无字库技术及其意义

   现在的电脑，处理文字时都离不开字库。在文本文件中，存贮的是一串内码，一个内码对应着字库里唯一的一个字形。每个字形虽然形状不同，但都呈大小一致的矩形，文本或文字串就是由它们线性排列形成的。对这种形式的文章，电脑技术可以进行快速高效的编辑：删除、插入、查找、置换、朗读、校对和排版，进一步还能从大量文章中检索、提取，甚至能理解文意。所有这一切都是继承印刷技术后，再发展而成的。在活字印刷里，不同的字必须有不同的铅字字模，而且每种字模都必须是大量的，以备排版之需要。在电脑里，由于字形字模的拷贝是很容易的，一个字只要一个字模就足够了，不过要给它一个独一无二的内码，以便取到这个字形。这些字形的集合就形成字库，对应于活字印刷里大量铅字库。虽然电脑字库比铅字库简小而方便，但在每次阅读时都必须带着，如果字库里的一个字形有了变化，整篇文章里的这个字的字形都会改变，如果缺了一个字，就成为空白。没有了字库或安装错了，就不能正确显示，成了无意义的乱码。

   电脑是西方发明的，开始只使用英文,安装了ASCII码字库。它们不到100个，可以一键对应一个字符,不要另外的输入法。内码安排在32到127之间，只要一个字节。因为这第一个字库很小，用当时简单的点阵字形，字库大小不到1K，就直接放在BIOS中，一启动就可显示了。它们的显示程序也特别简单，只用几句汇编语言，每个字母只要把8字节的点阵数据复制到表示屏幕的内存（显存）里就可以了。

   汉字数量比字母多几百到上千倍，1980年的第一个国标码字库取了6763个汉字，其内码至少要两个字节。因为必须保证ASCII字符能正常使用，不发生冲突，所以只使用字节高位为1的161到254的值，即每字节只有94个，这就是区位码的来历，高字节表示区，低字节表示位。每个汉字字模的数据，又比每个字母多4倍，所以这个字库大小达240K左右。在上世纪80年代，这个字库是太大了，更主要的还可能是软件的版权问题，它一直没有进入BIOS。于是，汉卡就应运而生，固化在汉卡里的字库数据，读写（指写到显存，显示字形）都快，且一启动就可使用。后来因为硬件的快速进步，计算机的内存由几百K增加到几M以后，软字库可以一次读入内存，硬字库汉卡才退出历史舞台。

   我是在1985年提出无字库技术的，而且是在内存只有18K的袖珍计算机上实现的。当时，这个技术对微机应该也是有用的。记得比IBM微机低档的苹果机，只能用台湾朱邦复先生的汉字系统，他应用字形复用技术，字库大小降低为四分之一。字形复用，就是用其他笔画较少的汉字组成新汉字。这种组字技术也是无字库技术的核心，不过它是直接由笔画来组字，或者先组成字根，再由字根来组字，因而可以不要任何字库字。

   当内存增加到连汉卡也失去意义后，用无字库技术来降低内存的开消，在一般微机里就没啥意义了。不过，在较小的嵌入式系统中，例如目前大多数仪器用的的液晶显示及手机等，为了节省存贮空间，还是有作用的。另外，随着用电脑处理汉字的飞速发展，仍存在并突显以下五个方面的问题，需要用无字库技术才能解决。

   1、随着文字工作的发展，要用的汉字愈来愈多，虽然字库也不断增大，现在已达7-8万了，还是有缺字，使一些人的名字打不出来，甚至办不成第二代身份证。

   2、汉字输入都要使用某种输入法，字库不断扩大，研制输入法愈来愈困难，以致现在万码奔腾，还是没有公认的好方法：既好学又能输入所有冷僻字。因为汉字多，键盘小，显然不能一键一字，必须连按数个键的组合才能输入一个汉字的内码。又因为汉字至今没有科学的自然排序方法，内码是人为规定的流水码，输入法要建立键的组合与汉字内码的一一对应关系，几乎不可能，所有输入法都要辅以从提示栏选择。形码选择量少（即重码率低），但难学难记；对于年轻人，音码几乎都会，但输入速度慢，碰到不会读的字就没办法了。无论用现在的那种输入法，长期打字不熟识汉字结构，许多汉字都不会写了。

   3、能使用的汉字必须是字库里有的，虽然电脑也能够造字，但新造的字只能在你的机子上用，不能流通。这样一来，汉字再也不能发展了，而任何事物一旦殭化，最后必然导至死亡。

   4、字库太大，容易出错，现在已有网友发现所谓的电脑错字。按现在的硬件技术，内存里装多大的字库都没问题，但是，万一某个字模的数据错了一点，这个字就不能正确显示了。常常碰到这样的情况，一篇文章在一种字体下，显示是正常的，但换了另一种字体，有些字，甚至不是冷僻字，也会成为空白，因为这种字体里没有它的数据。

   5、二十多年前，我就提出研制真正的汉字电脑，认为现在的电脑虽然能够处理汉字，但都不是汉字电脑。这首先影响到中国人的学习使用。因为电脑出了深层问题时，最后都要显示大量英文信息，不精通英语的人看不懂，要掌握高深的电脑技术是不可能的。现在虽然大部分人都学过或正在学习英文，但能够看懂这些英文提示的人可能只有百分之一，甚或千分之一。西文电脑还影响国家的安全。因为大部分软件，尤其是基础软件，都是微软一统天下，它可以隐含窃听程序，收集我们的资料。我们虽然也研制了中文操作系统以至中文CPU（但是底层似乎还仍是英文的），至今还没有得到推广。

   以上所有这些问题，采用无字库技术，都可得到解决。

   不要汉字字库，只需要几十个（我现在用50个）笔画数据。如果键入的都是笔画码，可以一键一码，且直接作为汉字内码。因为汉字笔画太多，这种直接方式，输入慢，内码太长，不实用。所以要先组成字根和少量汉字供调用，这就是说要一个小字库。小字库内的汉字当然只选用高频字，大小取2000到3000个。因为2000个高频字的使用频率合计达98%以上，研制这几个汉字的符合汉字组字原理的输入法，不困难，可优化固定。而另外百分之一的汉字，称为合成字，其内码由笔画字根串组成，码长长一些也关系不大。作为试验或过渡，我现在编研的小字库WORD 2.0版，干脆可使用所有字库字，也可用字库字进行组字。这样，只有字库里没有的汉字，或者实在输不进去的汉字，才使用合成字。

   要由合成字的“内码”（实际是字符串）来显示汉字，需要一个显示子程序，它要按该字符串（内码）调用相应的笔画、字根或字库字的数据。当然，所有合成字都是调用这同一子程序，只不过程序相当复杂而已。对于以前的点阵字库，显示程序很简单，把字模的数据拷贝到显存就可以了。对于现在的矢量字库，虽然我至今没看到有关资料，不甚了解，估计显示程序也应该相当复杂。因为矢量字库里存的是字形的轮廓线，轮廓线数据只能是折线的转折点，折线要经过平滑化，画好平滑轮廓线后，还要进行填充。这些显示子程序都是优化的高效的汇编程序，放在基础软件（BIOS或操作系统）里。但是，我现在只能把它放在我的试验软件里，而且是用高级语言VB编成的，没有优化，速度较慢。

                              2007.9.12