OpenType 字体文件组织结构

OpenType 字体文件结构

OpenType 字体的组织

https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/otff#organization-of-an-opentype-font

OpenType 字体格式的关键特征是 TrueType 的 “封装”，它以常规和可扩展的方式，为表的集合提供组织方式。

表字典

开始的 12 个字节为表字典定义，这是字体中字典的顶级字典。如果字体文件仅仅包含一种字体，表字典将在文件中的位置 0 处开始。如果字体文件是一个 OpenType 字体集文件，那么该字体表字典的开始位置需要在 TTCHeader 中得到。

Offset	Type	Name	Description
0	uint32	sfntVersion	0x00010000 or 0x4F54544F ('OTTO') — see below.
4	uint16	numTables	Number of tables.
6	uint16	searchRange	Maximum power of 2 less than or equal to numTables, times 16 ((2floor(log2(numTables))) * 16, where “” is an exponentiation operator).
8	uint16	entrySelector	Log2 of the maximum power of 2 less than or equal to numTables (log2(searchRange/16), which is equal to floor(log2(numTables))).
10	uint16	rangeShift	numTables times 16, minus searchRange ((numTables * 16) - searchRange).
12	tableRecord	tableRecords[numTables]	Table records 数组—one for each top-level table in the font

从位置 12 开始为表记录，每条记录长度为 16 字节。所以表记录的总长度为记录数量 * 16。

表记录

每条表记录长度为 16 个字节，表记录的结构如下所示：

Offset	Type	Name	Description
0	Tag	tableTag	4 个字节长度的表标识名称
4	uint32	checksum	校验和
8	Offset32	offset	从字体文件开始的偏移量
12	uint32	length	该表长度

注意：这里的偏移量是文件中从文件开始位置计算的的绝对位置。

次级表

命名表

命名表支持对于 OpenType 字体关联多语言的字符串。这些字符串可以表示版权提示，字体名称，字体族名称，样式名称以及其它内容。为了保持该表简短，字体厂商可能希望提供一个小的语言集，以后，字体可以被 "本地化"。然后添加翻译之后的字符串。

另外，OpenType 字体需要这些字符串作为语言无关的 命名 ID。在附加的语言变体中，该表也支持平台特定的字符编码变体，需要特定字符串的应用程序可以使用平台 ID、编码 ID、语言 ID 和名称 ID 进行搜索。注意，不同的平台可能包含不同的编码字符串的要求。

如果字体没有包含对于该平台的字符串，许多新的平台可以使用其它平台的字符串。因此，如果对于当前平台的字符串没有包含的话，一些应用程序可能显示错误的字符串。

https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name

命名表头

版本 0 的命名表如下组织，开始 6 个字节，然后是名称记录表。最后是实际的字符串数据存储。

每条名称记录长度为 12 字节。

以版本 0 为例，如果共有 21 条记录，那么记录表的长度为 21 * 12 = 252 字节，加上表头的 6 个字节，那么总共为 258 个字节。则 storageOffset 将为 258。

版本 0 的命名表头

Offset	Type	Name	Description
0	uint16	version	Table version number (=0).
2	uint16	count	Number of name records.
4	Offset16	storageOffset	从该表位置为基准的字符串存储偏移量
8	NameRecord	nameRecord[count]	The name records where count is the number of records.
	(Variable)		Storage for the actual string data.

见：https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#naming-table-version-0

版本 1 命名表头

Offset	Type	Name	Description
0	uint16	version	Table version number (=1).
2	uint16	count	Number of name records.
4	Offset16	storageOffset	Offset to start of string storage (from start of table).
8	NameRecord	nameRecord[count]	The name records where count is the number of records.
	uint16	langTagCount	Number of language-tag records.
	LangTagRecord	langTagRecord[langTagCount]	The language-tag records where langTagCount is the number of records.
	(Variable)		Storage for the actual string data.

见：https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#naming-table-version-1

命名表记录

每条名称记录长度为 12 字节。

这里的偏移量使用以字节为单位的从存储区开始计算。所以，第一个记录的偏移量将为 0 。

Type	Name	Description
uint16	platformID	Platform ID.
uint16	encodingID	Platform-specific encoding ID.
uint16	languageID	Language ID.
uint16	nameID	Name ID.
uint16	length	String length (in bytes).
Offset16	stringOffset	String offset from start of storage area (in bytes).

见：https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#name-records

其中：

• Platform ID，https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#platform-ids
  • 0: Unicode
  • 1: Macintosh
  • 2: Windows
• Platform-specific encoding ID，https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#platform-specific-encoding-and-language-ids-unicode-platform-platform-id--0
• Name ID，https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/name#name-ids

字体集文件 TTC 文件结构

字体集文件包含一个 TTC 头结构，该 TTC 头结构必须位于 TTC 文件的开始部分。

版本 1 的 TTC 头

长度为 12 字节，开始的 4 个字节为 ttcf 串。最后是每种字体的偏移量表。偏移量是 4 个字节的整数表示。

Type	Name	Description
TAG	ttcTag	Font Collection ID string: 'ttcf' (used for fonts with CFF or CFF2 outlines as well as TrueType outlines)
uint16	majorVersion	Major version of the TTC Header, = 1.
uint16	minorVersion	Minor version of the TTC Header, = 0.
uint32	numFonts	Number of fonts in TTC
Offset32	tableDirectoryOffsets[numFonts]	Array of offsets to the TableDirectory for each font from the beginning of the file

然后每种字体的结构见前面的 OpenType 字体组织。

版本 2 的 TTC 头

Type	Name	Description
TAG	ttcTag	Font Collection ID string: 'ttcf'
uint16	majorVersion	Major version of the TTC Header, = 2.
uint16	minorVersion	Minor version of the TTC Header, = 0.
uint32	numFonts	Number of fonts in TTC
Offset32	tableDirectoryOffsets[numFonts]	Array of offsets to the TableDirectory for each font from the beginning of the file
uint32	dsigTag	Tag indicating that a DSIG table exists, 0x44534947 ('DSIG') (null if no signature)
uint32	dsigLength	The length (in bytes) of the DSIG table (null if no signature)
uint32	dsigOffset	The offset (in bytes) of the DSIG table from the beginning of the TTC file (null if no signature)

引用

• https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/otff
• https://github.com/cbreeden/otfmath