мультиплексор 28 первого сомножителя. Сигнал с шины 40 нулевого сигнала через первый вход мультиплексора 5 поступает в буфер 17 остатка.

Данные из таблицы сегментов, которая описывает, какие линии контура обрабатываются на данном сегменте

17410

знака, по команде из блока 2 управления поступают в запоминакнций узел адресов буферов 19, а длина сегмента с постоянным числом переходов S через схему 30 управления и мультиплексор 29 второго сомножителя подается на блок 32. Величина S- умножается на М, поступающий на второй вход умножителя, и величина MS. через мультиплексор регистра 7 длины сегмента записывается в регистр 10 длины.

По адресу вектора из рабочего буфера 15 адресов векторов считьшаются

.значения проекций вектора Дх и У записываются в рабочие буферы 13 и 14 Величина 4х(йу) через первый вход мультиплексора 29 второго сомножител подается на блок 32 и. далее величина фотонаборной машины или Для растрового сканирунмдего устройства с регистра умножителя 34 через третий вход мультиплексора 26 первог слагаемого поступает в вычислитель 31, в котором складывается с остатком из буфера остатка.

Результат суммирования с регистра 33 через мультиплексор остатка буфера 5 помещается в рабочий буфер 17 остатка. Далее . значения 4х и йу из рабочих буферов 13 и 14 поступают на два входа устройства 22. Значение тангенса угла наклона (tg б) для фотонаборной машины или котангенса этого угла (ctg 6) для растрового сканируклцего устройства с выхода ЗУ 22 поступает-на первый вход мультиплексора 27 второго слагаемого и на четвертый вход мультиплексора 29 второго сомножителя. Текущая координата у(х) подается из буфера 11 координаты через первый вход мультиплексора 26 первого слагаемого в блок 31, где складывается с tg 6 (ctg б). Результат сложения с регистра 33 записьшается на место текущей координаты в рабочий буфер 11 и в выходной буфер 35 на линию.

Для определения последней линии сканирования, пересекающей данный вектору величина остатка из буфера 17 подается через первьй вход мультиплексора 23 и вход мультиплексора 26 первого слагаемого в регистр 33. На другой вход через мультиплексор второго слагаемого 27 поступает сигнал +. Если результат вычитания отрицательньй, то начинается работа. на новом векторе, для чего определя ется координата новой опорной точки Для этого на второй вход блока 3 через второй вход мультиплексора 29 второго сомножителя из рабочего буфера 14 поступает приращение ЙУСлх), а на первый вход - значение М с регистра масштаба 6. Результат умножения Шу для фото наборной машины или Шх для растрового сканирующего устройства с регистра умножителя 34 через второй вход мультиплексора 27 второго слагаемого поступает на второй вход блока 31, на другой вход которого через второй вход мультиплексора 26 первого слагаемого подается опорная координата из буфера 12 опорной координаты. Результат сложения записы вается в рабочий буфер 12 опорной координаты. Затем из блока 1 считываются их к йУ следующего вектора. Адрес следукнцего вектора текущей ли нии AD ; 4 определяется с помощью счетчика 24 адресов векторов, который выполняет операцию: ± 1, 3) где AD, - адрес текущего вектора, загруженного в счетчик 24 из буфера адреса текущего вектора 15. Знак действия в выражении (3) определяется значением признака направления обхода, который поступает из буфера 16 в блок 2 управления. По полученному адресу следующего вектора новые значения Лх и лу загружаются из блока 1 в рабочие буфе ры 1 и 14. Для определения первой координаты точки пересечения следующей линии сканирования с новым вектором величина остатка из буфера 17 остатка подается через четвертый вход мультиплексора 28 первого слагаемог на первый вход блока 32, а на другой вход умножителя через мультипле сор 27 поступает tg0 ctg б) из ЗУ 22 наклона. Полученное значение 4tg в (dctgfl) с регистра умножителя 34 поступает блок 31, где складывается с опорной Iкоординатой, и результат сложения через первый вход мультиплексора 8 координаты помещается в буфер -11 ко ординаты. 742 Число переходов в сегменте знака поступает из блока 1 в регистр 20 числа переходов. Счетчик числа переходов 21 начинает считать с нуля, и когда его значение совпадает со значением в регистре 20 числа переходов счетчик обнуляется, а в компаратор 25 подается сигнал Конец линии. После обнуления счетчика 21 значение MSj из регистра 10 длины через второй вход мультиплексора 26 первого слагаемого 26 подается на вход первого слагаемого блока 3-1. На .другой его вход через четвертый вход мультиплексора 27.второго слагаемого подается +. Когда результат вычитания в блоке 31 отрицательньй, из его регистра 8 в блок 2 управления поступает сигнал Отрицательная величина. По этому сигналу из блока 1 загружается описание следуклцего сегмента и процесс масштабирования и растрирования продолжается до конца знака. Блок 2 управления выдает управляющие сигналы 56 на регистры, мультиплексоры и буферы устройства. В блоке 2 управления в каждом . такте работы происходит выборка управляннцих слов из постоянного ЗУ 74. Выбранное управляющее слово поступает на входы логической матрицы 76, где смешивается с импульсами синхронизации, вырабатьшаемыми кодовым датчиком 71. Схема 72 служит для организации перехода по адресу, указанному в управлякицем слове, при наличии сигналов 37 и 38. Сигналы 56 с выходов логической матри1у 1 непосредственно управляют работой всех узлов устройства. Таким образом, работа устройства происходит в несколько этапов: 1)этап загрузки таблицы адресов и координат; 2)этап загрузки строки таблицы сегментов; 3)этап растрирования сегмента; 4)этап выбора нового вектора. Моменты перехода к указанным этапам (1-4) в процессе набора буквы О показаны на фиг.6. В процессе набора слова, состоящего из ряда букв, картина смены этапов имеет аналогичный вид. Предлагаемое устройство может быть использовано как в фотонаборной машине, так и в лазерном ска нирующем устройстве без каких-либо изменений.

%

%

/ J

6 : f 2 5 f/ 5 б

/ 6.

a&t

г

/8

sn

1258

SIB

JBi

Sff

(

тег

JV5B9IOi

JifS67S9fOi

%

Je7/0i

.t

)

tont 3 J i 3 3 f S

«««

Xo XL Xn

rowt

занято

1

9U«

a

L

Т «

a.

SJl

65, 68.

7/

77 7679 80

78

V f

72

61

75

H