JP2882404B1

JP2882404B1 - 手書き符号処理装置

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Publication number: JP2882404B1
Application number: JP34803197A
Authority: JP
Inventors: 清志加藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: US6333996B1; JPH11175738A

Abstract

【要約】【課題】手書き筆跡の品質を損なわずに高効率に圧縮
された手書き符号を実現する。【解決手段】設定レジスタ３が保持する特性情報に応
じて座標データをハードウェアに依存しない手書き情報
に変換する入力制御手段２と、その手書き情報を特性情
報に応じて表示手段１０に適した表示画面に変換する表
示制御手段９を有することにより、異なる検出精度の装
置で検出したデータであっても正しい筆跡表示と安定し
た圧縮率が期待できる。また、手書き符号化手段４が、
手書き入力で加速度ベクトルの大きさと連続回数が反比
例する特性を利用した手書き符号を生成するとともに、
平均的な手書き速度に対する速度上昇の割合に応じて手
書き情報の解像度を低下させて手書き筆跡の品質を確保
しつつ高効率の圧縮を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙と筆記具の操作
性を電子的に実現する手書き入力表示装置に関し、特
に、手書き筆跡の持つ表現力を低下させることなく、ユ
ーザの手書き入力を高効率で符号化して手書き入力表示
装置の処理負荷を低減する手書き符号処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】紙と筆記具の操作性を実現した手書き入
力表示装置は、キーボードやマウスに比べて訓練が不要
で作業スペースが節約できるため、一般ユーザ向け携帯
端末の入力装置としての利用が増加しているが、従来技
術においては、紙と筆記具のような使いやすさが十分に
実現されていないという問題がある。

【０００３】このことを示す第１の従来技術として、手
書き入力では連続した２座標点間ベクトルの差分を表す
ベクトルは、大きさが小さく方向変化が少ない性質を利
用した符号化としてゾーン符号化（ＣＣＩＴＴ勧告Ｔ．
１５０、日本国内におけるＪＴ−Ｔ．１５０規格）が知
られている。この符号化方式を用いたテレライティング
端末のような従来の手書き符号処理装置では、ビット単
位の可変長符号により高圧縮率を実現しているが、同じ
値の連続に対する符号化がなされていないため、変化の
ない入力が行われても符号数が多くなり、装置全体とし
ての処理負荷が大きくなる。また、差分ベクトルが大き
くなると圧縮率が低下するため、適用する装置における
手書き入力の検出精度によっては十分な圧縮率が得られ
ず、異なる検出精度の装置で符号化されると適正な筆跡
表示が困難であった。さらに、ユーザの手書き入力にお
ける手のふらつき等を含めた精度が手書き操作の内容に
よって変化するにもかかわらず、座標検出や表示のため
に符号化されるデータの精度は常に一定で手書き操作の
内容と対応していないため、例えば、ユーザが速く大ま
かに線を引いた場合にも意図した以上の精度で検出され
て多量の符号が出力され処理負荷が増大することにな
る。さらにまた、符号化されたデータの最初から順にす
べての点を復号しなければ符号長と値が判定できないた
め、符号化されたデータの一部分を編集することが非常
に困難であった。

【０００４】次に第２の従来技術として、例えば特開平
３−１６３９６１号公報「画像圧縮方法」が知られてい
る。この公報に示されるような静止画像用の符号化で
は、同じ値の連続するする区間を検出して符号化する方
式が知られているが、このような汎用の符号化を適用し
て手書き情報の符号化の圧縮率を向上する従来の手書き
入力表示装置では、手書き入力のデータにおける特性と
静止画像のデータの特性が異なるため、手書き入力の座
標点列の順序や変化量が失われる場合があり、例えば特
開平９−１９０２７５号公報「手書き入力表示装置」に
示されるようなユーザの手書き操作における性質を利用
した処理負荷の小さい筆跡再現処理が利用できず、高速
な応答表示が困難であるとともに筆跡表示の品質が低下
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の手
書き符号処理装置では以下のような課題があった。

【０００６】第１の課題として、同じ値の連続に対する
符号化がなされていないため、変化のない入力が行われ
ても符号数が多くなり装置の処理負荷が大きくなるとい
う課題があった。

【０００７】第２の課題として、適用する装置における
手書き入力の検出精度によっては十分な圧縮率が得られ
ず、また、異なる検出精度の装置で符号化されると適正
な筆跡表示が困難であるという課題があった。

【０００８】第３の課題として、ユーザの手書き入力の
精度の変化に符号化されるデータの精度が対応していな
いため、意図した以上の精度で検出されて多量の符号が
出力され処理負荷が増大するという課題があった。

【０００９】第４の課題として、符号化されたデータの
最初から順にすべての点を復号しなければ符号長と値が
判定できないため、符号化されたデータの一部分を編集
することが非常に困難であるという課題があった。

【００１０】第５の課題として、汎用の符号化を適用し
た場合、手書き入力の座標点列の順序や変化量が失われ
る場合があり、高速な応答表示が困難であるとともに筆
跡表示の品質が低下するという課題があった。

【００１１】本発明の目的は、上記の点に鑑み、これら
の課題を解決した手書き符号処理装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の手書き符号処理
装置では、設定レジスタが保持する表示手段の解像度や
手書き入力手段の検出精度などのハードウェアの特性情
報に応じて、手書き入力手段で検出された座標データを
ハードウェアに依存しない手書き情報に変換する入力制
御手段と、設定レジスタの保持する特性情報に応じて手
書き情報から表示画面を生成して表示手段に出力する表
示制御手段を有する。このため、異なる検出精度の装置
であってもハードウェア性能に依存しない手書き情報と
して入力および表示が行われるため、上記第２の課題を
解決する。

【００１３】また、本発明の手書き符号処理装置では、
入力制御手段が変換した手書き情報を受け取り、この手
書き情報の特性に応じた圧縮符号化を行った手書き符号
を出力する手書き符号化手段と、手書き符号化手段から
手書き符号を受け取って対応する処理を実行し、処理結
果に応じて表示手段に表示するための表示用手書き符号
を出力する処理手段と、圧縮符号化された表示用手書き
符号を処理手段から受け取って復号化した表示用手書き
情報を生成する手書き符号復号手段とを有する。このた
め、手書き特性に応じた符号化が可能でであり第５の課
題を解決する。

【００１４】さらに、本発明の手書き符号処理装置で
は、手書き符号化手段が、手書き情報のベクトル成分を
抽出してベクトル符号を生成するベクトル符号生成手段
と、手書き情報の連続する同じ値を抽出して連続符号を
生成する連続符号生成手段と、ベクトル符号と連続符号
を受け取りあらかじめ与えられた基本ビット数またはそ
の倍数となるようにベクトル符号と連続符号の符号長を
調節して合成した手書き符号を生成する符号長制御手段
で構成される。また、手書き符号復号手段が、手書き符
号を受け取りベクトル符号と連続符号に分離して出力す
る符号分離手段と、ベクトル符号を復号化して出力する
ベクトル符号復号手段と、連続符号を復号化して出力す
る連続符号復号手段で構成される。このように、ベクト
ル符号による圧縮とともに連続数に対する圧縮による符
号数の削減も可能であり、第１の課題を解決する。さら
に、ベクトル符号と連続符号を基本ビット数の倍数で表
現することにより、符号化されたデータは基本ビット数
単位で参照し編集することが可能であり、第４の課題を
解決する。

【００１５】さらにまた、本発明の手書き符号処理装置
では、手書き符号化手段が、入力制御手段の出力である
手書き情報から入力速度を判定する入力速度判定手段
と、入力速度判定手段の判定結果に応じて手書き情報を
縮小してベクトル符号生成手段および連続符号生成手段
に出力する入力解像度制御手段を有する。また、手書き
符号復号手段が、表示制御手段へ出力される手書き情報
から対応する手書き入力の速度を判定する出力速度判定
手段と、出力速度判定手段の判定結果に応じてベクトル
符号復号手段および連続符号復号手段から受け取った復
号された手書き情報を拡大して表示制御手段に出力する
出力解像度制御手段とを有する。このように、手書き操
作の速度の増加に伴うユーザの入力精度の低下に応じて
符号化する手書き情報の精度を低下させることにより、
ユーザの意図に近い精度で圧縮率の高い手書き符号を出
力可能であり、第３の課題を解決する。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】まず、各図面を元に本発明の構成の実施の
形態について詳細に説明する。

【００１８】本発明の実施の形態の構成の一例を示す図
１を参照すると、表示手段１０は２次元表示を行う。手
書き入力手段１は、ユーザの手書き入力を検出し、表示
手段１０の画面座標に対応する座標データを出力する。
設定レジスタ３は、表示手段１０の表示解像度や手書き
入力手段１の検出精度といったハードウェアの特性情報
を保持する。入力制御手段２は、設定レジスタ３の保持
する特性情報に応じて、手書き入力手段１の出力である
座標データをハードウェア特性に依存しない手書き情報
に変換して出力する。手書き符号化手段４は、入力制御
手段２から手書き情報を受け取り、手書きの特性に応じ
た圧縮符号化を行った手書き符号を出力する。蓄積手段
６は、データの蓄積を行う。通信手段７は他の手書き符
号処理装置と通信を行う。処理手段５は、手書き符号化
手段４から手書き符号を受け取って対応する処理を実行
し、処理結果に応じて表示手段１０に表示するための表
示用手書き符号を出力する。さらに、処理手段５は、処
理結果や通信手段７を介した他の手書き符号処理装置と
の通信結果に応じて、蓄積手段６への手書き符号の蓄
積、設定レジスタ３に保持されている特性情報の修正、
手書き符号化手段４への符号化方法の修正指示、通信手
段７を介した手書き符号の通信を行う。手書き符号復号
手段８は、処理手段５から表示用手書き符号を受け取っ
て復号化した手書き情報を出力する。表示制御手段９
は、手書き符号復号手段８から手書き情報を受け取り、
設定レジスタ３に保持されている特性情報に応じて表示
手段１０に適した表示画面を生成して表示手段１０に出
力する。

【００１９】本発明の本実施の形態における入力制御手
段２の構成の一例を示す図２を参照すると、入力制御手
段２は、検出精度制御手段２１と入力表現変換手段２２
で構成される。検出精度制御手段２１は、設定レジスタ
３に保持されている特性情報に応じて手書き入力手段１
の出力である座標データの精度を変化させ、ハードウェ
ア特性に依存しない座標データを生成する。入力表現変
換手段２２は、検出精度制御手段２１から座標データを
受け取り、隣接する２座標点間を結ぶ速度ベクトルの差
分ベクトルである加速度ベクトルを生成し、この加速度
ベクトルを手書き情報として手書き符号化手段４に出力
する。

【００２０】次に、本発明の本実施の形態における手書
き符号化手段４の構成の一例を示す図３を参照すると、
手書き符号化手段４は、入力速度判定手段４１と入力解
像度制御手段４２とベクトル符号生成手段４３と連続符
号生成手段４４と符号長制御手段４５で構成される。入
力速度判定手段４１は、入力制御手段２の出力である手
書き情報を受け取り、ユーザの手書き入力の速度を判定
する。入力解像度制御手段４２は、入力速度判定手段４
１の判定結果に応じて入力制御手段２から受け取った手
書き情報のベクトル値を縮小して出力する。ベクトル符
号生成手段４３は、入力解像度制御手段４２から受け取
った手書き情報に対応するベクトル符号を生成して出力
する。連続符号生成手段４４は、入力解像度制御手段４
２から手書き情報を受け取り、同じベクトル値が連続す
る状態を検出し連続数を連続符号として出力する。符号
長制御手段４５は、連続符号生成手段４４から受け取っ
た連続符号とベクトル符号生成手段４３から受け取った
ベクトル符号を合成し、あらかじめ定められた基本ビッ
ト数またはその基本ビット数の整数倍の長さを持つ複合
符号を生成し、手書き符号として処理手段５に出力す
る。また、入力解像度制御手段４２は、処理手段５の指
示に応じて入力速度判定手段４１の判定結果とは無関係
に手書き情報の縮小を行うとともに、処理手段５の指示
によって手書き情報の縮小を行う場合には、縮小率が変
更されたことを示す制御符号を出力する手書き符号の前
に挿入して出力する機能を有する。

【００２１】次に、本発明の本実施の形態における手書
き符号復号手段８の構成の一例を示す図４を参照する
と、手書き符号復号手段８は、符号分離手段８１とベク
トル符号復号手段８２と連続符号復号手段８３と出力速
度判定手段８４と出力解像度制御手段８５で構成され
る。符号分離手段８１は、処理手段５から表示用手書き
符号として受け取った複合符号をベクトル符号と連続符
号に分離して出力する。ベクトル符号復号手段８２は、
符号分離手段８１から受け取ったベクトル符号を手書き
情報のベクトルに変換して出力する。連続符号復号手段
８３は、符号分離手段８１から受け取った連続符号を連
続数に変換して出力する。出力速度判定手段８４は、出
力解像度制御手段８５から表示制御手段９に出力される
手書き情報から対応する手書き入力の速度を判定する。
出力解像度制御手段８５は、ベクトル符号復号手段８２
から受け取った手書き情報のベクトルを出力速度判定手
段８４の判定結果に応じて拡大するとともに、このベク
トルを連続符号復号手段８３から受け取った連続数だけ
反復した手書き情報を生成して表示制御手段９に出力す
る。また、符号分離手段８１は、速度情報とは無関係に
縮小率が変更されたことを示す制御符号を受け取った場
合には、出力解像度制御手段８５に拡大率の変更を指示
する機能を有する。

【００２２】次に、本発明の本実施の形態における表示
制御手段９の構成の一例を示す図５を参照すると、表示
制御手段９は、出力表現変換手段９１と表示精度制御手
段９２と動的表示制御手段９３で構成される。出力表現
変換手段９１は、手書き符号復号手段８から加速度ベク
トルで表現された手書き情報を受け取り、座標データに
変換して出力する。表示精度制御手段９２は、出力表現
変換手段９１から座標データを受け取り、設定レジスタ
３に保持されている特性情報に応じて表示手段１０に適
した座標データに変換する。この座標データの変換方法
に関しては、出力表現変換手段９１から受け取った座標
データに対する拡大や縮小とともに、特開平９−１９０
２７５号公報に示されているように、手書き入力の特性
に応じた座標点の補間によって滑らかな手書き線画を構
成することもできる。動的表示制御手段９３は、表示精
度制御手段９２から座標データを受け取り動的な表示画
面を生成して表示手段１０に出力する。この動的な表示
画面では、例えば特開平９−２５８８８５号公報に示さ
れる運筆再現（手書き入力された通りの速度での筆跡表
示）といった手書き入力の特性に応じた表示効果を実現
することができる。

【００２３】ここで、本発明の動作の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】図６は、本実施の形態の動作を説明するた
めの座標データの一例を示す図であり、この図６を参照
すると、入力軌跡３０１は、表示画面１０上のユーザの
手書き入力の軌跡である。入力点４０１、入力点４０
２、入力点４０３、入力点４０４は、この順番で、入力
軌跡３０１に示すユーザ入力に対して手書き入力手段１
が検出した座標データを示す。速度５０１、速度５０
２、速度５０３は、それぞれ入力点４０１、入力点４０
２、入力点４０３に対応する手書き入力の速度ベクトル
であり、例えば速度５０２は入力点４０２とその直前の
点である入力点４０１の差分ベクトルである。加速度６
０１、加速度６０２、加速度６０３は、それぞれ入力点
４０１、入力点４０２、入力点４０３に対応する手書き
入力の加速度ベクトルであり、例えば加速度６０１は速
度５０２と速度５０１の差分ベクトルである。

【００２５】図６の座標データに対応する手書き情報の
一例を示す図７を参照すると、入力制御手段２が出力す
る手書き情報は、図６の各入力点に対する加速度ベクト
ル列として表現される。図７では、入力点４０２、入力
点４０３、入力点４０４が検出された時点で、それぞれ
加速度６０１、加速度６０２、加速度６０３が手書き情
報として出力される。

【００２６】本発明の本実施の形態における手書き符号
の構造の一例を示す図８を参照すると、符号長制御手段
４５は、８ビットを基本単位として、８ビットまたはそ
の倍数の符号長の符号を生成する。各基本単位で最上位
であるビット７の値が１の場合は継続する８ビットが存
在することを示し、ビット７が０の場合は継続する８ビ
ットが存在しないことを示す。図８に示すように、ビッ
ト７が１であるデータがｎ−１個連続した後ビット７が
０であるデータが続く場合は、符号長はｎ×８ビット
（ｎバイト）である。

【００２７】図８の構造を用いた手書き符号の体系の一
例を示す図９、および、図９の手書き符号におけるベク
トル符号と座標点の関係の一例を示す図１０を参照する
と、図９の（ａ）から（ｄ）までは手書き情報のベクト
ルの大きさによって使い分ける１バイトまたは２バイト
の可変長で表された手書き符号の例であり、（ｅ）は座
標データを表現するための３バイトの手書き符号の例で
ある。Ｌｎは連続符号を表し、Ｌｎ１とＬｎ２はそれぞ
れ（ｄ）における連続符号の上位１ビット、下位１ビッ
トを表す。ｄＸＹ１、ｄＸＹ２は、それぞれ手書き情報
のベクトルのＸ成分およびＹ成分の絶対値が２より小さ
い場合、３より小さい場合のベクトル符号を表し、ｄＸ
とｄＹはそれぞれ（ｄ）における手書き情報のベクトル
のＸ成分、Ｙ成分を表す。Ｘ１、Ｘ２はそれぞれ（ｅ）
におけるＸ座標値の上位３ビット、下位７ビットを表
し、同様に、Ｙ１、Ｙ２はそれぞれＹ座標値の上位３ビ
ット、下位７ビットを表す。図９の（ａ）は、ベクトル
のＸ成分とＹ成分が共に０である場合の手書き符号であ
り、ビット０からビット３までの４ビット（Ｌｎ）で１
から１５までの連続数を表現する。図９の（ｂ）は、ベ
クトルのＸ成分とＹ成分がそれぞれ−１から１までの範
囲にあり、かつ、図９の（ａ）で表現できない場合の手
書き符号であり、ビット０からビット３までの３ビット
（ｄＸＹ１）で８方向のベクトルの方向を表し、ビット
４からビット５までの３ビットで１から７までの連続数
を表す。図１０の（ａ）は、図９の（ｂ）におけるｄＸ
Ｙ１の値とベクトルの方向を図示しており、中央の黒い
座標点を原点とした場合に、例えば、Ｘ＝１かつＹ＝０
ならｄＸＹ１＝０、Ｘ＝１かつＹ＝１ならｄＸＹ１＝１
に、というように０から７まで（２進数表現で３ビッ
ト）の符号でベクトルを表現することを示す。同様に、
図９の（ｃ）は、ベクトルのＸ成分、Ｙ成分が−２から
２までの範囲で、かつ、図９の（ａ）または（ｂ）で表
現できない場合の手書き符号であり、ｄＸＹ２は、図１
０の（ｂ）に示すような０から１５まで（２進数表現で
４ビット）のベクトルを表現し、Ｌｎは０から３までの
連続数を表す。図９の（ｄ）は、図９の（ａ）から
（ｃ）で表現できない場合の手書き符号であり、Ｌｎ１
とＬｎ２で０から３までの連続数を表し、ｄＸとｄＹで
ベクトルのＸ成分とＹ成分がともに−３２から３１まで
の範囲にあるベクトルを表現する。図９の（ｅ）は、差
分を表す（ａ）から（ｄ）までの手書き符号とは別に、
手書き筆跡の始点を表現するなど絶対的な座標指定が必
要な場合に利用する手書き符号であり、Ｘ１とＸ２とＹ
１とＹ２により座標値のＸ成分とＹ成分が共に０から１
０２４の範囲にある座標値を表現する。

【００２８】図７の手書き情報に対応する手書き符号の
一例を示す図１１を参照すると、図１１の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図７の加速度６０１、加速
度６０２、加速度６０３を図９および図１０で示した符
号体系で表現した手書き符号であり、合計５バイトの符
号で表現される。例えば、加速度６０１は、Ｘ成分が
２、Ｙ成分が２のベクトルであり、図９の（ｃ）の手書
き符号を適用し、図１０の（ｂ）からベクトル符号ｄＸ
Ｙ２＝２（２進数表現で００１０）、連続数Ｌｎ＝１
（２進数表現で０１）の手書き符号となる。

【００２９】本発明の本実施の形態における入力解像度
制御手段の概略機能を説明する図１２を参照すると、
（ａ）は手書き情報のベクトルのＸ成分とＹ成分がそれ
ぞれ−４から４までの範囲にある場合のベクトル符号の
種類数を示す。中心部の黒い点を始点としたベクトル
は、大きさ０のベクトルを除いて斜線で示された周辺部
の点の個数分を区別する符号が必要である。（ｂ）は、
（ａ）の解像度を３分の１に低下させた場合、つまり、
（ａ）の３点×３点を（ｂ）の１点として表現した場合
のベクトル符号の種類数を示す。例えば、（ａ）の始点
（中心部の黒い点）を取り囲む８方向のベクトルは、
（ｂ）ではいずれも始点（中心部の黒い点）として表現
される。（ａ）では始点を含めて８１通り（９点×９
点）のベクトル符号が存在するが、解像度を３分の１に
することにより（ｂ）のように始点を含めて９通り（３
点×３点）のベクトル符号で表現される。このように、
ベクトル符号の種類数が低減すると、ベクトル符号の符
号長を短くできるとともに、同じベクトル符号が出現す
る確率が増加するため、可変長符号による圧縮と連続符
号による圧縮の両方の圧縮率が向上する。（ｃ）は、
（ｂ）に示す解像度を３分の１にしたベクトル符号を３
倍に拡大し、（ａ）に示すもとの解像度のベクトルを再
現した例である。（ｂ）の始点は（ｃ）の始点に、
（ｂ）の斜線で示される点は大きさを３倍に拡大して
（ｃ）の斜線で示される点に変換される。（ａ）におけ
るすべての点は（ｂ）の９通りのベクトル符号で表現さ
れ、もとの解像度に再現された場合は（ｃ）のように誤
差２点未満（同一点、または、もとの点を取り囲む８点
のいずれか）のベクトルとして表現される。

【００３０】本発明の本実施の形態における手書き符号
生成の動作を説明するための流れ図である図１３を参照
すると、本実施の形態における符号生成ステップは、手
書き入力手段１による入力ステップ２０１と、入力制御
手段２による精度調整ステップ２０２と加速度生成ステ
ップ２０３と、入力速度判定手段４１による倍率生成ス
テップ２０４と、入力解像度制御手段４２による倍率判
定ステップ２０５と解像度変更ステップ２０６と、ベク
トル符号生成手段４３によるベクトル符号生成ステップ
２０７と、連続符号生成手段４４による連続数判定ステ
ップ２０８と連続数加算ステップ２０９と、符号長制御
手段４５による直前符号出力ステップ２１０と連続数設
定ステップ２１１と複合符号生成ステップ２１２と符号
確定判定ステップ２１３と現在符号出力ステップ２１４
と未出力符号出力ステップ２１５からなる。

【００３１】本発明の本実施の形態の動作を説明するた
めの表示筆跡の一例を示す図１４を参照すると、図６と
同様に、入力軌跡３０１で示すユーザ入力に対して、手
書き入力手段１は入力点４０１、入力点４０２、入力点
４０３、入力点４０４を順次検出する。表示軌跡３０２
は、入力軌跡３０１に示すユーザ入力に対応して表示手
段１０上に表示された線画であり、表示軌跡３０２上の
表示点４１１、表示点４１２、表示点４１３、表示点４
１４は、それぞれ入力点４０１、入力点４０２、入力点
４０３、入力点４０４に対応して符号化によって生成さ
れた表示手段１０上の座標点を表す。速度５１１、速度
５１２、速度５１３は、それぞれ表示点４１１、表示点
４１２、表示点４１３が表示された時点での表示軌跡３
０２の表示が進行する速度ベクトルであり、例えば速度
５１２は、表示点４１２とその直前の点である表示点４
１１の差分ベクトルである。加速度６１１、加速度６１
２、加速度６１３は、それぞれ表示点４１１、表示点４
１２、表示点４１３が表示された時点の表示軌跡３０２
の速度の変化量を表す加速度ベクトルであり、例えば、
加速度６１１は、表示点４１２における速度ベクトルで
ある速度５１２とその直前の点である４１１における速
度ベクトルである５１１の差分ベクトルである。

【００３２】図１４の入力点４０２検出時点における手
書き符号化手段の動作を説明するための図である図１５
を参照すると、図１５は、図１４の入力点４０２付近に
加速度６１１の始点を原点とした座標系を割り当てた図
である。加速度６１１は、表示点４１１が表示された後
入力点４０２が検出された場合に、速度５１１の終点か
ら入力点４０２への加速度ベクトル（Ｘ方向に５、Ｙ方
向に４の大きさ）の解像度を３分の１（３点×３点の正
方形を１点に変換）にして表現したベクトル（Ｘ方向に
１、Ｙ方向に１の大きさ）として生成される。

【００３３】図１４の入力軌跡に対応する手書き符号化
手段の動作を説明するための図である図１６、図１７、
図１８を参照すると、図１６は、図１５で示した加速度
６１１と、同様の生成方法で図１４の入力点４０３、入
力点４０４が検出された時点で生成された加速度６１
２、加速度６１３を用いて、ベクトル符号生成手段４３
が図１４の表示軌跡３０２に対応する手書き情報のベク
トル符号を構成した例であり、加速度６１１、加速度６
１２、加速度６１３はともにＸ成分が１でＹ方向が１の
大きさを持つベクトル符号で表現されている。図１７
は、図１６のベクトル符号を連続符号生成手段４４が、
同じベクトルが３個連続することを判定した後、符号長
制御手段４５によって１個のベクトル符号として表現さ
れた例である。図１８は、符号長制御手段４５が図１７
のベクトル符号を生成した場合に出力される表示筆跡３
０２に対応する手書き符号であり、図９の（ｂ）の符号
に図１０の（ａ）からｄＸＹ１＝１（２進数表現で００
１）、符号長制御手段４５の出力からＬｎ＝３（２進数
表現で０１１）の値を用いた１バイトの手書き符号で表
現される。

【００３４】図１８の手書き符号に対応する手書き符号
復号手段の動作を説明するための図である図１９、図２
０、図２１を参照すると、図１９は、ベクトル符号復号
手段８２によって生成された図１８の手書き符号に対応
するベクトルを示す。図２０は、出力解像度制御手段８
５が現在の出力速度から図１９に示すベクトルの３倍に
拡大したベクトルを示す。図２１は、連続符号復号手段
８３の出力である連続数３を用いて出力解像度制御手段
８５が図２０に示すベクトルから生成した３個のベクト
ルを示し、この３個のベクトルは、図１４の加速度６１
１、加速度６１２、加速度６１３に対応しており、図１
４の表示点４１１が表示された後、手書き符号復号手段
８が図１８の手書き符号を受け取った場合に、表示点４
１２、表示点４１３、表示点４１４を表示するための手
書き情報である。

【００３５】次に、図面を用いて本実施の形態の動作を
部分的に説明する。

【００３６】図１、図２、図５、図６、図７を用いて本
発明の手書き符号処理装置における手書き情報の生成方
法と表示方法について詳細に説明する。ユーザが表示手
段１０の表示画面上で図６の入力軌跡３０１に示す手書
き操作を行った場合、手書き入力手段１は、例えば一定
時間間隔でのサンプリングによって、ユーザの手書き入
力を検出して入力点４０１、入力点４０２、入力点４０
３、入力点４０４の座標データを出力する。入力制御手
段２は、この出力を受け取ってハードウェアに依存しな
い手書き情報を生成する。図２を参照すると、検出精度
制御手段２１は、設定レジスタ３に保持されているハー
ドウェアの特性情報に応じて、手書き入力手段１から受
け取った入力点の座標系を変換する。入力表現変換手段
２２は、検出精度制御手段２１から受け取った座標デー
タを、図７に示すように、手書き符号に適した加速度ベ
クトルに変換する。

【００３７】検出精度制御手段２１の動作について、例
えば、ユーザが手書き線画を入力する際のペン先の移動
速度の平均値が１秒間に３０ｍｍである場合について考
える。設定レジスタ３が保持している特性情報から手書
き入力手段１の座標サンプリングが１秒間に１００回、
表示手段１０の表示画素密度が１ｍｍ中に６点であった
場合、手書き入力手段１の座標検出は１００分の１秒で
行われるので、その間のペン先の移動距離は平均で０．
３ｍｍとなる。表示手段１０は０．３ｍｍに対して２点
の画素が存在するため、図６に示す速度５０１、速度５
０２、速度５０３のように各入力点に対する速度ベクト
ルの大きさの平均値は２点となる。同様に、座標検出が
５０分の１秒で行われる場合は、移動距離が０．６ｍｍ
で、対応する速度ベクトルの平均値は４点となる。この
ように、手書き入力に対する手書き入力手段１の検出情
報は、装置の特性に応じて変化するため、特性の異なる
装置で検出された座標値は正しく表示できないことにな
る。そこで、検出精度制御手段２１は、あらかじめ基準
とした特性情報と設定レジスタ３の保持する特性情報を
比較して、基準とする特性情報での検出に合致するよう
に座標値の変更を行う。例えば、基準となる座標検出の
速度が５０分の１秒であり、設定レジスタ３の特性情報
では１００分の１秒の検出速度であった場合、検出精度
制御手段２１は、得られた座標データの２点毎に座標デ
ータを出力する。同様に、表示画素密度が基準となる特
性情報と異なる場合には、基準となる特性情報の単位系
にあわせて出力を行う。

【００３８】手書き線画の表示に関しては、図５を参照
すると、出力表現変換手段９１は、入力表現変換手段２
２の変換とは逆に、加速度ベクトルで表現された手書き
情報を受け取り、座標データを出力する。表示精度制御
手段９２は、検出精度制御手段２１の変換とは逆に、基
準となる特性情報に従った座標データを設定レジスタ３
の特性情報に応じて表示手段１０への表示に適した座標
データに変換する。動的表示制御手段９３は、表示精度
制御手段９２から座標データを受け取り、手書き特性に
応じた表示を行う。表示精度制御手段９２および動的表
示制御手段９３での処理においては、特開平８−１９０
２７５号公報に示した座標点の補間や特開平９−２５８
８８５号公報に示した運筆再現（手書き入力された通り
の速度での筆跡表示）といった手書き入力の特性に応じ
た表示効果を実現することができる。

【００３９】以上のように、本発明の手書き符号処理装
置では、設定レジスタ３が保持する特性情報に応じて手
書き入力手段１で検出された座標データをハードウェア
に依存しない手書き情報に変換する入力制御手段２と、
逆にハードウェアに依存しない手書き情報から表示手段
１０に適した表示画面を生成する表示制御手段９を有す
ることにより、異なる検出精度の装置で検出したデータ
であっても正しく筆跡表示を行うことが可能であるとと
もに、手書き符号化手段４や手書き符号復号手段８での
圧縮および伸張処理で利用される手書きデータの精度が
常に一定となるため、安定した圧縮率が期待できる。

【００４０】次に、図３、図４、図７、図８、図９、図
１０、図１１、図１２を用いて、本発明の手書き符号処
理装置における手書き情報の符号化方法について詳細に
説明する。

【００４１】図３の符号長制御手段４５は、ベクトル符
号生成手段４３で生成された加速度ベクトルのベクトル
符号と連続符号生成手段４４で生成された同じ加速度ベ
クトルが連続する回数を示す連続符号を合成して可変長
符号を生成する。符号長制御手段４５が生成する可変長
符号は、図８に示すように、１バイト単位で第７ビット
の値によって後続の１バイトの情報があるかどうかを示
すことによって符号長を決定する。例えば、１バイトの
符号は第７ビットが０であり、２バイトの符号は最初の
１バイトでは第７ビットが１であり次の１バイトでは第
７ビットが０となる。図９は、この可変長符号で加速度
ベクトルの符号化を行う場合のベクトル符号と連続符号
を合成した手書き符号の例である。ユーザが手書き入力
を行う場合、ユーザが意図して変化量を一定にしてペン
を移動させるのは容易ではないが、ペンを静止させるこ
とで容易に加速度ベクトルを０にできるため、加速度ベ
クトルが０の場合の連続回数は加速度ベクトルが０以外
の場合に比べて多くなる。また、加速度ベクトルの絶対
値が２未満の場合は、図１０の（ａ）で示されるような
始点を取り囲む８方向の点を終点とするベクトルが存在
することになり、加速度ベクトルが２以上３未満の場合
は、図１０の（ｂ）で示されるような１６方向の点を終
点とするベクトルが存在する。この時、加速度ベクトル
が乱数的に発生するとしても、加速度ベクトルが大きく
なるに従って方向が増加し、同一ベクトルが連続する確
率が低くなることになる。特に、手書き入力において
は、従来技術で示したゾーン符号化でも利用されている
ように、加速度ベクトルの大きさが小さくの変化が少な
いことが一般に知られており、加速度ベクトルが小さい
場合には連続することが多く、大きくなるに従って出現
頻度が低下し連続する確率は低くなる。図９の手書き符
号では、このように手書き入力では加速度ベクトルの大
きさと連続回数が反比例する特性を利用し、図９の
（ａ）に示すように加速度ベクトル＝０の場合のみの符
号で連続数が多く表現できるように設定し、加速度ベク
トルが０でない場合は、加速度ベクトルを表現するビッ
ト数と同じ値の加速度ベクトルの連続回数を表現するビ
ット数の割合が、加速度ベクトルのビット数が多くなる
に従って連続回数のビット数が少なくなるように設定さ
れており、手書き入力を効率的に圧縮符号化することが
できる。さらに、このビット数の割合を調整することに
より、１バイト（８ビット）またはその倍数で表現され
る可変長符号としているため、手書き符号を１バイト単
位で参照し、その前後の手書き符号を含めてビット７の
みを比較すれば符号長が決定できるため、従来のビット
単位の可変長符号に比べて、高い圧縮率を実現しつつ手
書き符号列中の部分参照や編集が容易に行える。具体的
に、図７に示した加速度６０１、加速度６０２、加速度
６０３からなる手書き情報に図９の手書き符号を適用す
る場合について考える。この加速度ベクトルを固定長で
表現する場合は、加速度ベクトルの大きさとして存在す
る最大のビット数を表現可能な符号が必要である。例え
ば、表示画面座標の最大値が１０２３であったとする
と、加速度ベクトルのＸ成分とＹ成分はそれぞれ０から
１０２３の値を表現する必要があるため、図９の（ｅ）
に示すような３バイトの符号がそれぞれの加速度ベクト
ルに必要となる。図７の手書き情報では、加速度ベクト
ルが３個存在するので、９バイト（３バイト符号×３
個）の手書き符号が生成されることになる。これに対し
て、本発明の可変長符号を適用する場合、図７の加速度
６０１は、Ｘ成分が２、Ｙ成分が２であるので図９の
（ｃ）の符号を用い、連続符号Ｌｎ＝１、ベクトル符号
ｄＸＹ２＝２の手書き符号となる。同様に、加速度６０
２と加速度６０３は図９の（ｄ）の符号を用いることに
なり、全体で図１１に示す５バイトの手書き符号とな
る。図７の手書き情報では同じベクトルの連続がないた
め連続量による圧縮の効果はないが、固定長を用いた場
合に比べて５５％程度の符号長に圧縮できることにな
る。さらに、例えば、加速度６０２と加速度６０３が同
じベクトルであったとすると、図１１において、（ｂ）
で連続符号Ｌｎ＝２とすることにより（ｃ）を除いた３
バイトの手書き符号となり、固定長の符号に比べて３３
％程度の符号長に圧縮することが可能である。

【００４２】図３の入力解像度制御手段４２は、入力速
度判定手段４１で判定された現在の速度に応じて、入力
制御手段２から受け取った手書き情報の解像度を低下し
てベクトル符号生成手段４３と連続符号生成手段４４に
出力する。入力解像度制御手段４２により解像度を低下
した場合の効果を説明する図１２において、（ａ）は手
書き情報のベクトルのＸ成分とＹ成分がそれぞれ−４か
ら４までの範囲にある場合のベクトル符号の種類数を、
（ｂ）は（ａ）の解像度を３分の１に低下させた場合、
つまり、（ａ）の３点×３点を（ｂ）の１点として表現
した場合のベクトル符号の種類数を示す。（ａ）では始
点を含めて８１通り（９点×９点）のベクトル符号が存
在するが、解像度を３分の１にすることにより（ｂ）の
ように始点を含めて９通り（３点×３点）のベクトル符
号で表現される。このように、ベクトル符号の種類数が
低減すると、ベクトル符号を構成する符号長を短くでき
るとともに、乱数的にベクトルが発生するとしても同じ
ベクトル符号が出現する確率が増加するため、可変長符
号による圧縮と連続符号による圧縮の両方の圧縮率が向
上する。また、（ｃ）は、（ｂ）に示す解像度を３分の
１にしたベクトル符号を３倍に拡大し、（ａ）に示すも
との解像度のベクトルを再現した例であり、（ｂ）の斜
線で示される点は大きさを３倍に拡大して（ｃ）の斜線
で示される点に変換される。（ａ）におけるすべての点
は（ｂ）の９通りのベクトル符号で表現され、もとの解
像度に再現された場合は（ｃ）のように誤差２点未満
（同一点、または、もとの点を取り囲む８点のいずれ
か）のベクトルとして表現される。特に、手書き入力に
おいては、例えば、走り書きのように速く入力を行った
場合にユーザの意図に対するペン先の動きの精度が低下
するといったように、ユーザの入力速度が通常の入力速
度に対して速くなるに従って手書き筆跡の精度が低下す
るため、表示座標における数ドットの誤差が手書き筆跡
に与える影響が少なくなる。このことから、入力解像度
制御手段４２では、ユーザが平均的な手書き速度で入力
を行っている場合には解像度の低下を行わず、平均的な
手書き速度に対する速度上昇の割合に応じて手書き情報
の解像度を低下させることにより、ユーザの意図した手
書き筆跡の品質を確保しつつ手書き符号の圧縮率を向上
させることが可能であり、蓄積時の容量が低減し通信負
荷が低減する。

【００４３】上記の手書き符号の復号については、手書
き符号化手段４の処理と全く逆の手順で行われる。図４
を参照すると、符号分離手段８１は、圧縮された手書き
符号を受け取ってベクトル符号と連続符号に分離し、ベ
クトル符号復号手段８２と連続符号復号手段８３がそれ
ぞれ手書き情報のベクトルと連続数に変換する。出力解
像度制御手段８５は、手書き情報のベクトルを出力速度
判定手段８４の判定結果に応じて拡大し、連続符号復号
手段から受け取った連続数だけ反復した手書き情報を生
成して表示制御手段９に出力する。この場合、手書き符
号化手段４は非復元圧縮を行うため、表示制御手段９が
受け取る手書き情報は、入力制御手段２が出力した手書
き情報とは異なるものであるが、手書き入力の特性に応
じてユーザの意図した手書き筆跡の品質を確保した符号
化であるため、表示された場合の手書き筆跡はユーザの
意図したものと大きく異なることはない。

【００４４】また、図３の入力解像度制御手段４２は、
処理手段５の指示に応じて入力速度判定手段４１の判定
結果とは無関係に手書き情報の縮小を行い、手書き速度
とは無関係に縮小率が変更されたことを示す制御符号を
手書き符号の前に挿入して出力する。図４の符号分離手
段８１は、速度情報とは無関係に縮小率が変更されたこ
とを示す制御符号を受け取った場合には、出力解像度制
御手段８５に拡大率の変更を指示する。このように、処
理手段５の指示に応じて手書き情報の精度を変化させる
機能を提供することにより、例えば署名欄の精度を向上
するといったように、表示画面上の領域や選択されてい
るペン種によって精度を変更することが可能であり、手
書き入力の特性に応じた圧縮に加えて、処理内容に応じ
てさらに効率的な圧縮を行うことができる。

【００４５】以上のように、本発明の手書き符号処理装
置では、手書き入力では加速度ベクトルの大きさと連続
回数が反比例する特性を利用し、加速度ベクトルのビッ
ト数が多くなるに従って連続回数のビット数が少なくな
るような手書き符号を生成することにより、手書き入力
を効率的に圧縮符号化することができる。さらに、基本
ビット数またはその倍数で表現される可変長符号として
いるため、従来のビット単位の可変長符号に比べて、高
い圧縮率を実現しつつ手書き符号列中の部分参照や編集
が容易に行える。また、ユーザが平均的な手書き速度で
入力を行っている場合には解像度の低下を行わず、平均
的な手書き速度に対する速度上昇の割合に応じて手書き
情報の解像度を低下させることにより、ユーザの意図し
た手書き筆跡の品質を確保しつつ手書き符号の圧縮率を
向上させることが可能であり、蓄積時の容量が低減し通
信時の負荷が低減する。さらに、非復元圧縮ではある
が、手書き入力の特性に応じてユーザの意図した手書き
筆跡の品質を確保した符号化であるため、表示された場
合の手書き筆跡はユーザの意図したものと大きく異なる
ことはない。さらにまた、処理手段の指示に応じて手書
き情報の精度を変化させる機能を提供することにより、
例えば署名欄の精度を向上するといったように、表示画
面上の領域や選択されているペン種によって精度を変更
することが可能であり、手書き入力の特性に応じた圧縮
に加えて、処理内容に応じてさらに効率的な圧縮を行う
ことができる。

【００４６】次に、図面を用いて本実施の形態の全体的
な動作を説明する。

【００４７】図１、図２、図３、図４、図５、図６、図
７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図
１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２
０、図２１を用いて、本発明の手書き符号処理の動作に
ついて詳細に説明する。手書き符号生成手順を示す図１
３に従って本実施の形態の動作を説明すると、図１の手
書き入力手段１は、一定時間間隔でユーザ入力を検出し
ており、ユーザが表示手段１０の表示画面上で図６の入
力軌跡３０１のように手書き入力を行うと、ユーザ入力
を検出して表示画面座標に対応した座標データとして入
力点４０１、入力点４０２、入力点４０３、入力点４０
４を順次出力する（入力ステップ２０１）。入力制御手
段２は、この座標データを受け取り手書き情報として出
力する。図２を参照すると、検出精度制御手段２１は、
設定レジスタ３の保持する特性情報に応じて座標データ
をハードウェアに依存しない座標データに変換する（精
度調整ステップ２０２）。入力表現変換手段２２は、検
出精度制御手段２１から座標データを受け取って加速度
ベクトルを生成して出力する（加速度生成ステップ２０
３）。例えば、図６において、入力点４０２に対応する
座標データを受け取った時点で、入力点４０２と直前の
点である入力点４０１の差分ベクトルである速度５０２
を生成し、同様に直前の点である入力点４０１を受け取
った時点で生成した速度５０１との差分ベクトルである
加速度６０１を生成する。このように各入力点に対する
加速度ベクトルを手書き情報として順次出力することに
より、図６に示す入力軌跡３０１に対して図７に示す手
書き情報を生成する。

【００４８】手書き符号化手段４は、入力制御手段２の
出力である手書き情報を受け取り、ユーザの手書き入力
の特性に応じた圧縮符号化を行った手書き符号を生成し
て出力する。図３を参照すると、入力速度判定手段４１
は、図２の入力表現変換手段２２が出力する図７に示す
手書き情報から現在の入力速度を判定して入力解像度の
倍率を算出する（倍率生成ステップ２０４）。入力解像
度制御手段４２は、入力速度判定手段４１の算出した倍
率に応じて（倍率判定ステップ２０５）、倍率が１の場
合は入力表現変換手段２２から受け取った手書き情報を
そのまま出力し、倍率が１以外の場合は手書き情報の解
像度を倍率に応じて低下させて出力する（解像度変更ス
テップ２０６）。解像度を変換することにより、図１４
に示すように、入力軌跡３０１に示すユーザの手書き入
力と表示軌跡３０２に示す表示手段１０の表示画面上の
表示が異なる場合が存在する。例えば、入力点４０１が
入力され対応する表示点４１１が表示された後、入力点
４０２が検出された場合の表示点４１２の生成手順につ
いて説明する。図１５を参照すると、表示点４１１が表
示された時点で直前の表示点との差分ベクトルである速
度５１１が生成される。次に、入力点４０２が検出され
た場合、図６での加速度ベクトルの生成手順と同様に、
加速度ベクトルは速度５１１の終点から入力点４０２へ
のベクトル（図１５でＸ成分５、Ｙ成分４のベクトル）
となる。この時、速度５１１が通常のユーザ入力より速
いことを入力速度判定手段４１が検出して倍率として３
を算出すると、入力解像度制御手段４２は、速度５１１
の終点から入力点４０２への加速度ベクトルのＸ成分と
Ｙ成分をともに３分の１の大きさに変更して出力する。
後述の手書き符号復号手段８の説明で述べるように、表
示される前にもとの解像度、つまり、３倍の大きさに変
換されるため、結果として入力点４０２に対応する加速
度ベクトルは図１５の加速度６１１となり、加速度６１
１の終点として表示点４１２が表示される。さらに、表
示点４１１と表示点４１２の差分ベクトルとして速度５
１２が算出され、次の入力点が得られた時点で同様に新
たな加速度ベクトルおよび表示点の生成が行われる。こ
のように、入力解像度制御手段４２は、図１４の入力軌
跡３０１に対して加速度６１１、加速度６１２、加速度
６１３の解像度を３分の１に低下した図１６に示す手書
き情報を生成して出力する。

【００４９】図３のベクトル符号生成手段４３は、入力
解像度制御手段４２から手書き情報を受け取り、それぞ
れ加速度ベクトルの大きさを示すベクトル符号を出力す
る（ベクトル符号生成ステップ２０７）。同様に、連続
符号生成手段４４は、入力解像度制御手段４２から手書
き情報を受け取り、同じ加速度ベクトルが連続するかど
うかを判定して（連続符号判定ステップ）、その個数を
示す連続符号を出力する（連続数加算ステップ２０
９）。例えば、図１６に示す手書き情報を受け取ると、
ベクトル符号生成手段４３は、図１７に示すようなベク
トル符号を生成し、連続符号生成手段４４は、その連続
数として３を出力する。符号長制御手段４５は、ベクト
ル符号生成手段４３から受け取ったベクトル符号と連続
符号生成手段４４から受け取った連続符号を合成して、
可変長の手書き符号を生成する。符号長制御手段４５の
出力する手書き符号は、図８、図９、図１０に示すよう
に、基本ビット数（８ビット）またはその倍数で構成さ
れる可変長符号であり、加速度ベクトルが小さいほど連
続数が多く表現できるようにベクトル符号と連続符号の
割合が設定されている。例えば、図１６に示す手書き情
報が図１７に示すベクトル符号と連続符号＝３として表
現されている場合、ベクトル符号のＸ成分が１、Ｙ成分
が１であるので、図９の（ｂ）の符号が適用され、連続
符号Ｌｎ＝３、図１７のベクトルを図１０の（ａ）と比
較してベクトル符号ｄＸＹ１＝１の値が代入された図１
８に示す１バイトの手書き符号が生成される。この手書
き符号は、同じ入力軌跡３０１（図６）に対して解像度
変更を行わない場合の手書き情報（図７）に対応する５
バイトの手書き符号（図１１）と比較して、符号長が２
０％程度に圧縮されている。このような手書き符号を出
力する場合、符号長制御手段４５は、ベクトル符号生成
手段４３から受け取ったベクトル符号が未出力のベクト
ル符号と同じ場合は現在の手書き符号の連続符号を更新
（連続数加算ステップ２０９）し、未出力のベクトル符
号と異なる場合は直前までの手書き符号を出力（直前符
号出力ステップ２１０）して、現在のベクトル符号と連
続符号＝１の新たな手書き符号を生成（連続数設定ステ
ップ２１１）することによって、ベクトル符号と連続符
号を合成した手書き符号を生成する（復号符号生成ステ
ップ２１２）。さらに、生成した手書き符号の連続符号
が表現できる最大値となり符号が確定したことを検出
（符号確定判定ステップ）した場合には、現在の手書き
符号出力する（現在符号出力ステップ２１４）。この
後、次の入力点に対して同様にステップ２０１からステ
ップ２１４までを繰り返し、手書き入力が終了した時点
で確定していない未出力の手書き符号があれば出力する
（未出力符号出力ステップ２１５）。

【００５０】図１の処理手段５は、このようにして生成
された手書き符号を受け取って対応する処理を実行し、
処理結果に応じて表示手段１０に表示するための表示用
手書き符号を出力する。さらに、処理結果や通信手段７
を介した他の手書き符号処理装置との通信結果に応じ
て、蓄積手段６への手書き符号の蓄積、設定レジスタ３
に保持されている特性情報の修正、手書き符号化手段４
への符号化方法の修正指示、通信手段７を介した手書き
符号の通信を行う。処理手段５が圧縮符号化された手書
き符号を用いることによって、通信手段７を介した通信
での負荷低減や蓄積手段６への手書き入力データの蓄積
容量の低減が可能である。また、連続数によって圧縮さ
れた手書き符号は、処理装置や表示装置が同じ処理の繰
り返しとして一括処理できるための処理負荷が低減し、
高速で効率的な処理が可能である。さらに、処理手段５
が設定レジスタの特性情報の修正や手書き符号化方法の
修正を行えることにより、例えば、テレライティング通
信時などのリアルタイムでの高速応答が求められる場合
に手書き入力の精度を変化させるといったように、手書
き入力の特性だけでなく現在の処理内容に応じた効率的
な符号を生成することが可能である。

【００５１】図１の手書き符号復号手段８は、処理手段
５から表示用手書き符号を受け取って、手書き符号化手
段４と全く逆の手順で復号化した手書き情報を出力す
る。図４を参照すると、符号分離手段８１は、符号長制
御手段４５と逆に、手書き符号をベクトル符号と連続符
号に分離する。また、速度情報とは無関係に縮小率が変
更されたことを示す制御符号を受け取った場合には、出
力解像度制御手段８５に拡大率の変更を指示する。ベク
トル符号復号手段８２は、ベクトル符号生成手段４３と
逆に、ベクトル符号から手書き情報の加速度ベクトルを
生成する。連続符号復号手段８３は、連続符号生成手段
４４と逆に、連続符号から加速度ベクトルの連続数を生
成する。出力速度判定手段８４は、入力速度判定手段４
１とは逆に、出力される手書き情報の速度を判定して解
像度を向上するための倍率を算出する。出力解像度制御
手段８５は、入力解像度制御手段４２とは逆に、ベクト
ル符号復号手段８２と連続符号復号手段８３から手書き
情報の加速度ベクトルとその連続数を受け取り、出力速
度判定手段８４の算出した倍率に応じて手書き情報の解
像度を向上して表示制御手段９に出力する。例えば、図
１４の表示点４１１を表示した後に、手書き符号化手段
４が入力点４０２、入力点４０３、入力点４０４に対応
して生成した図１８の手書き符号を受け取ると、符号分
離手段８１は、手書き符号のビット７が０であることか
ら図８の可変長構造の１バイトの符号であることを知
り、ビット６が１であることから図９の（ｂ）の符号で
あることを知り、ｄＸＹ１の値をベクトル符号復号手段
８２に、Ｌｎの値を連続符号復号手段８３に出力する。
ベクトル符号復号手段８２は、ｄＸＹ１の値が１である
ことから図１０の（ａ）におけるＸ成分＝１、Ｙ成分＝
１のベクトルであることを知って出力解像度制御手段８
５に図１９に示す手書き情報のベクトルを出力する。連
続符号復号手段８３は、Ｌｎの値が３であることから、
連続数として３を出力解像度制御手段８５に出力する。
出力速度判定手段８４は、現在の表示軌跡３０２の速度
ベクトルである速度５１１が通常の手書き速度より速い
ことを検出して倍率として３を算出する。出力解像度制
御手段８５は、出力速度判定手段８４から受け取った倍
率から図１９のベクトルの解像度を３倍に向上して図２
０に示すベクトルを生成し、連続数から図２０に示すベ
クトルを複製して図２１に示す３個のベクトルを生成す
る。この３個のベクトルは、図１４における加速度６１
１、加速度６１２、加速度６１３に対応する。

【００５２】図１の表示制御手段９は、手書き符号復号
手段８から手書き情報を受け取り、設定レジスタ３に保
持されている特性情報に応じて表示手段１０に適した表
示画面を生成して表示手段１０に出力する。図５を参照
すると、出力表現変換手段９１は、出力解像度制御手段
８５から加速度ベクトルとして表現される手書き情報を
受け取り、座標データに変換する。例えば、図１４の表
示点４１１が表示された後、図２１に示す手書き情報を
受け取った場合、まず、図１５に示すように、表示点４
１１に対応する速度５１１の終点を加速度６１１の始点
とした場合の加速度６１１の終点から表示点４１２を算
出してその座標データを出力する。さらに、表示点４１
１と表示点４１２の差分ベクトルから速度５１２を生成
する。同様に、図１４に示すように、加速度６１２から
表示点４１３の座標データを、加速度６１３から表示点
４１４の座標データを生成して出力する。表示精度制御
手段９２は、出力表現変換手段９１から座標データを受
って設定レジスタ３の保持する特性情報に応じて表示手
段１０に適した座標データに変換し、動的表示制御手段
９３は、表示精度制御手段９２から座標データを受け取
り動的な表示画面を生成して表示手段１０に出力する。
この座標データは、手書き入力の特性に応じて符号化さ
れたデータを復号したものであるため、例えば、特開平
８−１９０２７５号公報に示される座標点の補間や特開
平９−２５８８８５号公報に示される運筆再現（手書き
入力された通りの速度での筆跡表示）といったように、
手書き入力の特性に応じた表示効果を実現することがで
きる。

【００５３】以上のように、本発明の手書き符号処理装
置では、入力制御手段２がハードウェアに依存しない手
書きデータを生成し、手書き符号化手段４が手書き入力
の特性に基づいて手書き筆跡の品質を保ちつつ高効率の
圧縮符号化を行い、処理手段５が処理内容に応じて手書
き符号の精度を調整し、手書き符号復号手段８が手書き
符号を復号し、表示制御手段９が手書き特性に従って表
示手段１０に適した表示画面を生成する。このように、
処理手段５が圧縮符号化された手書き符号を用いること
によって、通信負荷低減や蓄積容量の低減が可能である
とともに、連続数によって圧縮された手書き符号は、処
理装置や表示装置が同じ処理の繰り返しとして一括処理
できるための処理負荷が低減し、高速で効率的な処理が
可能である。さらに、処理手段５が設定レジスタの特性
情報の修正や手書き符号化方法の修正を行えることによ
り、手書き入力の特性だけでなく現在の処理内容に応じ
た効率的な符号を生成することが可能である。これによ
り、手書きの特性を損なわずに効率の良い符号を用いた
効率的で応答性の良い手書き操作が可能であり、物理的
な紙と筆記具の特性を十分に再現することが可能であ
る。

【００５４】尚、本実施の形態では、連続符号とベクト
ル符号のビット数の割合や可変長符号の構成を図９の符
号体系で説明したが、これに限定されるものではなく、
装置の性能やリアルタイム処理に求められる高速性や一
括処理による負荷低減の必要性等の条件に応じて符号体
系を変更しても、手書き入力の特性に従ってベクトルの
大きさと連続数が反比例する組み合わせの可変長符号を
用いる限り同様の効果が期待できる。

【００５５】また、本実施の形態では、図１３に示すス
テップで符号生成手順を説明したが、これに限定される
ものではなく、装置に最適な処理手順を考慮して解像度
変更ステップとベクトル符号生成ステップと連続符号生
成ステップの順序を入れ替えたとしても、手書き入力の
特性に従って連続符号や解像度変更を行った手書き符号
を生成する限り同様の効果が期待できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の手書き符
号処理装置では、人間の手書き入力の特性に基づいた効
率のよい手書き符号の生成および処理を行うことによ
り、手書き筆跡の品質を損なわずに従来の手書き符号処
理装置に比べて通信や蓄積を含めた処理効率を飛躍的に
向上させ、物理的な紙と筆記具の特性を十分に再現した
効率的で応答性の良い手書き操作を実現するものであ
り、以下のような効果がある。

【００５７】本発明の手書き符号処理装置では、設定レ
ジスタが保持する特性情報に応じて手書き入力手段で検
出された座標データをハードウェアに依存しない手書き
情報に変換する入力制御手段と、逆にハードウェアに依
存しない手書き情報から表示手段に適した表示画面を生
成する表示制御手段を有することにより、異なる検出精
度の装置で検出したデータであっても正しく筆跡表示を
行うことが可能であるとともに、手書き符号化手段や手
書き符号復号手段での圧縮および伸張処理で利用される
手書きデータの精度が常に一定となるため、安定した圧
縮率が期待できる。

【００５８】また、本発明の手書き符号処理装置では、
手書き入力では加速度ベクトルの大きさと連続回数が反
比例する特性を利用し、加速度ベクトルのビット数が多
くなるに従って連続回数のビット数が少なくなるような
手書き符号を生成することにより、手書き入力を効率的
に圧縮符号化することができる。さらに、基本ビット数
またはその倍数で表現される可変長符号としているた
め、従来のビット単位の可変長符号に比べて、高い圧縮
率を実現しつつ手書き符号列中の部分参照や編集が容易
に行える。また、ユーザが平均的な手書き速度で入力を
行っている場合には解像度の低下を行わず、平均的な手
書き速度に対する速度上昇の割合に応じて手書き情報の
解像度を低下させることにより、ユーザの意図した手書
き筆跡の品質を確保しつつ手書き符号の圧縮率を向上さ
せることが可能であり、蓄積時の容量が低減し通信時の
負荷が低減する。さらに、非復元圧縮ではあるが、手書
き入力の特性に応じてユーザの意図した手書き筆跡の品
質を確保した符号化であるため、表示された場合の手書
き筆跡はユーザの意図したものと大きく異なることはな
い。さらにまた、処理手段の指示に応じて手書き情報の
精度を変化させる機能を提供することにより、例えば署
名欄の精度を向上するといったように、表示画面上の領
域や選択されているペン種によって精度を変更すること
が可能であり、手書き入力の特性に応じた圧縮に加え
て、処理内容に応じてさらに効率的な圧縮を行うことが
できる。

【００５９】さらに、本発明の手書き符号処理装置で
は、処理手段が圧縮符号化された手書き符号を用いるこ
とによって、通信負荷低減や蓄積容量の低減が可能であ
るとともに、連続数によって圧縮された手書き符号は、
処理装置や表示装置が同じ処理の繰り返しとして一括処
理できるための処理負荷が低減し、高速で効率的な処理
が可能である。さらに、処理手段が設定レジスタの特性
情報の修正や手書き符号化方法の修正を行えることによ
り、手書き入力の特性だけでなく現在の処理内容に応じ
た効率的な符号を生成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の装置構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明の実施の形態における入力制御手段の構
成の一例を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態における手書き符号化手段
の構成の一例を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態における手書き符号復号手
段の構成の一例を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態における表示制御手段の構
成の一例を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態の動作を説明するための座
標データの一例を示す図である。

【図７】図６の座標データに対応する手書き情報の一例
を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態における手書き符号の構造
の一例を示す図である。

【図９】図８の構造を用いた手書き符号の体系の一例を
示す図である。

【図１０】図９の手書き符号におけるベクトル符号と座
標点の関係の一例を示す図である。

【図１１】図７の手書き情報に対応する手書き符号の一
例を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態における入力解像度制御
手段の概略機能を説明する図である。

【図１３】本発明の実施の形態における手書き符号生成
の動作を説明するための流れ図である。

【図１４】本発明の実施の形態の動作を説明するための
表示筆跡の一例を示す図である。

【図１５】図１４の入力点４０２検出時点における手書
き符号化手段の動作を説明するための図である。

【図１６】図１４の入力軌跡に対応する手書き符号化手
段の動作を説明するための図である。

【図１７】図１４の入力軌跡に対応する手書き符号化手
段の動作を説明するための図である。

【図１８】図１４の手書き情報に対応する手書き符号の
一例を示す図である。

【図１９】図１８の手書き符号に対応する手書き符号復
号手段の動作を説明するための図である。

【図２０】図１８の手書き符号に対応する手書き符号復
号手段の動作を説明するための図である。

【図２１】図１８の手書き符号に対応する手書き符号復
号手段の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１手書き入力手段２入力制御手段３設定レジスタ４手書き符号化手段５処理手段６蓄積手段７通信手段８手書き符号復号手段９表示制御手段１０表示手段２１検出精度制御手段２２入力表現変換手段４１入力速度判定手段４２入力解像度制御手段４３ベクトル符号生成手段４４連続符号生成手段４５符号長制御手段８１符号分離手段８２ベクトル符号復号手段８３連続符号復号手段８４出力速度判定手段８５出力解像度制御手段９１出力表現変換手段９２表示精度制御手段９３動的表示制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表示を行う表示手段と、ユーザの手書き操作を検出し、前記表示手段の画面座標
に対応した座標データを出力する手書き入力手段と、前記表示手段の解像度や前記手書き入力手段の検出精度
などのハードウェアの特性情報を保持する設定レジスタ
と、前記設定レジスタの保持する特性情報に応じて前記手書
き入力手段で検出された座標データをハードウェアに依
存しない手書き情報に変換する入力制御手段と、データを蓄積する蓄積手段と、前記入力制御手段から手書き情報を受け取って対応する
処理を実行し、この処理結果に応じて前記表示手段に表
示するための表示用手書き情報の出力を行うとともに、
前記蓄積手段に前記手書き情報の蓄積を行う処理手段
と、前記設定レジスタの保持する特性情報に応じて前記表示
用手書き情報から表示画面を生成して前記表示手段に出
力する表示制御手段と、を有することを特徴とする手書き符号処理装置。
【請求項２】前記処理手段が、前記処理結果に応じて前
記設定レジスタの保持する特性情報に修正を加える機能
を有することを特徴とする請求項１に記載の手書き符号
処理装置。
【請求項３】前記入力制御手段から手書き情報を受け取
り、この手書き情報の特性に応じて圧縮符号化された手
書き符号を出力する手書き符号化手段と、を有し、前記処理手段が、前記手書き符号化手段から圧縮符号化
された手書き符号を受け取って処理を行い、この処理結
果に応じて表示用手書き符号の出力および前記蓄積手段
への手書き符号の蓄積を行う機能を有するとともに、前記処理手段から圧縮符号化された表示用手書き符号を
受け取って復号化した表示用手書き情報を生成して前記
表示制御手段に出力する手書き符号復号手段と、をさ
らに有することを特徴とする請求項１または２記載の手
書き符号処理装置。
【請求項４】前記手書き符号化手段が、前記手書き情報
のベクトル成分を抽出してベクトル符号を生成するベク
トル符号生成手段と、前記手書き情報の連続する同じ値
を抽出して連続符号を生成する連続符号生成手段と、前
記ベクトル符号と前記連続符号を受け取りあらかじめ与
えられた基本ビット数またはその倍数となるように前記
ベクトル符号と前記連続符号の符号長を調節して合成し
た手書き符号を生成する符号長制御手段と、を有すると
ともに、前記手書き符号復号手段が、前記手書き符号を受け取り
前記ベクトル符号と前記連続符号に分離して出力する符
号分離手段と、前記ベクトル符号を復号化して出力する
ベクトル符号復号手段と、前記連続符号を復号化して出
力する連続符号復号手段と、を有することを特徴とする
請求項３に記載の手書き符号処理装置。
【請求項５】前記手書き符号化手段が、前記入力制御手
段の出力である前記手書き情報から入力速度を判定する
入力速度判定手段と、前記入力速度判定手段の判定結果
に応じて前記手書き情報を縮小して前記ベクトル符号生
成手段および前記連続符号生成手段に出力する入力解像
度制御手段と、を有するとともに、前記手書き符号復号手段が、前記表示制御手段へ出力さ
れる手書き情報から対応する手書き入力の速度を判定す
る出力速度判定手段と、前記出力速度判定手段の判定結
果に応じて前記ベクトル符号復号手段および前記連続符
号復号手段から受け取った復号された手書き情報を拡大
して前記表示制御手段に出力する出力解像度制御手段
と、を有することを特徴とする請求項４に記載の手書き
符号処理装置。
【請求項６】前記符号長制御手段が、前記ベクトル符号
の符号長が短い場合には前記連続符号の符号長を長く、
前記ベクトル符号の符号長が長い場合には前記連続符号
の符号長を短くし、前記ベクトル符号と前記連続符号を
８ビットまたは８ビットの整数倍の可変長符号となるよ
うに合成して出力する機能を有することを特徴とする請
求項４または５に記載の手書き符号処理装置。
【請求項７】前記処理手段が、処理結果に応じて前記手
書き符号化手段の符号化方法の修正を指示する機能を有
するとともに、前記手書き符号化手段が、前記処理手段の指示に応じて
符号化方法を修正した場合に符号化方法が変更されたこ
とを示す制御符号を前記手書き符号に挿入して出力する
機能を有し、前記手書き符号復号手段が、前記制御符号を受け取った
場合に復号方法を修正する機能を有することを特徴とす
る請求項３〜６のいずれか一項に記載の手書き符号処理
装置。
【請求項８】前記入力制御手段が、連続する入力座標点
の２座標点間を結ぶ速度ベクトルの差分ベクトルである
加速度ベクトルを前記手書き情報として出力する機能を
有し、前記表示制御手段が前記加速度ベクトルを前記手書き情
報として受け取って表示画面を生成する機能を有するこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の手
書き符号処理装置。
【請求項９】他の手書き符号処理装置と通信する通信手
段を有し、前記処理手段が、前記通信手段を介して接続された他の
手書き符号処理装置との通信結果に応じて前記設定レジ
スタの保持する特性情報の修正を行う機能を有すること
を特徴とする請求項１または２に記載の手書き符号処理
装置。
【請求項１０】他の手書き符号処理装置と通信する通信
手段を有し、前記処理手段が、前記通信手段を介して接続された他の
手書き符号処理装置との通信結果に応じて前記手書き符
号化手段への符号化方法の修正および前記設定レジスタ
の保持する特性情報の修正を行う機能を有することを特
徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の手書き符
号処理装置。