CN101352015A - 通过sms协议传送手写体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通过简单消息服务(SMS)传送手写体图案的方法，包括以下步骤：(a)对形成手写体图案的一组点进行标准化以产生表示该手写体图案的均匀分布的一组点；(b)将均匀分布的一组点压缩成数据流；以及(c)对该数据流进行编码以使用SMS进行传送。

Description

通过SMS协议传送手写体
技术领域
本发明涉及使用无线通信协议传送信息的领域。具体地，本发明涉及以短消息服务(Short Message Service，简称SMS)消息传送手写体。
背景技术
短消息服务(SMS)是广泛使用的一种发送纯文本消息的方法，通常与经由蜂窝电话发送的文本消息相关联。在2004年在世界范围内估计发送了5000亿条SMS消息。文本消息接发的使用已变得非常普遍，缩短SMS消息的输入时间和长度的书写语言缩略形式设计在多种语言中都已得到普及。
随着SMS的广泛普及，已经开始在更加复杂的电话和装置上实现SMS。尽管移动电话要求用户使用标准的12键键盘输入消息，但允许SMS的便携式的数字助理(PDA)也允许用户使用屏幕上的虚拟键盘或集成在PDA中的小型化全功能物理键盘来输入消息。尽管这使得消息更易于输入，但是标准缩写词和速记术语仍然很普遍。
缩写术语的使用是由SMS的主要限制(固定的最大消息长度)造成的结果。SMS消息被限制为正好140字节。实际上，对于多种语言(诸如中文，其使用2字节的UTF-16字符编码)，这可以转变为160个7比特的字符、140个8比特的字符、或70个2字节的字符。这不包括路由数据和附加于净荷大小的其他元数据。
大于SMS 140字节限制的内容可以被分割成多个连续的消息(被称为长SMS或超长SMS(concatenated SMS))，在这种情况下，每个消息都将以包含边界信息的用户数据报头开始。然后，接收器负责对消息进行重编并将其作为一条长消息呈现给用户。虽然在理论上该标准最多允许255个段，但是实际最多允许3到4段消息，同时长消息相当于多条单独的SMS消息向用户收费。因此，长的SMS实际上很少使用。
简化性和普及性的双重结合已经引导推进更好地利用SMS、以及新的协议和服务的新方法，以克服SMS的限制。
一个实例是开发能够传送诸如图片、音乐、和视频的多媒体内容的多媒体消息系统(MMS)。MMS使用超文本传输协议(HTTP)来进行操作并且基本上比SMS更加复杂。尽管MMS具有被广泛使用的潜力，但是相互间的兼容性和网络开销的问题意味着对于文本消息来说SMS仍然是优选的，并且很可能有时就是文本消息。
另一个实例是增强型短消息服务(EMS)，增强型短消息服务是允许使用SMS型消息协议发送诸如手写体图案和铃音的二值文档的扩展。然而，EMS是由蜂窝电话提供商集体开发的而并不是被普遍地接受的标准。此外，EMS当前被严格限制于蜂窝电话，而在其他允许SMS的装置(诸如PDA)上不可用。
考虑到SMS的广泛使用及其简化，需要开发一种在SMS限制的范围内传送正确的手写体图案的方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种通过简单消息服务(simplemessage service，简称SMS)来传送手写体(HW)图案的方法，包括以下步骤：(a)对形成HW图案的一组点进行标准化以产生表示HW图案的一组均匀分布的点；(b)将这一组均匀分布的点压缩成数据流；以及(c)对数据流进行编码用于使用SMS进行传送。
优选地，标准化步骤包括添加一些点以及从这一组点中去除一些点，以使这一组均匀分布的点中的每个点之间的间隔一致。可替换地，标准化步骤可以包括添加一些点以及从这一组点中去除一些点，以使这一组均匀分布的点中的每个点邻近于另一个点。
优选地，压缩步骤使用顺序的链编码。可替换地，压缩步骤可以使用Douglas-Peucker算法。
优选地，编码步骤包括利用二进制SMS消息的二进制报头来识别数据流。可替换地，编码步骤可以包括使用基本128编码对数据流进行编码。此外，可以通过增强型短消息服务(EMS)发送所得到的编码消息。
压缩步骤和编码步骤导致HW图案作为单条SMS消息或作为长SMS消息而被传送。
根据本发明的另一个方面，提供了一种通过简单消息服务(SMS)传送手写图像的方法，其中，该图像是由用户以一系列手写体笔画手写在屏幕上的，并且每个手写体笔画都产生一组点，该方法包括以下步骤：(a)对形成每个手写体笔画的每一组点进行标准化以产生表示手写图像的一组均匀分布的点；(b)将每一组均匀分布的点中的所有点压缩成单个数据流；以及(c)对数据流进行编码用于使用SMS进行传送。
优选地，该方法的步骤还保留了原始手写体笔画的方向性。
本发明的主要优点在于使用用于无线装置的之前只允许文本的SMS发送HW图案的能力。另一个优点在于可以将手写体作为HW图案进行发送并用于比较的用途，例如，签名验证。
对本领域技术人员来说，本发明的其他和另外的优点和特征将从下面结合附图对本发明所进行的详细描述变得显而易见。
附图说明
下面将参照附图且仅以实例的方式来更加详细地描述本发明，其中，相同的标号表示相同的元件，其中：
图1是SMS手写体图案编码处理的流程图；
图2是手写的消息“Good Morning”；
图3是用于链编码的方向码的罗盘图；
图4是标准化前和标准化后的手写体的比较；以及
图5是链编码的手写体笔画的例子。
具体实施方式
现在参照图1，在流程图中一般地示出了根据当前优选实施例的通过简单消息服务(SMS)发送手写体(本文中称作手写体图案或“HW图案”)的本发明的方法。
在标准的触摸屏装置(例如，PDA)中，用户能够通过以与在一张纸上移动钢笔一样的方式在屏幕表面上移动针笔而在该屏幕上进行“书写”。屏幕上的结果是限定以针笔最初接触屏幕的“落笔”点和针笔从屏幕移开的“抬笔”点为界限的曲线或“笔画”的一组点。该“笔画”看起来与在纸上用墨水书写而产生的笔画一样，从而人在屏幕上书写的手写体通常会类似于他们在纸上书写的手写体。
第一步骤12是记录构成HW图案的手写体笔画。通常，这是在用户在屏幕上进行书写时自动完成的。然而，由于不存在原始的笔画，所以需要由PDA软件转换或重新记录预先生成的或转发的HW图案。可替换地，任何HW图案都可以使用以下严格基于HW图案数据所描述的相同方法来发送。
一旦记录了笔画，就必须对其进行标准化14。当用户完成该笔画时，较快的移动将导致间隔更宽的多个点，而较慢的移动将导致间隔更近的多个点。见图4，通过标准化，可以使笔画中的这些点之间的间隔均匀化。这样的结果是更清晰的HW图案，并且能够改善下面描述的之后的压缩步骤16和编码步骤18中的结果。
标准化14可以用于产生两个结果中的一个。一个结果是可以调整构成笔画的点以产生在各个点之间具有均匀间隔的一组点。因此，每个点都可以限定在从前一个点开始的一个方向上并离前一个点一个固定距离。在考虑下一步骤(压缩)时，该结果变得很重要。
可替换的结果是调整构成笔画的这些点以使每一个点都与另一个点相邻。因此，每一个点都可以限定在从前一个相邻点开始的一个方向中。然而，由于对角相邻的点分隔的距离大于水平或垂直相邻的点分隔的距离，所以间隔是不均匀的。
两种标准化方法之间的不同之处在于消息大小和HW图案保真度。均匀的间隔使得更少的点被用于重构原始HW图案，因此，可以在消息中发送较少的数据。然而，由于丢失的点会损失原始HW图案的一些保真度。相邻点的标准化导致HW图案具有更大的保真度，但也导致要发送更大量的数据。理想地，向用户提供选择标准化方法的选项，以控制期望的HW图案保真度和消息大小。
可以通过使用另一种减少算法(例如，Douglas-Peucker算法)来实现进一步减少HW图案所需的数据，以减少HW图案中的点的数量。尽管损失了原始HW图案的一些保真度，但是必须减少用于复杂曲线的数据点的数量以减少用于足以用较少的SMS消息进行HW图案传送的点的数量。理想地，应该为用户提供能够实现的其他算法作为选项。
当使用了诸如Douglas-Peucker算法的可替换算法时，结果是一系列有效的锚点。可以仅传送这些锚点，并且在发送侧上不需要进行进一步的标准化。在接收侧上，当接收到这些点时，需要用直线(或者，可替换地，诸如Bezier/B-Spline曲线的更复杂的连接)将它们连接起来。然后，为了将这些点连接起来以形成直线，如上所述将这些锚点与相邻点进行重新标准化。
一旦笔画被标准化14，就必须准备用于笔画的数据(即，一组点)来进行发送。在图2所示的HW图案中，原始的手写短语“GoodMorning”包括417个点。如果根据每个点在屏幕上的坐标(x，y)来对其进行描述，则每个点均需要用于识别的4字节的信息(两个整数x和y，每个整数需要2字节)。对于417个点，所得到的消息的大小为1668字节。由于SMS被限制限制为每条消息140字节，所以其需要一条等于12条SMS消息的长SMS消息来发送该HW图案。该结果未达到使用SMS来简化和降低成本的目的。即使在标准化之后，在HW图案中作为像素坐标的点的数量的所需的字节仍将超过单条SMS消息的字节限制，并且通常需要过多的等效的SMS消息以经由长SMS进行发送。
因此，必须使用一些压缩16的手段来减小消息大小。一种方式是使用顺序的链编码。如图3所示，在链编码中，每个可能的方向都被分配了一个从0至7的方向码。对于每个点，下一点的身份由方向码确定。因此，每个笔画都可以表示为开始于落笔点并结束于抬笔点的方向码的序列串，见图5中的示例性曲线。
由于方向码的范围是从0至7，所以每个方向码都可以由3比特(8比特＝1字节)来描述。对于图2中的实例中的原始的417个点，序列链码是417×3＝1251比特或156字节(上舍入为8的次高倍数)。然而，该数目仍然超过单条SMS消息的140字节的限制，其示出了在一方需要将HW图案作为单条的SMS消息进行发送的情况下需要采用上述标准化方法之一来减少点数并因此减少字节数。对于单条的140字节的SMS消息，可以发送的链编码点的最大数目为373(373×3＝1119比特，140字节为1120比特)。当然，如果需要或者如果用户想要的话，可以以长SMS格式来发送更大的HW图案。值得注意的是，所需的长SMS消息现在等同于2条SMS消息，而不同于将原始HW图案作为(x，y)像素数据进行发送所需的12条SMS消息。此外，应该提供作为长SMS进行传送以及避免标准化步骤和压缩步骤中的一些步骤的能力作为用户选项。然而，为了最有效地使用链编码，应该对这些点进行标准化以使长SMS消息的大小保持最小。
根据标准化的方法考虑了两种独立的链编码压缩方法。如果利用均匀间隔对这一组点进行标准化，则除了方向码以外，还必须提供这些点之间的间隔值的表示。如果使用了相邻点标准化，则链编码的方向码本身足以允许重构HW图案。一旦已压缩了HW图案，就可以将其发送至接收器。
链编码的另一个优点在于可以保留原始书写的方向性。通过将落笔位置用作链的开始，并沿链而行至相应的抬笔点，所得到的笔画的数据反映了用户在屏幕上输入的笔画。保留方向性对于手写体分析，特别是对于签名验证是有用的，并且在接收端重建时还提供发送者的手写体运动的拟人化视觉显示。
通过SMS向接收者发送标准化的、压缩的HW图案会需要进一步的编码步骤18。由于SMS协议基于传送文本消息，所以存在可以发送的128个不同字符的限制(ASCII标准集)，从而仅需要每字节7个比特来描述各个字符(字节值0-127)。在标准SMS消息中，具有大于127的十进制值的任何字节都被忽略。
尽管SMS规范允许以二进制报头发送消息(这意味着大于127的字节值将被承认)，但是并不是所有的装置都与二进制报头格式兼容。因此，对于最大兼容性来说，必须将包含链编码的HW图案信息的字节修改为具有127或更小的值。这可以使用基本128编码来完成。
在基本128编码中，将该链的方向码组合为单个二进制流。接下来，在每7比特处对该二进制流进行分段以得到具有小于128的值的字节。然后，通过SMS发送这些字节，并且在接收端从各个字节重构单个二进制流。以此方式，可以像发送文本一样来发送用于该链的方向码的非文本字节，即，SMS无法单独从HW图案消息识别出文本消息。该编码使得HW图案传送与支持SMS的任何硬件兼容。
一旦对消息进行了编码18，就使用SMS对其进行传送20。然后对所传送的SMS消息进行解码并在接收器的屏幕上进行显示22。接收器可以设置有保持图像HW图案的编码版本的选项，从而可以将HW图案转发或复制给另一个用户，而不用重复全部的HW图案编码处理。可替换地，对于其他类型的消息(例如，签名验证)，可以在重建HW图案的过程中破坏该编码，从而防止未授权的复制。
尽管该说明书已使用了手写的消息作为实例，但是可以容易地看出任何HW图案、手绘的或其他的图案都可以以这种方式进行发送。
尽管本说明书已描述了设计该方法主要用于SMS消息，但是理论上还可以使用增强型短消息服务(EMS)消息。根据EMS标准和兼容性，在EMS在理论上识别二进制报头时，可以不必使用128比特编码。
这总结了本发明的当前优选实施例的描述。以上描述用于示例性的目的而不旨在穷尽或将本发明限制为所公开的精确形式。根据上述教导，进行多种改进和变化是可能的，并且这些改进和变化对本领域技术人员来说是显而易见的。本发明的范围不由该描述限制，而是由以下所附的权利要求限制。

Claims (12)

1.一种传送手写体(HW)图案的方法，包括：
(a)对形成所述HW图案的一组点进行标准化以产生表示所述HW图案的均匀分布的一组点；
(b)将所述均匀分布的一组点压缩成数据流；以及
(c)对所述数据流进行编码以使得可以使用简单消息服务(SMS)来传送所述数据流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标准化步骤包括：添加多个点以及从所述一组点中去除多个点，以使得所述均匀分布的一组点中的每个点之间的间隔一致。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标准化步骤包括：添加多个点以及从所述一组点中去除多个点，以使所述均匀分布的一组点中的每个点都邻近于另一个点。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩步骤使用顺序的链编码。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述标准化步骤或所述压缩步骤之前使用Douglas-Peucker算法从所述一组点中删去多个点。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述编码步骤包括：利用用于二进制SMS消息的二进制报头来识别所述数据流。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述编码步骤包括：使用基本的128编码对所述数据流进行编码。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩步骤和所述编码步骤使得所述HW图案以单条SMS消息的形式被传送。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩步骤和所述编码步骤使得所述HW图案作为长SMS消息被传送。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩步骤和所述编码步骤还允许所述HW图案作为增强型短消息服务(EMS)消息被传送。
11.一种通过简单消息服务(SMS)传送手写图像的方法，其中，所述图像是由用户以一系列手写体笔画手写在屏幕上的，并且由所述用户书写的每个手写体笔画都产生一组点，所述方法包括以下步骤：
(a)对形成所述手写体笔画的每一组点进行标准化以产生表示所述手写图像的均匀分布的一组点；
(b)将全部每组所述均匀分布的一组点压缩成单个数据流；以及
(c)对所述数据流进行编码以使得可以使用SMS传送所述数据流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述步骤(a)至所述步骤(c)保持每个所述手写体笔画的方向性。
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