嵌入式平台上文字显示的研究

作     者：陈文文 

作者单位：中国科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：奚宏生

授予年度：2009年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：嵌入式系统 编码 点阵字 TrueType字体 驱动 FreeType库 

摘      要：随着信息时代的到来,文字显示在数字设备的输出中占据了很大比例。因此,如何处理好并不断优化文字显示的效果成为一个十分重要的问题。PC平台上的文字处理技术在过去几十年里已经取得了长足进步,陆续出现了点阵字、向量字和曲线字。而在嵌入式系统中,因其资源有限,目前主要还是采用点阵字库来显示文字。另一方面随着嵌入式技术的发展,嵌入式系统输出设备的显示精度越来越高,点阵字已难以满足高分辨率的显示要求。故在嵌入式高清产品中实现TrueType字体的显示,以取代点阵字,是嵌入式技术发展的趋势。然而将TrueType开源引擎FreeType库应用于嵌入式高清电影播放机时,存在srt字幕显示滞后的问题。本文就是研究嵌入式平台上文字的显示。这里又分为两个方面:一、改善并优化点阵字的显示;二、开发出一种高效的TrueType字体驱动,提高文字显示的质量,促进产品升级。 本文的主要研究工作和成果如下: (1)嵌入式平台上的点阵字显示比较单一。本文主要研究了它的变换处理,以丰富点阵字在高清播放机的显示。其中包括缩放处理和轮廓修饰,后者即产生轮廓黑边,用于突出字体的显示效果。 (2)针对FreeType库引起的srt字幕滞后问题,本文提出建立字体glyf内存数据库,加快字体数据提取过程,从而提高字体显示速度。因此,开发TrueType驱动的两个关键技术是建立字符索引关系和建立字体glyf内存数据库。实现上首先是为字符建立连续的本地索引;然后遍历所有索引,读取TrueType字体文件,统计需要存储的数据的大小,最后分配相应的内存;再导入数据完成字符glyf内存数据库的建立。绘制文字时,将其内码转换为本地索引从内存数据库中读取数据,即可绘制文字轮廓,再通过扫描线填充轮廓之间的区域,最终得到TrueType字体图像。 测试表明,点阵字经有限缩放后,效果良好,没有失真;其轮廓修饰则明显改善了字体显示的效果。而新开发出来的TrueType驱动稳定可靠,不但能显示出清晰优美的文字来,同时在播放高清影片时也解决了srt字幕滞后的问题,故非常适用于资源受限的嵌入式平台。