CN1099495A - 声形位汉字输入系统 - Google Patents

Abstract

声形位汉字输入系统，是一项结合了汉字发音，字形结构以及计算机输入技术的发明。它提出了汉字结构中形位的概念，采用形位编码，具有输写一致性。该发明的最大优点是所需掌握的部首只有十几个，而且编码方法简单，易学易记。该发明充分反映了汉字的复杂结构，具有重码少、码长短等优点。该发明还提出了汉字词组的形位码。是现代中文信息处理技术中，具有广泛普及及应用价值的汉字编码系统。

Description

本发明涉及一种汉字输入系统，尤其涉及一种利用汉字字形及字结构中特征笔划位置与键盘关系，结合汉字发音，对汉字进行编码的汉字输入系统。

迄今为止，有关汉字编码方案已达数百种。主要有汉字字形编码方案、汉字拼音编码方案以及将两者结合起来的声形编码方案。尽管有如此众多方案，但这些方案在汉字信息处理中的推广、普及及应用仍存在很多障碍，主要原因有二：

一.重码率高。这里指编码的静态重码率。采用25键进行编码的五笔字型编码方案一、二级汉字重码率达二百五十多对。而利用汉语拼音编码方案，重码率则更高。重码率过高，将严重影响汉字的输入速度。

二.易学性差。为了掌握一种编码，往往要经过数周的训练，使得汉字编码成了一种专业技术，阻碍了计算机汉字信息处理的普及和应用。很多编码不仅要熟记上百种部首，而且还要掌握一些编码规则。由于所掌握内容规律性差，即使掌握了编码，也会因不常使用而淡忘。

本发明的目的，从易学易记入手，以提供一种汉字输入系统。用户只需一两小时的了解，即可实行编码。所记内容少，规律性强，用户一旦掌握，也不易淡忘。本发明的汉字输入系统，利用了汉字最基本的二十几个部首和笔划进行编码，大大减少了用户的学习负担;本发明突出特点，是首次提出了汉字结构中“形位”的概念，它充分利用汉字结构与键盘的关系，采用笔划优先度进行编码，使得大部分汉字的编码具有“写”的效果，这种符合书写习惯的编码，不仅使用户容易掌握，而且容易记住。采用部首与形位结合的汉字编码，充分而简明地反映了汉字结构的美学特征。结合汉字的发音，使得汉字输入具有读音联想功能，因此，这种集发音、部首和形位于一体的汉字编码是目前25键4码长汉字编码系统中静态重码率最低的汉字编码系统。

在对本发明进行说明以前，先阐明几个概念及一些说明。

a.键阵-由标准英文键盘上键的列向和横向排列构成的阵形。阵中的每一键的位置称为键位。最大方形键阵是由列向三个键和横向三个键组成的3×3键阵。

b.形位-特征笔划在汉字结构中的位置。包括两个概念：“形”即特征笔划;“位”即笔划在结构中的位置。按键阵将特征笔划位置划分成3×3个位置单元，由每个单元对应键阵中的键位上英文字母所代表的码称为形位码。

c.基本部首-具有键名的部首为基本部首。

d.部首码-由代表基本部首键名的英文字母所构成的码成为部首码。

e.部首形位码-由部首码和形位码组成的编码。

f.位置编码-根据特征笔划在汉字中的位置，来决定代表该笔划在键阵上的键位，通过键入代表该键位的字母键实现的编码。

g.扩展编码-将汉字中某一独立结构扩展成有阵形的独立字，并对此实行位置编码。

h.笔划优先度-反映汉字的基本笔划在编码时的重要程度。

汉字的基本笔划分为七种：点、横、竖、撇、捺、提、折。

由以上一些概念及说明，来介绍本发明的汉字输入系统的构思。

汉字具有音、形、义三要素。对“形”的理解一般指的是汉字的笔划和部首，由它们的组合构成了汉字。因此，过去以形为主的汉字编码思想，就是在键盘上寻找构成这些汉字的部首或笔划名。由于汉字基本部首多达一百以上，因此，要实现汉字的输入，必须要记住代表众多部首的键名。由于所记的内容太多，许多用户望而生畏。如果能使得汉字输入如同在键盘上的汉字书写，必将大大减少用户的负担，不仅容易接受，而且容易联想记忆。关键问题是如何寻找汉字中能在键盘上“写”的特征或笔划，并由此进行“写”码。本发明所提出的形位的概念是能实现这一思想的。

众所周知，汉字在结构上同世界其它文字最明显不同之处在于它所具有的方正结构。而在汉字七个基本笔划中，最能体现这一特征的是“折”笔。如果以折笔为主进行汉字编码，将最大限度地反映汉字结构的复杂和多变特征。对汉字中其它笔划处理，则根据它们构成汉字字型中的重要程度，以笔划优先度进行划分，以突出重要笔划，忽略和摒弃次要笔划。

由于汉字是由许多部首和笔划组成的。为了突出常用部首，采用部分英文键名代表常用的基本部首，这样可加快编码，并降低编码的重码率。

以上说明了汉字的部首形位码构思。它们构成了码长为4的声形位字码的第二至第四码。第一码为声码，它是由汉字拼音的第一字母所构成。这样使得声形位字码具有读音联想功能，便于提高编码速度。

本发明的汉字输入系统，结合了汉字中的部首，形位及发音等重要因素，所具有的优点为：

①记忆量小，需要掌握的部首键只有十几个，包括笔划键区的十几种，总共不超过三十个（种）键。

②键盘布置合理，编码方法简单，规律性强，由于大部分汉字均采用位置编码，使汉字编码具有“写”的效果，具有输写一致性。因此该方法容易被用户掌握，且不易忘记。

③对汉字读音要求低，对汉语的鼻音和翘舌音等发音方式无要求，能适合发音不准的用户进行编码。

④由于部首形位码充分表现了汉字的结构特征，因此有较好的组词性能和较大的容词能力。

⑤在目前同类型汉字编码系统中，具有最低的汉字静态重码率。

下面根据本发明的构思，结合说明书附图，用两种较佳方案对本发明作进一步的描述。

附图1为方案一的键盘布置图。

附图2为方案二的键盘布置图。

编码的两个主要原则是：

①按笔划优先度对主要笔划和/或部首进行编码。编码中必须包含高优先度笔划或部首的码。

②依笔顺进行编码。即码的排列是顺笔顺的。

由于汉字中折笔形式多样，为了更好反映汉字结构，将折笔分成两种类型：

编码的定位原则：

①折笔是以第一折点为定位点。

②撇是以起笔点的位置作为定位点。

特征笔划在键阵中的位置则按边缘判断原则处理，边缘判断原则为：

①对称排列的笔划，对应的键位也应对称，如“坐”字的两个“人”的偏码应分别取对称撇键I和P。

②如果在笔划定位点附近以外有确定的其它笔划，那么一般认定该点位置不在边缘键（列、行）上;反之，则认定该点处于边缘键（行，列）上。

有了特征笔划的定位点，根据其在汉字结构中的位置，通过选取代表笔形键阵中的键位，便可进行编码输入。

甲类折笔和乙类折笔分别对应键盘上不同的键阵。并约定竖（或斜）勾作为乙类折，横勾则简化成横笔处理。

汉字是由笔划，以及由笔划构成的字根和/或部首所组成。将汉字拆分成字根，是以不相交，不接触为依据。

特殊字根-偏旁的特点是单独不构成汉字。

对如下不同类型汉字结构的编码方法为：

第一类  偏旁+字根

    位置编码  扩展编码

第二类  基本部首+字根（组）

    部首键名  扩展编码

第三类  汉字部首（无键名）+字根（组）

    扩展编码  扩展编码

第四类  其余结构汉字

    位置编码

对扩展编码中的字根（组），不允许再采用扩展编码。而采用位置编码。

有基本部首时，可不必考虑形位，直接用部首进行编码。

偏旁编码：

在汉字组成中，由偏旁和基本部首组成的汉字占有相当大比例。因此，无论偏旁和基本部首中的笔划优先度如何，它们都享有最高编码优先度。对偏旁的编码，按照其在字结构中某列或某行的位置，采取最高优先度笔划在对应键阵上某列或某行的位置编码。规定偏旁只拥有一码。如“衤”的偏旁，因点具有最低优先度，有不占位特点，可忽略掉，因此其折点位于乙类折键阵左上角。撇类偏旁取较主要的撇的形位，如“米”的单码为“1”

只有当偏旁为整个字型的偏旁时，才享有最高优先度编码，否则要根据偏旁的笔划进行编码。享有最高优先度时的偏旁往往是其码为部首形位码的首码。

汉字部首编码：

除了偏旁和基本部首以外，有不少具有类似作用的汉字型部首也在汉字中占有相当比例。为了降低重码率，采取扩展编码。扩展编码具有不考虑各字元在汉字结构中的上下或左右位置关系等特点。

位置编码的特点是直观，有利于快速编码。

汉字每一字根的一个部首形位码取最高优先度笔划的形位或部首。

汉字第一字根的二个部首形位码，取二个最高优先度笔划的形位或部首。

汉字第一字根的三个部首形位码，取三个最高优先度笔划的形位或部首。

当汉字不可分时，取其三个部首形位码。

当汉字可分成两个字根时，前一字根取其一个部首形位码，后一字根取其两个部首形位码。

当汉字可分成三个字根时，每一字根各取一个部首形位码。

当汉字可分成三个字根以上时，取优先度高的字根的部首形位码。当同时有三个以上的折笔类字根时，应分别取顺笔顺的第一第二和最后的折笔类字根的部首形位码。

由于点在笔划优先度中最低，单个点不构成字根参与编码。但可以作为尾码参与编码。同时，点还具有不占位特性，表明在大多数情况下，点可以忽略。

当编码数不足码长时，采用补充码i进行补充。

汉字结构中出现较多的“口”字形字根的编码，在如下情况下不作“口”键处理：与“口”字有相连甚至相交的字根，按甲类折笔进行位置编码。

在声形位字码中，由于考虑了汉字发音，因此该码具有读音联想功能。汉字读音中第一字母为Z的占有较大比例，而英文标准键盘上的Z键却位于最不易操作的位置。因此，规定采用较易击键的V键代替汉语拼音的第一字母Z作为声码。

在键盘布置中，声码，部首形位码仅用了26个键中的25个键。最后一个键Z作为万能键。其作用有：

①.当无法判断笔划键位时，或遗忘某部首键名时，用Z键作为部首形位码充填码位。

②.当无法确定汉字读音时，作为声码代替键。

③.提醒和助记功能。当用“Z”键来代替未知码时，电脑显示屏将显示所有可能的汉字及其正确码，这会有利于用户更好地掌握和提高编码技能。

下面给出方案一的具体实施及一些编码实例。

键盘布置请参看附图1。其中

表示甲类折键区中键的颜色或键面的不平度; 表示乙类折键区中键的颜色或键面的不平度; 表示撇键区中键的颜色或键面的不平度。

基本部首的优先度，也是按其中笔划优先度来考虑。除笔划以外，还包括特殊符。具体排列见表一。

体现汉字形位及部首的键盘布置见附图。按内容可分成部首键（阵）和笔划键（阵）两部分。部首字符共有15个，代表了17个基本部首。英文键名与部首及相似形对应关系如下：

W：王（

）； R：艹（廾）；

Y：（）；  O：犭（豸）；

P：土； D：亻（彳，

，八）；

F：冖（宀，

，，

，，穴），饣；

J：虫；  K：口；

L：车；  C：日；

V：金（钅）；  N：厂（广，疒，），贝；

M：木；  B：马。

为了方便记忆，部分常用部首放在与部首名谐音的字母键上。譬如：“王”在W键上，“亻”在D键，“口”在K键，“木”在M键。

在笔划键阵中，甲类折键阵由七键组成。E列：E、D、C;R列：R、F;T列：T、G。甲类折键阵第三行由单键C组成。

乙类折键阵由九键组成，包括：W列：W、S、X;Y列：Y、H、N;U列：U、J、M。其中W列紧靠在甲类折键阵E列的左边。

撇键阵由五键组成，包括：I列：I、K;O列：O、L;及P列单键P。它是一个两行键阵。L键表示中间以右的撇类。

竖键组由三键组成：包括A、W、S。它们不是位置键，是笔形键。其中A键为两通竖键，W为两封竖键，S为单通竖键。

横键由单键B组成。

捺键由单键D组成。

提键由谐音键T组成。

点键由单键Q组成。

特殊键有两个：竖折勾键V;点撇键E。

字根的两个或三个的部首形位码为字根的两个或三个最高优先度笔划的形位或部首码，码的排列为顺笔顺。当非折类的同等优先度笔划数较多时，应取依笔顺靠后的笔划进行编码。

下面给出对各类汉字采取扩展编码的实例：

1  2  3  4  5  6  7  8

宛  畹  讪  鲜  配  酐  掉  宜

fyv  thv  eca  yge  gtv  gbs  xcs  fst

在第1例中，偏旁“宀”有最高优先度编码权。“夗”则采取扩展编码。但当在第2例中时，“宀”已不再享有优先编码权，不参与编码。此时的偏旁“田”采用扩展编码。

下面给出位置编码的实例：

9  10  11  12  13  14  15

搏  珊  扇  避  假  威  寸

xgm  wyu  thj  ree  drj  hml  bmq

本发明主要是针对以折为主的A类部首笔划进行编码。其它笔划仅在A类笔划数不够码数，作为候补码，依照笔顺和笔划优先度参与编码。如上例中的第3，8例中的竖笔划。

码数是按字根数分配的。当字根数与码数相等时，编码依笔顺取各字根的最高优先度的笔划或部首的形位;如前面的第1、9、11例。

当字根小于码数，而对折类笔划的编码不足码长时，需要取较高优先度笔划的形位或部首，并按笔顺，取相同优先度情况下，靠后的笔划或部首。如第7例中的“掉”的三码，可能的有xsc和xcs，根据这一原则，正确的码应该为xcs。

当字根数大于码数，应取笔划优先度高的字根编码。当具有折类笔划的字根数大于码数时，应依笔顺分别取第1、2和最后一个字根的折类部首或笔划的形位作为编码，例如第13例中的最后一码取“又”的形位。

当编码数不足码长时，采用补充码I进行补充。如“日”的码应为“cii”。

方案一具有键盘布置合理，编码重码率少等优点。

下面提出方案二的具体实施方案。

键盘布置请参看附图2。其中，

表示甲类折键区中键的

颜色或键面的不平度;

表示乙类折键区中键的颜色或键面的不平度; 表示撇键区中键的颜色或键面的不平度。

笔划优先度的排列见上表二：

体现汉字形位及部首的键盘布置见附图。按内容可分成部首键（阵）和笔划键（阵）两部分。基本部首共有14个，用12个键代表。英文键名与部首及相似形对应关系如下：

T：王；  E：艹（廾）；

O：犭（豸）；  Y：贝；

D：亻（彳）；  V：口；

K：冖（宀，

，， ，，穴），饣；

P：虫；  L：车；（）；

C：钅；  N：厂（广，疒）；

M：木；

在笔划键阵中，甲类折键阵由七键组成。W列：W、S、X;E列：E、D;R列：R、F。甲类折键阵第三行由单键X组成。

乙类折键阵由九键组成，包括：T列：T、G、B;Y列：Y、H、N;U列：U、J、M。

撇键阵由五键组成，包括：I列：I、K;O列：O、L;及P列单键P。它是一个两行键阵。L键表示中间以右的撇类。

竖键组由三键组成：包括A、S。它们不是位置键，是笔形键。其中A键为通竖键，S为封竖键（包括单封、双封）。

横键由单键W组成。

捺键由单键D组成。

提键由谐音键T组成。

点键由单键Q组成。

特殊键有三个两种：竖折勾键X（左），C（中，右）;点撇键A。

字根两个或三个的部首形位码，按照选最高一个优先度笔划的原则，顺笔顺依次往后选较高优先度的笔划或部首进行编码。

下面给出对各类汉字采取扩展编码的实例：

16  17  18  19  20

酐  宜  虎  寸  大

fsi  krw  cci  mqi  odi

显然，对同一个汉字，方案二与方案一的编码结果是不同的。

从第二个方案可以看出后一个方案所记忆内容少，编码方法更直接，简单。

汉字的另一要素是“义”，体现这一要素的是汉字的构词。不同汉字组成的词组反映了汉字中不同的涵义。汉字词组的形位编码，不仅能体现这一要素，重要的是能提高由词组所组成汉语句子的输入速度。词组编码码长为4。下面给出按方案二的形位词组码的两种构造方式：字词混编的词组码;字词独立的词组码。

字词混编的词组码输入步骤如下：

对二字词组输入步骤：

a.键入代表词组第一个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第一个笔划形位键或部首键。

b.键入代表词组第一个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第二个笔划形位键或部首键。

c.键入代表词组第二个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第一个笔划形位键或部首键。

d.键入代表词组第二个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第二个笔划形位键或部首键。

对三字词组输入步骤：

a.键入代表词组第一、二个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键;

b.键入代表词组第三个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第一个笔划形位键或部首键。

c.键入代表词组第三个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第二个笔划形位键或部首键。

对四个以上多字词组输入步骤：

a.键入代表词组第一、二、三个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键;

b.键入代表词组最后一个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键。

下面举例说明字词混编词组，按照方案二编码的输入步骤：

二字词组：“汉语”，其声形位字码为“hqudywfv”。如用词组输入法，其词组码为“quwf”，击键次数由声形位字码的8键减少为4键。

三字词组：“解放军”，其声形位字码为“jljufjiljkli”。如用词组输入法，其词组码为“ljkl”，击键次数由声形位字码的12键减少为4键。

多字词组：“中华人民共和国”，其声形位字码：“vfaihdcarodimrbmgekqhpvigrtw”，如用词组输入法，其词组码为“fcor”，击键次数由声形位字码的28键减少为4键。

下面提出独立于汉字编码的词组编码，字与词，两字词与多字词之间不会发生重码。字词独立词组码的输入步骤如下：

对二字词组输入步骤：

a.键入代表二字词组输入特征键I;

b.键入代表词组第一个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键;

c.键入代表词组第二个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第一个笔划形位键或部首键;

d.键入代表词组第二个汉字结构两个最高笔划优先度、依笔顺的第二个笔划形位键或部首键。

对二字以上多字词组输入步骤：

a.键入代表多字词组输入特征键U;

b.键入代表词组第一、二个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键;

c.键入代表词组最后一个汉字结构最高优先度的笔划形位键或部首键

下面举例说明字词独立词组，按照方案二编码的输入步骤：

二字词组：“汉语”，其声形位字码为“hqydywfv”。如用词组输入法，其词组码为“iqwf”，击键次数由声形位字码的8键减少为4键。

多字词组：“中华人民共和国”，其声形位字码：“vfaihdcarodumrbmgekqhpvigrtw”，如用词组输入法，其词组码为“ufcr”，击键次数由声形位字码的28键减少为4键。

Claims (10)

1、一种声形位汉字输入系统，使用标准键盘上的英文字母键，分别用作或兼用作汉字拼音第一字母键。汉字的部首键和笔划的形位键，其特征在于，包括有如下输入步骤：

a.通过输入键盘上表示汉字拼音第一字母的键，输入汉字拼音的第一字母；

b.通过输入键盘上表示汉字结构的三个最高优先度的特征笔划形位键，或部首键，依照它们的书写顺序，输入第一个特征笔划的形位或第一个部首；

c.通过输入键盘上表示汉字结构的三个最高优先度的特征笔划形位键，或部首键，依照它们的书写顺序，输入第二个特征笔划的形位或第二个部首；

d.通过输入键盘上表示汉字结构的三个最高优先度的特征笔划形位键，或部首键，依照它们的书写顺序，输入第三个特征笔划的形位或第三个部首；

2、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于所述步骤b-d中的特征笔划和部首，是以笔划优先度来衡量的。高优先度笔划和部首构成汉字的结构特征。笔划和部首的优先度由高至低的排列顺序依次为：特征符（点撇、竖折勾）、折（折类部首、四点水）、撇（撇类部首）、竖（竖类部首）、横、点（捺、提）。

3、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于所述步骤b-d中的表示特征笔划形位的键盘布置为：

甲类折的形位由键盘上自上而下的第一行上三个键、第二行上三个键，第三行上一个键共七个键表示;

乙类折的形位由键盘上自上而下的第一行上三个键、第二行上三个键，第三行上三个键共九个键表示;

竖折勾的形位由一至两个键表示;

撇的形位由键盘上自上而下的第一行上三个键、第二行上两个键，共五个键表示;

竖的形位由分别表示通竖、封竖的键表示;

横的形位由一个键表示;

捺的形位由一个键表示;

提的形位由一个键表示;

点撇的形位由一个键表示。

4、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于所述步骤b-d中的特征笔划，其形位的位置确定为：

折笔划在汉字结构中的位置为笔划中第一折点在汉字中的位置;撇笔划在汉字结构中的位置为起笔点在汉字结构中的位置。

5、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于：所述步骤b-d中，当特征笔划有基本部首时，输入代表该部首的键名。

6、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于：所述步骤b中的特征笔划或部首为，当汉字为第一类结构时，偏旁的形位由该偏旁在汉字结构中某列（行）的位置确定。通过输入该笔划在其键阵中相应某列（行）上的形位键，输入偏旁的形位;或键入代表基本部首的键键入基本部首。

7、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于：当汉字结构第二类、第三类时，所述步骤b-d中特征笔划的形位为各字根经一次扩展编码后字根中最高优先度笔划的形位。对第四类汉字结构时，所述步骤b-d中特征笔划的形位为各字根最高优先度在汉字结构中的形位。

8、如权利要求1所述的声形位汉字输入系统，其特征在于：当字根数为二时，所述步骤d中的特征笔划或部首为最后一个字根的第二个最高优先度的笔划或部首。当字根数大于三时，特征笔划或部首为具有最高优先度笔划的第一、第二和最后字根中的特征笔划或部首。

9、如权利要求1-8所述的声形位汉字输入系统，其特征在于键盘上各键按笔划不同，采用不同颜色显示。

10、如权利要求1-8所述的声形位汉字输入系统，其特征在于键盘上各键按笔划不同，采用不同键面平整度表示。