JPH1039852A - スケーラブルフォントの高速表示処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 文字表示装置におけるスケーラブルフォント
の高速表示を実現することである。 【解決手段】 表示画面の文字配列における座標に表示
する文字の文字コードを記憶するテキストＲＡＭ１０２
に表示したい文字の文字コードを書き込むと、スケーラ
ブルフォントをベクトル形式からビットマップ形式へと
展開したフォントデータを記憶するためのフォントバッ
ファ１０４のデータをもとにＣＲＴ等の表示装置上に文
字として表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ装置等
における文字および画像の表示処理装置に関し、特に表
示する文字の大きさを自由に変えられるスケーラブルフ
ォントを用いる場合の高速表示処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の表示処理装置の一例を示
すブロック図である。ＭＰＵ２０１はプログラミングに
応じて処理を行なう。メインメモリ２０２はＭＰＵ２０
１において使用するプログラムコードおよびデータの格
納を行なうための記憶領域である。ＣＲＴＣ２０３はＣ
ＲＴ２１０に表示するためのデータの逐次読み出しと表
示のためのタイミング信号の生成を行なう回路である。

【０００３】ＭＵＸ２０４はアドレスの切り替えを行な
う。フレームバッファ２０５は文字および画像等の表示
データをビットマップ形式にして格納しておくための記
憶領域である。ＬＵＴ２０６はフレームバッファ２０５
より読み出されたデータをＲＧＢフルカラー変換するた
めの色参照デーブルである。Ｄ／Ａ２０９はディジタル
ＲＧＢ信号をアナログＲＧＢ信号に変換するＤ／Ａコン
バータである。ＣＲＴ２１０は表示を行なう。

【０００４】次に、動作を説明する。ＣＲＴ２１０に画
像を表示する場合にはＭＰＵ２０１はフレームバッファ
２０５の表示させるべき座標に対応したアドレスに対し
て画像データを各ドット毎の表示情報（以下ビットマッ
プ形式）で書き込むと、ＣＲＴＣ２０３によってフレー
ムバッファ２０５の内容は逐次読み出され、ＬＵＴ２０
６によりディジタルＲＧＢ信号に変換され、Ｄ／Ａ２０
９によりアナログＲＧＢ信号に変換され、ＣＲＴ２１０
に画像が表示される。

【０００５】ＣＲＴ２１０に文字を表示させたいときに
は、ＭＰＵ２０１がメインメモリ２０２にあるフォント
のビットマップ形式のデータをフレームバッファ２０５
の表示させるべき座標に対応したアドレスに対してビッ
トマップ形式のデータに書き込む。フレームバッファ２
０５のデータの処理は上記の画像を表示する場合と同様
である。

【０００６】なおスケーラブルフォントはフォントの輪
郭を示すベクトル形式のデータから構成されているの
で、ＣＲＴ２１０に表示させるためにはＭＰＵ２０１が
ベクトル形式のデータをビットマップ形式のデータに変
換してあげてメインメモリ２０２に書き込みを行なう。

【０００７】図８は従来の表示装置において文字表示を
行なう場合にスケーラブルフォントを展開したビットマ
ップデータの配置の様子を示す図である。図のようにＣ
ＲＴ３０３に文字を表示するためにはフレームバッファ
５０１には表示する文字それぞれにおいてスケーラブル
フォントのベクトル形式のデータをビットマップ形式の
データへ変換してから書き込むことが必要である。

【０００８】図４はフォントのベクトル形式とビットマ
ップ形式の違いを説明するもので、画面にフォントを表
示する場合にはベクトル形式のフォント６０１は格子状
に並べられた画素に対してビットマップ形式のフォント
６０２のように置き換えられる。ベクトル形式のフォン
トを用いる優位点としては様々な大きさの文字表示を行
なった場合でも表示品位の高いことがあげられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
ける問題点は、スケーラブルフォントを画面に表示しよ
うとする場合には、ＭＰＵによりベクトル形式のデータ
から構成されているフォントデータをビットマップ形式
のデータに展開しなければフレームバッファには書き込
むことができないことである。このためメインメモリに
おいてＭＰＵによりフォントデータの展開処理を行なう
必要が生じる。

【００１０】又、第２の問題点としては、メインメモリ
においてビットマップ形式に展開処理したフォントデー
タを画面に表示するためのフォントデータをメインメモ
リからフレームバッファに１ドットずつ書き込む処理が
生ずることである。

【００１１】これらの問題点のためにＭＰＵによる処理
が多くなるので高速に画面の更新が行なえなくなる恐れ
がある。

【００１２】本発明の課題は、スケーラブルフォントを
使った文字表示においてＭＰＵの負荷を軽減し、高速の
画面表示を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＣＲＴ
等の表示装置上に表示する文字の文字コードを記憶する
ための文字コード記憶装置と、スケーラブルフォントを
ベクトル形式からビットマップ形式へと展開するフォン
ト展開装置と、上記の展開したフォントデータを記憶す
るためのフォントデータ記憶装置と、前記文字コード記
憶装置から取り出した文字コードデータを基にして上記
のフォントデータ記憶装置からフォントデータを取り出
すためのフォントアドレスを算出するフォントアドレス
検索装置と、画面上の表示位置を逐次計算して前記文字
コード記憶装置のアドレスと表示位置のフォント原点か
らのオフセットを発生させるアドレス発生装置と、前記
フォントデータ記憶装置から取り出した結果のフォント
データをＣＲＴ等の表示装置上に文字として表示させる
ための表示装置を具備して構成されていることを特徴と
するスケーラブルフォントの高速表示処理装置が得られ
る。

【００１４】さらに、本発明によれば、前記フォントア
ドレス検索装置より出力されるフォントのアドレスと前
記アドレス発生装置より出力されるオフセットの値を加
算してフォントバッファのアドレスを出力するアドレス
加算装置をさらに具備して構成されていることを特徴と
するスケーラブルフォントの高速表示処理装置が得られ
る。

【００１５】さらに、本発明によれば、前記フォントデ
ータ記憶装置からの出力データをディジタルＲＧＢ信号
に変換するための色拡張を行なう色変換装置と、前記フ
ォントデータ記憶装置に格納されたデータを基にするも
のと前記色変換装置により出力される２系統のディジタ
ルＲＧＢ信号に対して論理演算を行ない、その論理演算
の結果により２つの系統のディジタルＲＧＢ信号を出力
するかの選択を行なう論理演算／表示切り替えスイッチ
をさらに具備して構成されていることを特徴とするスケ
ーラブルフォントの高速表示処理装置が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１を参照して本発明のフォント表示装置
の説明を行なうと、ホストバス１０１はＭＰＵがメモリ
ーや周辺機器に対するデータの受け渡しを行なうために
使用するバスである。テキストＲＡＭ１０２は表示画面
に格子状に文字を配置したときに、何行何列にどのよう
な文字が存在するかという情報を文字コードで格納して
いる。

【００１８】フォントアドレス検索回路１０３には、文
字コードに対してフォントバッファ１０４におけるフォ
ントのビットマップ形式のデータが格納されている先頭
アドレスを格納する。テキストＲＡＭ１０２より与えら
れる文字コードに応じてフォントのアドレスを検索して
出力する。また文字コードに対するフォントのアドレス
が探し出せない場合はエラーをコントローラ１０７に出
力する。

【００１９】フォントバッファ１０４はフォント展開回
路１０８においてビットマップ形式のデータに変換され
たスケーラブルフォントのデータが格納されるための記
憶領域である。フォントバッファ１０４においてスケー
ラブルフォントのデータが格納されているアドレスはフ
ォントアドレス検索回路１０３に設定したアドレスと一
致するようになっている。

【００２０】色変換回路１０５はフォントバッファ１０
４からの出力データをディジタルＲＧＢ信号に変換する
ための色拡張を行なう。論理演算／表示切り替えスイッ
チ１０６はフレームバッファに格納されたデータをもと
にするものと色変換１０５により出力される２系統のデ
ィジタルＲＧＢ信号に対して論理演算を行なう回路であ
る。論理演算の結果により２つの系統のディジタルＲＧ
Ｂ信号を出力するかの選択を行なう。

【００２１】コントローラ１０７はＣＲＴＣより与えら
れる表示位置情報とあらかじめ設定されているフォント
配列の情報をもとにしてアドレスとオフセット値を算出
する回路である算出されたアドレスはテキストＲＡＭ１
０２に与えられ、オフセット値はアドレス加算回路１０
９に与えられる。フォント展開回路１０８はコントロー
ラ１０７より展開処理命令をうけてスケーラブルフォン
トをベクトル形式のデータからビットマップ形式のデー
タへ展開を行なう回路である。

【００２２】アドレス加算回路１０９はフォントアドレ
ス検索回路１０３より出力されるフォントのアドレスと
コントローラ１０７より出力されるオフセットの値を加
算してフォントバッファのアドレスを出力する回路であ
る。

【００２３】図２は図１のフォント表示装置を含む表示
装置のブロック図であり、この図を参照して表示装置全
体の説明を行なうと、ＭＰＵ２０１はプログラミングに
応じて処理を行なう。メインメモリ２０２はＭＰＵ２０
１において使用するプログラムコードおよびデータの格
納を行なうための記憶領域である。ＣＲＴＣ２０３はＣ
ＲＴ２１０に表示するためのデータの逐次読み出しと表
示のためのタイミング信号の生成を行なう回路である。
ＭＵＸ２０４はアドレスの切り替えを行なう。

【００２４】フレームバッファ２０５は文字および画像
等の表示データをビットマップ形式にして格納しておく
ための記憶領域である。ＬＵＴ２０６はフレームバッフ
ァ２０５より読み出されたデータをＲＧＢフルカラー変
換するための色参照テーブルである。フォント表示回路
２０７はスケーラブルフォント表示の高速化のための付
加された回路である。表示切替回路２０８はフレームバ
ッファ２０５に格納されたデータをもとに出力されたデ
ィジタルＲＧＢ信号とフォント表示回路２０７から出力
されたディジタルＲＧＢ信号のどちらを表示するのか論
値演算等を行なった結果で選択する回路である。Ｄ／Ａ
２０９はディジタルＲＧＢ信号をアナログＲＧＢ信号に
変換するＤ／Ａコンバータである。ＣＲＴ２１０は表示
を行なう。

【００２５】図３を参照すると、テキストＲＡＭ３０１
には表示画面に格子状に文字を配置したときに、何行何
列にどのような文字が存在するかという情報を文字コー
ドで格納しておく。フォントバッファ３０２にはスケー
ラブルフォントをベクトル形式のデータから特定の大き
さで展開したビットマップ形式のデータを格納してお
く。ＣＲＴ３０３に表示される文字の並びはテキストＲ
ＡＭ３０１の内容に従う。

【００２６】次に、本発明の動作について図面を参照し
て説明する。図１および図２を参照すると、ＭＰＵ２０
１はフォントの種類、大きさをコントローラ１０７に対
して設定する。次にコントローラ１０７はフォントアド
レス検索回路１０３に設定されているアドレスの内容を
全てクリアする。

【００２７】ここで表示画面は画面上に表示される最小
単位のドットを縦横にそれぞれいくつ並べられるかとい
うことが決まっている。またフォントも大きさによって
縦横にそれぞれ決まった数のドットで構成されている。
図５を参照して説明すると小さなフォントを配置した表
示画面７０１と大きなフォントを配置した表示画面７０
２では小さなフォントに比べて大きなフォントは表示画
面に占める領域が大きくなる。このようにフォントの大
きさにより文字を縦横に配置したとき表示できる文字の
数が異なる。コントローラ１０７はフォントのビットマ
ップ形式のデータが縦横の大きさがそれぞれ何ドットで
構成されているかということから表示画面上に縦横いく
らずつフォントが並べられるか算出する。

【００２８】次にＭＰＵ２０１はコントローラ１０７に
定義した種類、大きさのフォントをＣＲＴ２１０等の画
面上に表示したいときには、テキストＲＡＭ１０２の任
意の位置にフォントの文字コードを書き込む。このとき
の書き込みアドレスは表示画面の縦横にフォントを並べ
てできる文字の並びの中で何行何列に文字を表示するの
かにより決定する。

【００２９】ＣＲＴＣ２０３は表示画面の更新を逐次行
なっている。ＣＲＴＣ２０３は画面上の只今の表示位置
に関するデータをコントローラ１０７に対して与える。
コントローラ１０７は画面上の表示位置に関するデータ
から表示に必要なフォントデータを取り出すために、テ
キストＲＡＭ１０２にある現在の表示位置の文字コード
を取りだすためのアドレスおよびフォントバッファ１０
４における現在の表示位置のフォント原点からのオフセ
ットを算出する。

【００３０】ここで上記のオフセットを説明すると、図
４のビットマップ形式のフォントを構成する矩形領域に
おいて、左上隅にある原点６０３の座標（ｘ＝０，ｙ＝
ｏ）を基準にするとたとえば点Ａ６０４，点Ｂ６０５の
座標は（ｘ＝３，ｙ＝１１）、（ｘ＝１９，ｙ＝１６）
とあらわされる。この各点のデータはフォントバッファ
１０４においてそれぞれ異なるアドレスに格納されてい
る。

【００３１】それぞれの点のデータを格納するアドレス
を原点６０３に対する座標により関連づけて、点のデー
タを格納するアドレスは原点６０３と格納されるアドレ
スに対する座標のずれの値から算出される値を加えるこ
とで求められる。座標のずれの値から算出される値をこ
こでオフセットと定義する。オフセットは点の座標の値
とフォントを構成する横のドット数から以下の数１で求
められる。

【００３２】

【数１】 このオフセットの値を原点６０３のデータを格納するア
ドレスに対して加えることで実際の表示すべき点のアド
レスが求められるようになる。例えばビットマップフォ
ント６０２を構成するフォントの横のドット数は２４ド
ットになっている。現在の表示位置（フォント原点から
のずれ）が（ｘ＝３，ｙ＝１１）であればオフセットは
３＋１１×２４＝２６７となり、同様に表示位置が点Ｂ
であれば（ｘ＝１９，ｙ＝１６）より１９＋１６×２４
＝４０３となる。それぞれの値を原点のアドレスに加え
ることでフォントバッファ中のフォントの表示位置の点
のデータが格納されているアドレスとなる。

【００３３】コントローラ１０７はテキストＲＡＭ１０
２に対して現在の表示位置に対応したアドレスを、アド
レス加算回路１０９に対して現在の表示位置のフォント
原点からのオフセットを出力している。テキストＲＡＭ
１０２はアドレスに応じて文字コードをフォントアドレ
ス検索回路１０３に対して出力する。

【００３４】フォントアドレス検索回路１０３の動作を
図６により説明すると、図の左にあるように文字コード
８０１をテキストＲＡＭ１０２より与えられると、フォ
ントアドレス検索回路１０３はフォントバッファ１０４
中のフォントデータが存在するアドレス８０２を出力す
る。たとえば文字”候”，”あ”の文字コードはＳＪＩ
Ｓの場合にそれぞれ”８ｃｆ３ｈ”，”８２あ０ｈ”で
表わされる。ここで”候”，”あ”のフォントデータは
フォントバッファ１０４のそれぞれＡ０００００ｈ番
地、ＣＦＥ０００ｈ番地のアドレスに格納されていると
する。この場合フォントアドレス検索回路１０３は”
候”，”あ”の文字コードを与えられるとそれぞれアド
レスとしてＡ０００００ｈ番地、ＣＦＥ０００ｈ番地を
出力する。

【００３５】またフォントバッファ１０４にフォントデ
ータが存在しない場合にはフォントアドレス検索回路１
０３にはアドレスが設定されていないので、エラーが生
じフォントアドレス検索回路１０３はコントローラ１０
７に知らせる。コントローラ１０７はエラーが生じた文
字コードに関してフォントのデータ展開を行なうように
フォント展開回路１０８に対して指示を出す。フォント
展開回路１０８は指示された文字コードに関してスケー
ラブルフォントのベクトル形式のフォントデータをビッ
トマップ形式のフォントデータに展開してフォントバッ
ファ１０４に格納する。コントローラ１０７はフォント
アドレス検索回路１０３にフォントバッファ中のフォン
トデータが存在するアドレスを設定する。

【００３６】アドレス加算回路１０９はフォントアドレ
ス検索回路１０３より現在の表示位置に対応したアドレ
スと、コントローラ１０７より現在の表示位置のフォン
ト原点からのオフセットを下記の数２に示されるように
加算して、フォントバッファ１０４のアドレスを生成し
て出力する。

【００３７】

【数２】 フォントバッファ１０４はアドレスを与えられると格納
されているビットマップ形式に変換されているフォント
データの中から必要とするドットのデータを取り出し出
力する。色変換１０５によってフォントバッファ１０４
より取り出されたデータはディジタルＲＧＢの色信号に
変換されて論理演算／表示切り替えスイッチ１０６によ
りフレームバッファ２０５に格納されているデータによ
るディジタルＲＧＢの色信号との間で論理演算によりど
ちらのディジタルＲＧＢいの色信号を出力するか選択さ
れて表示画面に表示される。

【００３８】図３を参照して、テキストＲＡＭ３０１と
フォントバッファ３０２とＣＲＴ３０３の関係を説明す
るとテキストＲＡＭ３０１に格納されているのは文字コ
ードの配置情報だけであり、実際に画面表示に使用する
ビットマップ形式のフォントデータはフォントバッファ
３０２に格納されている。

【００３９】次に、本発明の実施の形態の効果について
説明する。本発明の実施の形態では、画面に文字を表示
したいときにはスケーラブルフォントの展開処理やフレ
ームバッファに対する書き込み処理が必要な従来の方式
に比べ、テキストＲＡＭに表示したい文字の文字コード
を書き込むだけで済むので文字の表示に対してＭＰＵの
負荷を大幅に減らすことが可能である。また一度使用し
た文字に関してはフォントバッファにフォントデータが
格納されているので文字表示が高速に行なえる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、フォントバッファにス
ケーラブルフォントをベクトル形式からビットマップ形
式のフォントデータに変換して格納しているので、表示
したい文字の文字コードを与えるだけで文字表示が完了
する。したがってスケーラブルフォントの表示の際にフ
ォントの展開やフレームバッファへのフォントデータの
書き込みが必要なくなり、文字表示が高速に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるフォント表示装置の一実施例を
示すシステム構成図である。

【図２】本発明における表示処理装置を説明するシステ
ム構成図である。

【図３】本発明における文字表示の内部構成を説明する
図である。

【図４】フォントのベクトル形式とビットマップ形式の
違いを説明する図である。

【図５】フォントの大きさの違いによる配列を説明する
図である。

【図６】フォントアドレス検索回路の動作を説明する図
である。

【図７】従来における表示処理装置を説明するシステム
構成図である。

【図８】従来の表示装置において文字表示を行なう場合
にスケーラブルフォントを展開したビットマップ情報の
配置を説明する図である。

【符号の説明】

１０１ ホストバス １０２ テキストＲＡＭ １０３ フォントアドレス検索回路 １０４ フォントバッファ １０５ 色変換 １０６ 論理演算／表示切り替えスイッチ １０７ コントローラ １０８ フォント展開回路 １０９ アドレス加算回路 ２０１ ＭＰＵ（マイクロプロセッサ） ２０２ メインメモリ ２０３ ＣＲＴＣ（ＣＲＴコントローラ） ２０４ ＭＵＸ（アドレススイッチ） ２０５ フレームバッファ ２０６ ＬＵＴ（参照テーブル） ２０７ フォント表示回路 ２０８ 表示切り替え回路 ２０９ Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ変換） ２１０ ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂ
ｅ） ２１１ ＭＰＵアドレスバス ２１２ ＭＰＵデータバス ２１３ 表示読み出しアドレス ２１４ フレームバッファアドレス ２１５ ディジタルＲＧＢ ２１６ アナログＲＧＢ ２１７ 制御信号 ２１８ 同期信号 ３０１ テキストＲＡＭ ３０２ フォントバッファ ３０３ ＣＲＴ表示画面 ５０１ フレームバッファ ６０１ ベクトル形式のデータのフォント ６０２ ビットマップ形式のデータのフォント ６０３ 原点 ６０４ 点Ａ ６０５ 点Ｂ ７０１ 小さなフォントを配置した表示画面 ７０２ 大きなフォントを配置した表示画面 ８０１ 文字コード ８０２ フォントバッファのアドレス ８０３ 文字コードに応じた文字種

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＲＴ等の表示装置上に表示する文字の
   文字コードを記憶するための文字コード記憶装置と、ス
   ケーラブルフォントをベクトル形式からビットマップ形
   式へと展開するフォント展開装置と、上記の展開したフ
   ォントデータを記憶するためのフォントデータ記憶装置
   と、前記文字コード記憶装置から取り出した文字コード
   データを基にして上記のフォントデータ記憶装置からフ
   ォントデータを取り出すためのフォントアドレスを算出
   するフォントアドレス検索装置と、画面上の表示位置を
   逐次計算して前記文字コード記憶装置のアドレスと表示
   位置のフォント原点からのオフセットを発生させるアド
   レス発生装置と、前記フォントデータ記憶装置から取り
   出した結果のフォントデータをＣＲＴ等の表示装置上に
   文字として表示させるための表示装置を具備して構成さ
   れていることを特徴とするスケーラブルフォントの高速
   表示処理装置。
2. 【請求項２】 前記フォントアドレス検索装置より出力
   されるフォントのアドレスと前記アドレス発生装置より
   出力されるオフセットの値を加算してフォントバッファ
   のアドレスを出力するアドレス加算装置をさらに具備し
   て構成されていることを特徴とする請求項１記載のスケ
   ーラブルフォントの高速表示処理装置。
3. 【請求項３】 前記フォントデータ記憶装置からの出力
   データをディジタルＲＧＢ信号に変換するための色拡張
   を行なう色変換装置と、前記フォントデータ記憶装置に
   格納されたデータを基にするものと前記色変換装置によ
   り出力される２系統のディジタルＲＧＢ信号に対して論
   理演算を行ない、その論理演算の結果により２つの系統
   のディジタルＲＧＢ信号を出力するかの選択を行なう論
   理演算／表示切り替えスイッチをさらに具備して構成さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載のスケー
   ラブルフォントの高速表示処理装置。