OpenType ファイル構造

OpenType のフォーマット仕様

OpenType フォントの仕様は、Microsoft のページに載っています (英語)。

OpenType specification

構造としては、TrueType と同じ sfnt 形式に沿った形となっています。

データタイプ

※ OpenType ファイルのバイト順は、ビッグエンディアンです。

uint8	符号なし8bit
int8	符号あり8bit
uint16	符号なし16bit
int16	符号あり16bit
uint24	符号なし24bit
uint32	符号なし32bit
int32	符号あり32bit
Fixed	32bit 符号あり、固定小数点数 (16:16)
FWORD	int16 フォントデザイン単位
UFWORD	uint16 フォントデザイン単位
F2DOT14	16bit 符号あり、固定小数点数 (2:14)
LONGDATETIME	符号あり64bit。 1904年1月1日の AM 0:00 以降の秒数で表される日付
Tag	1byte文字 (0x20-0x7E) x 4 = 32bit。識別子
Offset16	uint16。オフセット位置
Offset32	uint32。オフセット位置

ヘッダと全体の構造

OpenType/TrueType ファイルの全体的な構造は、以下のようになっています。

▼ 単一フォント (OTF/TTF) の場合
-----------------------------------

[オフセットテーブル] (一つのみ)
[複数のテーブルデータ]

▼ フォントコレクション (OTC/TTC) の場合
-------------------------------------------

[TTC ヘッダテーブル] (先頭に一つのみ)
[オフセットテーブル] x フォントの数
[複数のテーブルデータ] (各フォントで共通するテーブルもあり)

まずは、先頭の 4byte で、オフセットテーブルか TTC ヘッダかを判別し、フォントコレクションか単一フォントかを判別します。
「'ttcf' (0x74746366)」の場合はフォントコレクションで、それ以外は単一フォントです。

TTC ヘッダ

フォントコレクションファイルの先頭にあるヘッダです。

ver 2.0 の場合、以下が続く
Tag ttcTag	'ttcf' (0x74746366)
uint16 majorVersion	メジャーバージョン。1 or 2
uint16 minorVersion	マイナーバージョン。0
uint32 numFonts	ファイル内に含まれるフォントの数
Offset32 tableDirectoryOffsets[numFonts]	各フォントのオフセットテーブルへのオフセット位置 (ファイル先頭を 0 とする)
uint32 dsigTag	DSIG テーブル (デジタル署名) が存在することを示すタグ = 'DSIG' (0x44534947)。署名がない場合は 0。
uint32 dsigLength	DSIG テーブルの長さ
uint32 dsigOffset	DSIG テーブルへのオフセット位置 (ファイル先頭を 0 とする)

DSIG テーブルでは、デジタル署名を設定することができます。
これにより、そのフォントが署名者本人が作成したものであることを証明できるため、改ざんを防げます。

オフセットテーブル

各フォントの先頭にあるヘッダです。

uint32 version	バージョン。 PostScript アウトラインを含む場合は、「0x4F54544F ('OTTO')」。 TrueType アウトラインの場合は、「0x00010000」。
uint16 numTables	テーブルの数
uint16 searchRange	numTables 以下の最大の２の累乗値 x 16 の値。 [例] numTables = 10 なら、10 以下の2の累乗の最大は 8 なので、8 x 16 = 128
uint16 entrySelector	numTables 以下の最大の２の累乗値を Log2 した値
uint16 rangeShift	numTables x 16 - searchRange
TableRecord [numTables]	TableRecord データの配列

「searchRange, entrySelector, rangeShift」の値は、テーブル検索用のパラメータなので、使わなくても問題ありません。

TableRecord

Tag tableTag	テーブル識別子 ('cmap' など)
uint32 checksum	チェックサムの数値
Offset32 offset	テーブルデータへのオフセット位置 (ファイル先頭を 0 とする)。フォントコレクションの場合も、ファイル先頭を 0 とした位置。
uint32 length	テーブルデータの長さ

テーブルデータは 4byte 境界であること。
(サイズが 4 で割り切れない長さの場合は、4byte 単位になるように 0 で埋める)
テーブルデータの長さには、境界余白分の長さは含まれない。
(データの長さが 10 で、4byte 単位に合わせたサイズが 12 の場合、「10」を長さとして記録する)
テーブルレコードは、識別子の数値の昇順で並べられている。

テーブルデータ

フォントのデータは、種類ごとに各テーブルに分けられています。
フォントに必須となるテーブルと、必要に応じて格納するテーブルがあります。

例えば、文字コードからグリフインデックスへの変換に使うのが 'cmap' テーブルであり、これは必須となるデータです。

テーブル識別子タグ

必須テーブル
cmap	文字コードからグリフIDへの変換
head	基本的な情報
hhea	水平レイアウトの情報
hmtx	水平グリフの送り幅などの情報
maxp	色々な最大値の定義
name	フォント名などの文字列
OS/2	フォントの情報
post	PostScript 情報
TrueType アウトライン
'cvt '	グリフの制御データ (option)
fpgm	Font program (option)
glyf	グリフデータ
loca	各グリフのオフセット位置
prep	CVT Program (option)
gasp	Grid-fitting/Scan-conversion (option)
CFF アウトライン
'CFF '	Compact Font Format 1.0
CFF2	Compact Font Format 2.0
VORG	縦書き時の各グリフごとのY原点 (option)
SVG アウトライン
'SVG '	SVG
ビットマップグリフ
EBDT	埋め込みビットマップデータ
EBLC	埋め込みビットマップ location data
EBSC	埋め込みビットマップ scaling data
CBDT	カラービットマップデータ
CBLC	カラービットマップ location data
sbix	PNG/JPEG/TIFF などの形式のビットマップデータ
OpenType 拡張
BASE	各言語ごとのベースライン情報
GDEF	個々のグリフに関する情報。タイプや合字キャレットなど。
GPOS	グリフの位置や幅の調整
GSUB	グリフの置き換え
JSTF	行揃え
MATH	数式レイアウト情報
OpenType 可変フォント
avar	Axis variations
cvar	CVT variations (TrueType アウトラインのみ)
fvar	Font variations
gvar	Glyph variations (TrueType アウトラインのみ)
HVAR	水平レイアウト
MVAR	Metrics variations
STAT	スタイル属性。非バリエーションフォントでもオプションとして使われる。
VVAR	垂直レイアウト
カラーフォント
COLR	カラーテーブル
CPAL	カラーパレットテーブル
CBDT	カラービットマップデータ
CBLC	カラービットマップ location data
ほか
DSIG	デジタル署名
hdmx	特定のピクセルサイズ時の各グリフの水平レイアウト幅
kern	カーニング
LTSH	Linear threshold data
MERG	アンチエイリアス処理時、各グリフを個別に実行するか、特定のグリフペアを一緒に処理するかの指定
meta	メタデータ
PCLT	PCL 5 データ
VDMX	Vertical device metrics
vhea	垂直グリフのレイアウト情報
vmtx	縦書きのメトリクス情報

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