TWI401607B

TWI401607B - 編碼與解碼方法及裝置

Info

Publication number: TWI401607B
Application number: TW95121917A
Authority: TW
Inventors: Petter Ericson; Mattias Bryborn
Original assignee: Anoto Ab
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2013-07-11
Also published as: TW200713082A

Description

編碼與解碼方法及裝置

相關申請案之對照參考資料

此申請案主張於2005年6月17日提申的瑞典專利申請案第0501400-6號以及於2005年6月17日提申的美國暫時專利申請案第60-691233號之權益，其二者皆於此被併入參考。

發明領域

本發明大體上係有關資訊的編碼與解碼，並更具體地係有關一組合資訊與位置碼之編碼與解碼，其能使筆擊的電子記錄與同時的更進一步的資訊之記錄被使用於例如該等筆擊之處理。

發明背景

用於管理手寫資訊之資訊管理係已為人知的；見例如美國2003/0061188、美國2003/046256及美國2002/0091711。在這些系統中，一電子筆記錄作用在一基部上的筆擊，該基部設有將該基部的多個絕對位置編碼的位置碼。該筆藉由將該位置碼在該筆尖成像，並解碼該等編碼位置以獲得反映該筆移動的一連串位置，來記錄該等筆擊。

在各個基部上的位置碼係一個還要更大得多的抽象位置碼的子集。因此，可在不同的基部上設有整個位置碼的不同子集。同樣地，可使不同的處理規則與該位置碼的不同子集相關聯，因而產生一資訊管理系統，其中該記錄資訊的處理是由該資訊係記錄自哪一個基部而決定。

在以上的資訊管理系統中所提出的位置碼包含非常大量的在外觀上大體相似的簡單符號。該位置碼不包含有關該等記錄筆擊之處理的任何資訊，它專門編碼位置資訊。從彈性與可印出性的觀點來看，此方法是很有用的。然而，它可能需要該系統中擁有有關該全部位置碼之不同子集的處理與路由資訊的其它單元，並且這些單元在被需要時為可利用的。或者是，一使用者可能需要提供處理與路由資訊。

在以上所提之類型的一種資訊管理系統中，該筆可儲存有關該全部位置碼的再分之資訊以及與該位置碼之不同子集關聯的處理規則。此外，該筆所記錄之資訊所傳輸到的一中間伺服器可具有將具有位址之位置碼的一子集連接至不同應用伺服器的資料庫，其中該等應用伺服器可以是記錄自不同基部之該等筆擊的預期接受者。最後，該等不同的應用伺服器可儲存有關不同基部之資訊，以使它們以期望的方式來處理該接收資訊。

在一些情況下，若該處理及/或路由資訊能被嵌進該基部以使系統的其它部份不需儲存此資訊是最好的。

美國6,864,880揭露一種具有設有用於記錄手寫資訊的一位置編碼圖樣之一書寫區及設有編碼該手寫資訊所要被送到的一位置之一位置編碼圖樣之一位址區的產品。

美國2003/0066896揭露了，藉由改變用於編碼更進一步的資訊的該等記號之第二獨立參數，可用包含具有為了編碼位置資訊而改變的第一參數的多個記號之一位置碼來編碼該更進一步的資訊。該第一參數可為例如該記號的位置且該第二參數可為該記號的大小。該位置碼被分成用於編碼該更進一步的資訊的單元，其中每一單元包含一預定數量的記號，建議的單元大小為2 * 2個記號。藉此單元大小，該筆將在其視野中總是見到至少一個完整單元。然而，此單元大小可能不夠用來編碼例如詳盡的的處理及/或路由資訊，舉例來說，網際網路協定第四版係利用一32位元定址結構。而另一個缺點可能是該系統需增加檢測被用來編碼該更進一步的資訊之該第二獨立參數的一演算法。

發明概要

本發明的一個目標是全部或部分地克服以上所指出的一個或更多個問題。

此目標係藉由分別根據申請專利範圍第1項與第10項之用於產生一組合碼之一種方法與裝置，與分別根據申請專利範圍第11與第18項之用於解碼一組合碼之一種方法與裝置，以及分別根據申請專利範圍第19與第21項，用於解碼一組合碼之一種方法與裝置。

根據本發明的一個觀點，一種用於產生要被應用在基部上的一組合位置與資訊碼之一方法包含：產生一位置碼的電子表示型態之步驟，該位置碼包含多個編碼記號且編碼多個位置，其中每一位置係藉由第一預定數量的編碼記號來編碼、定義該位置碼中的編碼記號群組之步驟，其中每一群組包含比該預定數量之編碼記號更大量的編碼記號、及藉由使用每一群組的編碼記號中至少一些編碼記號來以該等編碼記號群組編碼一資訊項目之步驟。

該方法係根據領悟該筆不需在它的視野中看見要用來編碼一資訊項目的所有編碼記號。只要在該筆之使用者在該基部上完成他的或她的書寫時，該筆已看見所有的編碼記號就夠了。於是，例如，若該資訊項目係以該筆在它的視野中看見一些該等資訊項目編碼記號且該筆在該基部上移動這樣的方法，被重複編碼在該基部上，則該筆最後將看見編碼該資訊項目的所有編碼記號，並然後能夠解碼它。

該資訊項目包含兩個元素或更多個元素。藉由在該筆在該基部上之書寫期間，該筆將會看見所有資訊項目元素的可能性係可藉由以不同的群組不同地編碼該等元素出現於該等編碼記號群組之順序而增加。舉例來說，可用一預定置換規則置換連續群組間的資訊項目。而用於改變不同群組中之該等資訊元素之編碼的其它方案亦是可以想見的。

用於產生該組合碼之方法可以是用於提供一基部之一種方法的一部分，該方法係打算要與一數位筆一起使用，用於電子記錄與筆擊之處理。

根據本發明的另一個觀點，一種用於產生要被應用在基部的一組合位置與資訊碼之裝置包含有一編碼模組，該編碼模組具有下列構件：用於產生一位置碼的電子表示型態之構件，其中該位置碼包含多數個編碼記號且編碼多數個位置，且每一位置係藉由預定數量的編碼記號來編碼、用於定義該位置碼中的編碼記號群組之構件，其中每一群組包含比該預定數量之編碼記號更大量的編碼記號、及用於藉由使用每一群組的編碼記號中至少一些編碼記號以該等編碼記號群組編碼一資訊項目的構件。

該裝置可以是一般用途的電腦或伺服器、一印表機、或具有以軟體、韌體、硬體或其任何組合實施之編碼模組的任何其它確切合適的一裝置。產生的構件、定義的構件及編碼的構件係可例如各自藉由係由一處理器或確切合適的硬體電路執行之一組指令來實施。

根據本發明之又一觀點，一種用於解碼包含多個編碼記號之一組合位置與資訊碼之方法編碼多個位置，其中每一位置係藉由預定數量的編碼記號及一資訊項目來編碼，該方法包含步驟有：接收該組合碼之不同部分的一連串電子表示型態，其中每一表示型態包含至少該預定數量的編碼記號，但僅包含編碼該資訊項目的該等編碼記號的一個子集、由該等電子表示型態中的每一個來決定一位置、及利用來自該等電子表示型態中的至少兩個編碼記號來解碼該資訊項目。

在該解碼處理中，每一電子表示型態於是導致一位置，而獲得該資訊項目需要兩個或更多個電子表示型態。該電子表示型態可以是該組合碼之一部分的任何適當電子表示型態。舉例來說，它可對應該組合碼之一部分的一未加工影像或是多少處理過該影像內容的版本。

根據本發明之再一個觀點，一種用於解碼一組合位置與資訊碼之裝置，其中該組合位置與資訊碼包含編碼多個位置的多個編碼記號且每一位置係藉由一預定數量的編碼記號及一資訊項目來編碼，包含有一解碼模組，該編碼模組具有下列構件：用於接收該組合碼之不同部分的一連串電子表示型態之構件，其中每一表示型態包含至少該預定數量的編碼記號但僅包含編碼該資訊項目之該等編碼記號的一個子集、用於從該等電子表示型態中的每一個來決定一位置之構件、及用於利用來自該等電子表示型態中的至少兩個的編碼記號來解碼該資訊項目之構件。

該裝置可以是任何一般用途的電腦或伺服器、一印表機、或具有一以軟體、韌體、硬體或其任何組合實施之編碼模組的任何其它確切合適的裝置。決定的構件及編碼的構件各個係可藉由由一處理器或確切合適之硬體電路執行之一組指令來實施。接收的構件可為至內部或外部之一模組或裝置的一介面。

根據本發明之再一個觀點，一種用於產生要被應用在基部上的組合位置與資訊碼之一方法包含下列步驟：產生編碼多個位置之一位置碼的一電子表示型態之步驟，其中每個位置係藉由第一預定數量的編碼記號來編碼、將一資訊碼的一電子表示型態覆蓋在該位置碼上以產生該組合碼之步驟，其中該資訊碼藉由利用第二預定數量的編碼記號來編碼至少一個資訊項目，且其中該等位置碼與該資訊項目二者皆係藉由從由一格柵所定義之各個名義位置移開該等編碼記號來編碼。

該組合碼可被使用者察覺，以具有和使用兩個獨立參數來編碼該資訊項目與該等位置相比之更同質的外觀。

最後提及的方法可於一種裝置中完成，該裝置包含具有用於執行該方法之不同步驟的構件之一編碼模組。該裝置可以是一般用途的電腦或伺服器、一印表機、或具有一以軟體、韌體、硬體或其任何組合實施之編碼模組的任何其它確切合適的裝置。產生的構件與覆蓋的構件係可例如各自藉由係由一處理器或確切合適的硬體電路執行之一組指令來實施。

根據本發明的再一觀點，一種用於解碼一組合位置與資訊碼之方法包含下列步驟：接收該組合位置與資訊碼之一部分的一電子表示型態之步驟、局部化該電子表示型態中促成一位置之編碼的至少一個位置編碼記號之步驟、決定要從該至少一個位置編碼記號的一名義位置來移開的一位移方向、局部化該電子表示型態中促成一資訊項目之編碼的至少一個資訊編碼記號、及決定要從該至少一個資訊編碼記號的一名義位置來移開的一位移量。

此解碼方法可於一裝置中實施，其包含具有用於執行該解碼方法之該等步驟之構件的一解碼模組。該裝置可以是任何一般用途的電腦或伺服器、一印表機、一數位筆或具有一以軟體、韌體、硬體或其任何組合實施之編碼模組的任何其它確切合適的裝置。局部化的構件及決定的構件係可例如各自藉由係由一處理器或特定適合硬體電路執行之一組指令來實施。用於接收之構件可以是至內部或外部的一模組或裝置的一介面。

圖式簡單說明

本發明現將以舉例方式更詳細描述，參照隨附圖表。

第1圖是一種本發明可用於其中之系統的一圖示綜覽；第2圖是一資訊碼的一實施例之圖例；第3圖顯示一位置碼的一實施例中之一編碼符號的四個不同位置；第4圖是一位置碼的一部分之實施例的圖例；第5圖以例圖顯示一組合碼的一實施例中之該等編碼符號之不同位移；第6圖以例圖說明一組合碼的單元之範例；第7圖以例圖顯示資訊項目的元素在一組合碼的一個實施例中可如何被變更；及第8圖概要顯示能被用來記錄且解碼一組合碼的一數位筆之一實施例。

較佳實施例之詳細說明

第1圖顯示一系統之範例，其中可使用有一組合碼的基部。

假設一人X已產生被儲存在他的電腦10的一記憶體中之一文件，X要求一人Y檢閱該文件之內容，X利用一印表機2列印該文件1，其中該基部可由任何適於被列印之材料製成。一位置碼3，其一部分以放大形式概要顯示於圖中，係覆蓋在該列印處理中之文件的內容上。該位置碼3能使Y利用紀錄該文件上之位置碼的一數位筆5電子式記錄由他所做成的註解4。

現在若儲存於Y的筆5之註解能被傳輸回X的電腦10，並被併入該原始文件給X檢閱，將大有助益。為達成此目的，Y的筆5或Y的筆欲將該等電子式記錄註解4轉換到的另一單元需要知道該等註解所要被送到的位址。解決此問題的一個方式將會是擁有一中間伺服器，該伺服器儲存在X的文件上之該位置碼3所編碼之該等位置與X的電腦之網路位址間的關聯。然而，此解決辦法要求該中間伺服器是可利用的，並且已被告知有關該位置碼的什麼子集已被印在X的文件上以及該等註解所欲送到的位址等資訊。

另一個方法會是將該X的電腦之網路位址的一指示印於該文件上的一各別範圍，以使它能被Y的筆記錄。該網路位址可以編碼或是清楚的形式列印。

一更彈性的解決辦法，會是將編碼該所需位址資訊的該資訊碼覆蓋在被印在X的文件上的該位置碼3上。在此方法中，Y的筆5可捕捉該位址資訊並同時記錄該等註解4並且使用它，以便使用事先存在的一般通聯概念，像e-mail、SMS、fax、HTTP或FTP，直接將該等註解經由例如一網路6，諸如網際網路或一公用電信系統，送至X的電腦10。

第1圖所示之系統只是一種系統之範例，其中將明確的位址或路由資訊嵌於一基部這樣的概念可為有益的。此概念的許多其它應用與變化係可以想見的。

第2圖說明可被重疊在或整合有或嵌入於一基部上的一位置碼，諸如在X的文件1上的位置碼3，以創造一組合碼的示範資訊碼的一些基本原理。該資訊碼可由一些舖在一基部1，例如紙張，之表面上的單元6構成，配合已知之該等單元大小，該等單元可具有有關該位置碼的固定位置(未示於第2圖)，並且因此可由該位置碼來決定在該組合碼上移動之數位筆所見的目前單元之單元座標。各單元可用各單元中的多個編碼符號來編碼同一件資訊。每一單元因此可編碼該資訊項目的一個實例，其中該資訊項目可由數個資訊元素組成。在第2圖所示之範例中，在該等單元6中，該資訊項目係由12個編號1-12的元素組成，其中每個元素可由一個或更多個編碼符號或記號編碼。該資訊項目可例如由二位元資料構成，其中每一位元係由該資訊碼中的一個編碼符號編碼，因此，每一資訊項目元素可表示一個或更多個資料位元。

一但該筆的一目前位置已利用該位置碼來決定，便可利用該單元大小來決定目前該筆所見的單元。同樣地，該筆所見的每一資訊項目編碼符號之數量與該對應資訊項目之元素數量可利用該位置碼、該單元大小及有關該資訊項目如何被該等編碼符號所編碼之資訊來決定。

一使用者可作用一個或更多個筆擊7在該文件1上，可依一連串的空間上與時間上之有關位置來記錄一筆擊。例如，該筆可設有一接觸檢測器，其檢測何時該筆被放落於該基部上與隨後之何時從該基部被提起。記錄在一個「落筆」與下一個「抬筆」之間的該等位置可被定義為一個筆擊。

當一筆擊7被產生的同時，該數位筆典型上移動穿過了一些單元6。該筆的視野範圍對於該筆而言，要用來在一個單一影像中記錄一個完整資訊碼單元，可能不是夠大。在第2圖之範例中，於一筆擊7期間，由該筆所捕捉的每一影像8將僅包含些許資訊元素。但當該筆移動時，包含不同單元中之不同資訊元素的更進一步的影像8將被捕捉，並且最後該資訊項目的所有元素1-12都將被記錄。該筆於是可使用有關收集自不同單元之該等元素的資訊來解碼重複地被以該資訊碼的該等單元編碼的該資訊項目。

以該資訊碼的該等單元編碼之資訊項目可為可藉由一單元中的可用資訊空間來編碼的任何資訊，它可以是非位置資料。舉例來說，它可為一位址指示，例如一文件之創造者之一電子郵件地址或一文件所要被傳送到的一URL；或有關該基部之佈局的資訊，其有助於接收來自該基部之資訊，以正確地處理該資訊的應用；或是解密資訊，例如一解密鑰匙，其可被用來解密記錄自該基部的筆擊；或一取用資訊項目，其可被用來限制該基部對某些筆的使用。

被資訊碼覆於其上的該位置碼可為任何種類的位置碼，其將絕對位置編碼在一表面上。每一位置可係被一單一符號編碼，視由該位置碼所編碼的位置數量而定，該符號可能相當複雜。或者是，每一位置可被兩個或更多個較不複雜的符號編碼，當每一符號僅編碼一個或兩個可能值時，可使用最簡單的符號在位置碼上。在此情況下，該符號僅必須具有兩個可識別狀態。

同樣地，該位置碼可係舖在該基部上，以使每一個位置係以專門用來編碼那個位置的一個或更多個符號來編碼。或者是，該位置碼可以是「浮動的」，以使該位置碼的任何一個預定大小之部分區域皆定義一個位置。在此情況下，用來編碼一位置的至少某些符號亦促成另一位置的編碼。

下面是能被用於一組合碼之特定位置碼的一例示說明，該組合碼將位置指示與一個或更多個一再發生的資訊片段二者皆編碼。該位置碼為說明於美國6,667,695之種類，其藉此被併入參考並作為更進一步的細節之參考。

該位置碼係根據於一數字序列，其在以下被參考為一差數序列，此差數序列具有此特性：若一人取用預定長度的一任意部分序列，舉例來說，具有5個差數的一部分序列，則此部分序列在該差數序列中總是具有一明確決定的位置。換言之，它在該差數序列中僅出現一次，並因此可被用於位置決定。一具有此特性之序列有時被稱作一DeBruijn序列。更具體地說，該差數序列沿著該位置碼的x軸以及y軸「行進」。

如同應用在一基部上的實際位置碼係由簡單圖形符號或記號22所組成，記號22可視它們相對於一名義位置23或光柵點的個別位置呈現4個不同的值，0-3。如第3圖所見，每一符號22皆具有一點的形狀，並在相對該名義位置23的四個不同方向之一被移開一距離24。該名義位置23是在一可見或不可見或虛擬之光柵或格柵的光柵線21間之交叉處。該符號所編碼的值係由該位移的方向而決定，每一符號值0-3可被轉換成被用來編碼一x座標之一個位元以及被用來編碼一y座標之一個位元，即轉換成位元對(0,0)，(0,1)，(1,0)及(1,1)。於是，該編碼在該x方向上與在該y方向上係分開完成，但該圖形編碼係由x位元與y位元共同的一符號來達成。

應提到的是，該編碼可舉例如下：

該距離24不宜少於約1/8兩個相鄰光柵線21之間的距離，或是大於約1/4兩個相鄰光柵線21之間的距離，該距離24最好是約1/6兩個相鄰光柵線21之間的距離。

各個位置係以6 * 6個符號編碼，其因此可被轉換成用於該位置的用於一x座標的一6 * 6位元矩陣以及用於一y座標的一6 * 6位元矩陣。若考慮該x位元矩陣，則此矩陣可被分成六行，各六個位元。一行中的每個位元序列皆構成在一63位元長之環式主要數字序列中的一部分序列，其中該主要數字序列具有下述特性：若具有六個位元長度的一部分序列被選擇，則其在該主要數字序列中具有一明確決定位置。該六行於是可被轉換成六個位置數字或序列值，其對應在該主要數字序列中的六個位置。在這些六個位置數字之間，可以相鄰對的形式來形成五個差數，這五個差數構成該差數序列的一部分序列，並因此其具有在該差數序列中的一明確決定位置，並且因此具有沿著該x軸之一明確決定位置。對於一個已定的x座標來說，該等位置數字係隨著該y座標而改變。另一方面，該等差數將係同樣地無關於該y座標，因為該等位置數字總是根據該主要數字序列而改變，其中該主要數字序列週期性地在整個位置編碼形態中的該等行中重複。

對應地，該y位元矩陣中的六列係定義該主要數字序列中的六個位置數字，這六個位置數字定義五個差數，這五個差數構成該差數序列的一部分序列，並且因此其具有沿著該y軸的一明確決定位置。

第4圖以4*4個符號顯示上述特定位置碼的一非常小部分。該等光柵線21係僅為了說明目的顯示於該圖式中。一般而言，該光柵是虛擬的。

當一數位筆被用於該位置碼時，它可捕捉該位置碼之不同部分的影像。該等影像可包含頗多於6 * 6的符號，因此若該影像可看見一較大數量的符號，則該位置碼係可根據不同的6*6個符號之集合來解碼。周圍的符號亦可被用於該解碼，尤其是用於錯誤檢測及/或校正。然而應注意的是，即使該數位筆的視野範圍包含比解碼一位置所絕對需要的符號之更大數量的符號，但由於例如影像失真，該記錄影像中的有用符號數量可能相當要小得多。

上述示範位置碼是所謂的「浮動型」的，它意謂包含預定數量的符號，在此處是6 * 6個符號，的任何任意部分區域將定義一位置，並且該任意部分區域的至少某些符號促成超過一個位置的編碼。不同所述的，若該任意部分區域被上、下、左或右移動一個符號距離，將由如此移動之任意部分區域中的該等符號來定義一個新的位置。於是，對於該位置編碼形態中的每一編碼符號，一唯一的x，y座標能被決定。

上述示範位置碼能夠編碼非常大數量的唯一絕對位置，可將該等位置視為共同定義一巨大虛面；編碼在一基部上的該等位置是在此虛面上的位置，並且該位置座標之原點是該虛面的原點。

該虛面或整個位置碼邏輯上係能細分成不同大小的頁。具有有關該虛面之知識的任何單元，例如一數位筆或一電腦，可因此將記錄自一基部的虛面上的一位置轉換至該對應頁的一指示與在該頁上的一當地位置。

同樣地，不同基部係可設有該全部位置碼的不同子集。

應強調的是，上述的位置碼只是一個範例。其它種類的位置碼，例如編碼較少位置並具有該基部上的原點的位置碼，可同樣地被使用來產生一組合碼。

接著，一資訊碼的一實施例將參考第5圖至第7圖來詳細說明。

通常，一資訊碼係能藉由下列情況之一覆蓋在該位置碼上，其中被疊加在該位置碼上的情況是，該件資訊被同樣用於編碼位置的位置碼之符號編碼；或是插入該位置碼，其情況是該位置碼與該資訊碼分別使用用於位置與資訊之編碼的個別符號。插入與疊加的組合同樣是可以想見的。在那樣的情況中，該組合碼中的某些符號被用於位置編碼以及資訊編碼，而某些僅用於位置編碼，並且某些僅用於資訊編碼。

一資訊碼可被覆蓋在該基部上之位置碼的全部長度上，或只有它的部分長度上。

一資訊碼與一位置碼可透過圖表地被不同地或一致地編碼在一基部上。若係個別的符號被用於該位置碼與該資訊碼，諸如當該等碼被插入時，該等資訊碼符號與該等位置碼符號的圖形表示型態可分別彼此無關地完成。二者的碼可使用相同的圖形參數，例如不同大小的點，來編碼該等符號的不同值；或者該等碼可使用不同的參數。該資訊碼可例如使用不同旋轉的斜線以編碼不同值，而位置碼可使用不同形狀之點以編碼不同值。

若該資訊碼與該位置碼共用一些符號，則該等符號的一個或一些參數可被用來編碼該資訊碼值與該位置碼值。或者是，可使用不同的參數。在第一種情況中，一位置碼值與一資訊碼值的不同組合係可例如以該等符號的不同大小或該等符號在不同方向的位移來編碼。在第二種情況中，該位置碼值係可例如以一點的位移方向來編碼，並且該資訊碼係可藉由該點之不同的顏色或顏色強度來編碼。

一組合位置與資訊碼的該等符號可根據預定規則被分成數個群組。每一群組可包含屬於該位置碼的預定數量的符號以及屬於該資訊碼的預定數量的符號。該等群組可以任何可理解方式形成，條件是需有一種將符號位置，即在一基部上依照該位置碼所決定的位置，與該資訊碼的一特定編碼符號聯繫之演算方式。舉例來說，該等符號可被分成舖在該組合碼上的單元，如第2圖中者。一單元可被定義為該組合碼中的一協調區域，其中所有資訊編碼符號編碼相同場合的資訊項目。該等單元的大小與形狀可在不同基部間變化，並且係取決於該資訊碼中要被編碼的該件資訊。該等群組可例如包含屬於該資訊碼的32、64、128、256或1024個符號。

作為對於將符號位置與該資訊碼的一特定編碼符號聯繫之演算方式的一選擇，該等單元可被圖形式地在該基部上標明，例如藉由在該基部上的額外記號，或藉由屬於該位置碼及/或該資訊碼之符號的一特定特徵，以使該等單元的邊界可被視覺檢測到。

如以上所指，各符號群組可包含比該筆在其視野範圍能見到之更大數量的符號。

所有的群組皆可編碼相同的資訊項目，或者有可能是少數不同的資訊項目。在後者的情況中，需要能夠分辨哪些群組編碼第一個資訊項目、哪些群組編碼第二個資訊項目等等的一解碼裝置。

以下是參考第5圖來說明被應用在一基部，例如一紙張，上的一組合碼之特定實施之範例，其概要顯示一組合碼的一小部分。第5圖中，所有的符號22係被用於該位置編碼因並此屬於該位置碼。此外，它們更全是自一個由該等光柵線或格柵線21的一交叉處所定義的個別的名義位置23在四個方向中的其中一個方向上的偏移。

該資訊碼被重疊在該位置碼上，使該資訊碼利用亦被用於編碼位置的符號。在此範例中，該位置碼從左上角開始的每隔一符號(例如，x+y模2≡0之處)被使用在該資訊碼上。第5圖中，點22i同時屬於該資訊碼與該位置碼，而點22p僅屬於該位置碼。該等位置係以屬於該位置碼之編碼符號之位移方向的變化來編碼，該位移24p的大小在所有的四個方向上皆是相同的。該資訊項目係以屬於該資訊碼之該等編碼符號位移的長度之變化來編碼。在此範例中，每一資訊編碼符號係從該名義位置偏移普通距離24p以編碼一「0」，或從該名義位置偏移兩倍普通距離24i以編碼一「1」。

第6圖概要顯示一組合碼的一單元之範例，第6圖的單元包含該位置碼的16*16個編碼符號，其中每隔一個符號被用來編碼資訊，如同於第5圖的範例。第6圖中的每一個方塊皆對應該位置碼的一個編碼符號，該等編號的方塊對應亦屬於該資訊碼的該等編碼符號。在此情況下，該資訊項目最多可由128個位元之資料構成，並且每一位元係以一個資訊編碼符號來編碼。更普遍地是，一資訊項目可由多個資訊項目元素構成，每一資訊項目元素係可以一個或更多個編碼符號來編碼。

一些符號可被用於錯誤校正，利用例如一工業標準二進位BCH碼，諸如BCH(127,99,9)，其意謂127個位元被用於資訊編碼，其中的99個位元係用於資料且其中的28個位元係用於錯誤校正，使其可校正四位元錯誤或八位元缺失，並且留下一個位元未被使用。其它錯誤校正結構當然是可以想見的。

資訊位元的序列在一資訊碼的所有單元中可以是完全相同的。然而，為了增加於該等筆擊在該基部上的記錄期間抓住所有該等資訊項目元素的機率，亦可在單元間變更該序列。用於第6圖的該等資訊位元1...128的一置換函數可具有以下形式：P(xi,yi,bit_number)=permuted_bit_number其中xi與yi是代表該等單元座標的整數，並且bit_number是在1-128之間指示該單元中位元的連續數量的一個整數。xi可以x/xsize的整數部來算出，其中xsize是以符號數量表示的x方向之單元大小，並且x是該目前編碼符號在整個位置碼中的x座標。yi可以相同的方式以y/ysize的整數部來算出，其中ysize是以符號數量表示的y方向之單元大小，並且y是目前該編碼符號在整個位置碼中的y座標。Bit_number可以Bit_number=x mod xsize+C * y mod ysize來計算，其中C是等於在x方向上的資訊項目元素的數量之的一個常數，在此範例中其值為8。Permuted_bit_number將同樣是在1到128間之表示該資訊項目元素之數量的一個數字。因此在此範例中，該函數P是1...128到1...128的一對一映射。

嫻熟此技者可構想出導出該資訊位元序列之更複雜或更不複雜的置換的不同函數P。

第7圖概要說明由以下置換函數產生的置換：P(xi,yi,bit_number)=(bit_number+xi+yi)mod 128+1

第7圖顯示六個示範資訊碼單元，其中各單元的該等單元座標被指示在每個單元內部。如由第7圖明顯所示，在將一個單元向右邊移動或將一個單元向下移動時，該置換函數將該資訊位元序列向前移動一步。

在上述範例中，可將128個二進位位元編碼進該資訊碼單元。於是，能以128個位元來表示的任何種類的資訊，包含任何錯誤校正，皆可被編碼成第6圖之示範的資訊碼單元。藉由使用該資訊碼中較大部分的編碼符號，例如用每一個編碼符號代替每隔一個編碼符號，可在不增加該單元大小的情況之下增加該資訊編碼密度。作為一選擇或作為一補充，該單元之大小可被增加。然而，這樣可能導致在該資訊項目被捕捉之前，需要在該基部上作用更多的筆擊。

該上述變更只是為了增加在不同種類的筆擊期間看見該資訊項目的所有元素的可能性，該資訊項目之編碼在該等單元之間可如何被改變之範例。另一種類之變化並非藉由編碼每一單元中的完整資訊項目而獲得，而係藉由遺漏一個或更多個資訊項目元素且/或於一個或更多個單元中編碼一個或更多個元素多於一次來獲得。所了解到的是，這些改變一資訊項目之編碼的不同方法亦可用於組合碼，其中該單元包含與編碼一位置碼所需的數量相同或更少的編碼符號。

接著，將說明該組合碼可如何被產生的一範例。在此範例中，假設該資訊項目由無任何錯誤校正的128個位元構成，且該置換函數P是以上所指出者。

一組合碼可於一裝置中的一編碼模組中產生，該裝置可包含某些適當類型的一處理器、不同類型的記憶體及典型上用於資料處理的其它單元。該裝置可以是一普通的電腦、一印表機、另一種標準裝置或特殊用途裝置。它對於該使用者而言可以是本地的或遠距的一種裝置。

在該碼之產生的一第一步驟中，該編碼模組的編碼程序產生了要被提供在該基部的位置碼。為此目的，該編碼模組可接收該要被產生之位置碼的大小的一指示，例如被包含於該位置碼的行與列之數量，以及被使用的座標區域，例如從一特定的x，y座標對開始，以作為一輸入信號，該輸入可源自例如一使用者或該系統。

根據該輸入，該編碼程序可產生一矩陣或表示該位置碼的所有編碼符號的另一個資料結構。接著，它可跨經該矩陣中的所有各與一值相關聯的元素，該值指示為了編碼相關位置，當應用在該基部上時該對應的編碼符號將具有何種圖形狀態。在此範例中，該值指示一符號要被取代的方向。

編碼一特定位置之編碼符號的取代值可如何被計算的一更詳細範例可於美國6,667,695找到。

該位置碼產生步驟的輸出可以是具有該等圖形狀態值的該矩陣，其為該位置碼的一電子表示型態之一個範例。該位置碼資料可被安排成不同的資料結構，例如一表。

在下一個步驟中，一資訊項目可被該使用者輸入至該編碼模組，或自該系統的另一部分輸入至該編碼模組。該資訊項目可為例如靜態的，並使用於所有文件，它可取決於該位置碼的什麼子集被使用而改變，或它可自由地依使用者所決定的來改變。資訊項目資料至二進位格式的轉變與錯誤校正位元的計算亦可被執行於此步驟。

在該資訊項目之編碼開始前，可能需要定義該單元大小。此目的可例如藉由一使用者選擇或根據要被編碼的資訊項目來達成。該單元大小亦可被預定，並且對於由該相關編碼程序所產生之所有組合碼來說也完全相同。

為了將該資訊碼覆蓋在該位置碼上，並且將該資訊項目編碼成該位置碼的該等編碼符號，該位置碼矩陣中的所有點係可藉由該編碼程序結成圈。更具體地說，該編碼程序可使用一預定的演算法以決定該位置碼中的哪一個符號應被用於該資訊碼。在此範例中，該編碼程序跳過該位置碼矩陣中的每隔一符號以使用一西洋棋板的方式做出該資訊編碼，如以上與第5圖有關之已說明的。

對於每一個資訊碼符號來說，該位置碼之該等座標可更進一步地被用來計算xi，yi與bit_number，如以上所述。然後，該置換函數P(xi，yi，bit_number)可被用於決定哪一個資訊項目元素要被目前的資訊編碼符號編碼。若該資訊項目元素的二進位值是1，則可修改該編碼符號的圖形狀態值，以指示出該偏移量應為用於位置編碼的偏移量之兩倍大。另一方面，若該資訊項目元素的二進位值是0，則可不修改該編碼符號的圖形狀態值，以指示出在列印該編碼符號時要使用該正常偏移量。因此，此步驟意謂單元係定義於該位置碼中，並且該資訊項目係編碼於該等單元中。作為一最後步驟，一列印檔案可自該圖形狀態矩陣與印在一基部的組合碼產生。該列印檔案亦可包含對印表機的指令以便列印一文件、一形狀、一影像或任何其它類型的與該組合碼一起的資訊。

在一方面的組合碼與在另一方面的任何其它資訊係可使用同一墨水或者不同的墨水來印在該基部上，其中用於印出其它資訊的墨水對該數位筆而言是透明的。當相同墨水皆被用於該組合碼以及其它資訊時，若該其它資訊被覆蓋在該組合碼上，則該組合碼可部分變暗，並且在解碼程序中，對此實情之特別說明可能必須被納入。

應強調的是，該編碼程序的以上說明僅係為了說明目的而做。嫻熟此技者可構想出其它及/或用於實施產生該組合碼之更多有效的程序。

同樣地，以上範例係有關一種實例，其中該資訊項目係由二進位資料構成，並且每一資訊編碼符號編碼資訊的一個位元。嫻熟此技者能夠輕易地修改以上範例為一種實例，其中每一資訊項目編碼符號編碼多於一個位元的資料，或修改為一種實例，其中資訊項目元素由多於一個編碼符號來編碼。

在說明一種用於解碼該組合碼之方法的範例前，將說明能被用於一組合碼的記錄及/或解碼之一數位筆的一範例。為此目的，第8圖概要顯示一數位筆200的一實施例。該筆200具有一筆狀殼或定義一窗口或開口204之一外殼202，影像係經由該窗口204被記錄。該殼包含一攝影系統、一電子系統及一電源供應器。

該照相機系統206包含至少一個發光源、一透鏡配置及一光學影像讀取器(未示於圖中)。宜為一發光二極體(LED)或雷射二極體之該光源利用紅外線輻射照亮該區域之能經由該窗口204被觀看的一部分。該觀看區域的一影像利用該透鏡配置被投射在該影像讀取器。該影像讀取器可以是一二維CCD或CMOS檢測器，其被觸發以在一有彈性的、適當的或典型上約70-100 Hz的固定速率下捕捉影像。或者，該感測器可包含用於該等符號的磁性特性的檢測之一磁性感測器陣列。更甚者，該感測器可被設計來形成該等符號的化學、聽覺、電容或電感特性的任何影像。

該數位筆的電源供應器是一電池208，其二擇一地可以主要電源(未示)來代替或補充。

該電子系統包含連接至一記憶體區塊212之一控制單元210，該控制單元210負責該筆中不同的功能，並藉由一商用微處理器，諸如一CPU(「中央處理單元」)、一DSP(「數位信號處理器」)或一些其它可程式化的邏輯裝置，諸如一FPGA(「現場可程式化閘陣列」)或者另一選擇之一ASIC(「特殊用途積體電路」)、分離的類比與數位元件、或上述的一些組合，來有益地實施。該記憶體區塊212最好包含不同類型的記憶體，諸如一工作記憶體(例如一RAM)及一程式碼，與持久的儲存記憶體(一非揮發記憶體，例如快閃記憶體)。有關的軟體被儲存於該記憶體區塊212並由該控制單元210執行。用於解碼一組合資訊與位置碼的軟體於是可被儲存於記憶體區塊212中，並由該控制單元210執行。

該殼202亦帶有一筆尖214，其允許使用者藉由被沉積在一表面上的一般以顏料為底的一記號墨水來實際上寫或畫在該表面上。為了避免干擾該電子筆中的光電檢測，該筆尖214中的記號墨水對該照亮半徑來說宜為透明的。一接觸感測器216係操作性地連接至該筆尖214，以便在該筆被施用(落筆)及/或提起(提筆)時檢測，並且選擇性地考慮該施力的判定。根據該接觸感測器216的輸出，該攝影系統206係被控制來捕捉在一落筆與一抬筆之間的影像。

該電子系統更包含一通信介面218，其用於對附近或遙遠之一裝置，諸如一電腦、行動電話、PDA、網路伺服器等等的資料通信。該通信介面218因此可提供用於有線或無線短範圍通信之元件(例如USB、RS232、無線電傳輸、紅外線傳輸、超音波傳輸、電感耦合等)，及/或用於有線或無線遠距通信之元件，典型上係經由一電腦、電話或衛星通信網路。

該筆亦可包含一MMI(人機介面)，其選擇性地為使用者反饋而啟動。該MMI可包含一顯示器、一指示器燈、一振動器、一喇叭等。

更甚者，該筆可包含一個或更多個按鈕222，可利用該等按鈕222來啟動及/或控制它。

上述實施例之筆200僅是一範例。可使用具有上述元件及/或部分或全部其它元件及/或部分或全部其它設計之一子集的其它數位筆來記錄一組合碼。舉例來說，一較不複雜的數位筆可僅夠記錄影像，並將它們轉換至另一裝置做更進一步的處理。在另一實施例中，該數位筆可檢測該碼的某些特徵，諸如點的位置及其欲轉至之做更進一步處理的另一個裝置之轉換資訊。

以下，一種用於解碼一組合碼之方法的一個示範實施例將參考上述的數位筆200與上述示範的組合碼來說明。

在一具有一組合碼之基部上使用上述筆200時，該接觸感測器216偵測該筆尖何時被壓在該基部上，並且觸發該攝影系統206捕捉在它的視野範圍中之該組合碼的部分區域之影像，該攝像機繼續捕捉影像，直到該接觸感測器216檢測出該筆自該基部提起。該攝影系統206所捕捉到的連續影像構成該組合碼的不同部分區域之一連串電子表示型態。

一連串的電子表示型態中之組合碼的解碼可在該電子筆之一解碼模組中，或是從該筆被轉換到的另一裝置之解碼模組中被完成。該等電子表示型態係可依所捕捉的形式或是以較多處理的或較少處理的的形式來轉換。該解碼或可在該數位筆與另一裝置間被分割，以使該數位筆執行該解碼的一第一部分，且其它裝置執行一第二部分。

在該解碼模組之解碼程序中的一第一步驟中，決定了一位置給由該筆所捕捉的一影像。該以上示範類型的一位置碼之解碼可包含以下步驟：將該影像中的該等編碼符號局部化、安裝一光柵至該編碼符號、決定該等編碼符號從由該等光柵線交叉處所定義的該等名義位置的位移、並根據該編碼符號的位移來計算該等位置。對於如何能實現該位置解碼之不同步驟之一更詳細說明，參考例如美國6,667,695與美國2002/0044138，其於此被併入參考。

同樣應提到的是，該等位置並非一定要藉由該位置碼計算而來。為了建立一相關位置，亦能藉由匹配一捕捉影像的該等編碼符號與在該筆被預測所在的一特定區域中之位置碼的一表示型態，或藉由匹配一接收的電子表示型態中的該等編碼符號與一先前接收的電子表示型態，使用該位置碼來決定一位置。

當一影像中的該等編碼符號的該等位置已被決定，並且參考該影像中一編碼符號的一x-y位置已被解碼時，該影像中所見之資訊碼的該部分可被解碼。為了該解碼，與該解碼模組關聯的兩個緩衝器被使用，它們各自具有相同如該資訊碼中所編碼的資訊項的大小，在此範例中即為128個位元。

對於屬於該資訊碼之影像中的每一編碼符號，該等以下的步驟被完成：

1)計算該編碼符號的中心與關聯的格柵交叉處之間的距離offs。

2)以如同上述之方式計算整數xi、整數yi與整數bit_number。

3)利用P、xi、yi及bit_number計算permuted_bit_number。

4)以offs更新累積器緩衝器acc：acc[permuted_bit_number]+=offs

5)以1更新捐贈器緩衝器con：acc[permuted_bit_number]+=1

於是，該累積器緩衝器累積該資訊碼的該等不同碼元素的各個位移，而該捐贈器緩衝器追蹤該資訊碼的一特定位元已被該筆見過多少次。

當所有影像已依上述所指的被處理時，該等導出的偏移量被計算給所有資訊項目元素：offset[n]=acc[n]/con[n]，其中n是在1到128之間的一索引。若con對於任何資訊項目元素具有一0值，其意謂此資訊項目自此擊元素缺失。

作為另一選擇，該捐贈器緩衝器可不以1更新，而以一反射該資訊碼之相關編碼符號之觀察可靠度的值更新。例如，接近一影像之邊緣的編碼符號可給予較少權重，因為它們典型上係更因透視失真而受影響。

然後，一臨界被施加，並且隨之指定位元值：if offset[n]>threshold_value,than bit[n]=1 else bit[n]=0

若在編碼該組合碼時使用一錯誤檢測機構，則現在該解碼程序亦使用相同的錯誤檢測機構以檢測並校正錯誤及/或缺掉位元。

以上該等電子表示型態的處理導出一連串位置，其構成於一個或更多個筆擊期間，即於一個或更多個電子筆擊中，該筆在該基部上移動的一電子表示型態；它亦導出部分或完全解碼的一資訊項目。

在一最後步驟中，該解碼程序可使該資訊項目與該等電子筆擊相關聯。如以上所指，獲得自該位置碼的每一位置可被轉換至那頁上的一頁指示與一當地位置。一筆擊典型上可被表示成一頁指示與一連串當地位置，在此方式之下，該筆能夠追蹤一擊被寫在哪一頁。當一資訊項目已被解碼時，該解碼程序可檢查是否一資訊項目已被解碼且與該目前頁相關，若是如此，則該解碼程序可隨意地以先前儲存的資訊項目來檢查位元對位元的一致性。若該目前資訊項目的位元資料係充分相似於該之前的資訊項目的位元資料，則可收集用於該等不同筆擊的位元資料。在此方式下，正確解碼該資訊項目的可能係可增加。相反地，若該等解碼的資訊項目之位元資料完全不同，則此可指出兩不同頁已被寫上，並且該解碼程序可採取適當行動。

有時可能希望使用在一多頁文件上的組合碼。若該解碼程序具有證實產生在一多頁文件的不同頁上的筆擊屬於在所有頁上均具有相同資訊碼的同一之文件之可能性，則它可利用此事實自該等不同頁上的該等所有筆擊收集有關該資訊項目的資訊，並且因此增加正確解碼該資訊項目的可能性。舉例來說，該解碼程序可取用指出特定群集之頁可能不曾表示過分開的文件，而僅表示出現於多頁文件之資訊。該解碼程序亦可或選擇性地依照以上所指出地比較解碼自來自不同頁之筆擊的資訊位元資料，並根據該資料之相似性做出有關連接頁的假設。

相同地，該解碼程序或可取用有關用於特定頁上的資訊碼之單元大小的資訊；或者該解碼程序可平行執行對於不同單元大小的解碼。當收集自不同筆擊之資訊位元資料被比較時，將很快地可明顯看出被用來編碼的是何種單元大小。

以下，將給予該組合碼可包含之可有助益的資訊項目的一些更進一步的範例。

一數位筆典型上具有一儲存於它的記憶體的身分碼，此身分碼可被編碼為一基部上的一資訊項目，以限制該基部的使用。該數位筆可包含檢查解碼自一基部上的一組合碼的身分碼之硬體及/或軟體，並且若該基部上的身分碼對應該儲存於該筆的身分碼，則該筆僅允許記錄自該同一基部的筆擊之儲存或輸出。在此方法中，一特定基部的使用可被限制於一特定筆；或者是，一基部的使用可被限制於一群數位筆，在此情況下，該群組中的筆可儲存一群身分，其被編碼於該基部，以限制該基部的使用於此特定群組之筆。或者是，為了產生要被包含於該基部上的一組合碼之適當資訊項目，該群組中該等筆的各個身分碼可藉由，例如，一數學演算法來處理。例如，該等各個身分碼可被雜湊在一起，使得在預期之筆群組外之筆無法使用該基部。一筆的該身分碼(無論是該各個身分碼或一群組身分碼)可被儲存於產生該組合碼的一電腦中，以便被印在一基部上，或是從該筆在例如它被放置於連接至該電腦的一站上時，從該筆擷取，或自與該組合碼連接的任何其它適當來源擷取。

在一個實施例中，該資訊項目可包含有關一MMI模型的資訊以用於目前的基部。舉例來說，該數位筆可儲存不同的MMI模型，其可被用在一位置碼的不同部分上，例如，在其中的不同頁上，並且該資訊項目可指示要使用這些MMI模型中的哪一個。例如一MMI模型可，諸如在記錄一預定座標組時，指定該筆要在不同情況下所給予的不同的視覺、聽覺及/或觸覺反饋。於一實施例中，舉例來說，當與一傳送命令相關聯的一座標組被檢測到時，一第一MMI模型指定該筆應藉由一LED給予視覺反饋，反之，一第二MMI模型可指定該筆應在在相同情況下振動。

在另一實施例中，該資訊項目包含該筆如何處理所記錄之筆擊的一指示。例如，該資訊項目可指示該筆是要儲存該等筆擊，直到該使用者促使該筆將它們送至一外部單元；或是該筆是要自動且多少立即地將該等筆擊流至一外部單元。或者其它資訊項目可是一位址指示，其指示出筆擊是要被送至哪一個單元；或一路由指示，其指示該等筆擊是要經由哪一個裝置被定線，例如是經由一行動電話或一PC。該位址指示與該路由指示係可根據由該使用者所做的與該文件之列印有關的一選擇來提供。

在一更進一步的實施例中，該資訊項目可包含在處理該等筆擊時要被該筆或另一適當裝置所使用的資料，或在處理該等筆擊時要被該筆或另一適當裝置所使用的一演算法之參考。例如，該資料可包含要被接收自該等筆擊之裝置所播放的旋律或曲調，或有關一多頁文件中該目前頁所屬之頁數之資訊，或一文件之身分及它的頁數，或對於印在該文件上的問題的正確回答。被包含於該資訊項目的資料可被與該文件列印有關之使用者選擇或指定，該資料亦可包含對例如被儲存於該筆或其它地方的一應用或資料之參考。

在以上示範實施例之說明中已指出該位置碼可使用編碼記號，其從名義位置被向不同方向移開以編碼位置，並且可藉由將該等編碼記號從該等名義位置移開至一不同長度(例如單一或雙偏移量)來以該位置碼編碼一資訊項目。應注意的是，此觀念可獨立於該單元大小來使用。因此，該等單元可包含如被用於決定一位置的更大數量或更小數量或相同數量的編碼記號。該觀念係亦可獨立於該等編碼記號外觀的形狀、大小或其它參數，且獨立於該等編碼記號可自該等名義位置移開之方向之數量，並獨立於是哪些方向來使用。資料亦可藉由將編碼記號放在距該等名義位置兩個以上的不同距離之處來以該資訊碼編碼。如此一來，可在資訊項目中編碼較多資料。在一個實施例中，編碼記號在預定之不同方向數量中之一個方向被移開一第一距離，以編碼位置，並且然後修正一些記號的位置，以使它們被移開一第二或一第三距離，以編碼該資訊項目，其中該等不同的距離不需是彼此的倍數。在另一實施例中，某些編碼記號藉由被在第一預定方向數量中之一方向移開一第一距離來編碼數值，而其它的編碼記號係藉由在第二預定方向數量中之一方向移開一第二或第三距離來編碼數值，其中該第一與第二距離可以是相同的或相異的。在不同方向上移開編碼記號且移開至一不同長度的觀念亦可使用於有多於一個編碼記號與每一名義位置相關聯之一碼，且/或其中某些記號被放置在它們各別的名義位置。該觀念亦可使用於一位置碼以增加該位置之數量。

1‧‧‧文件

2‧‧‧印表機

3‧‧‧位置碼

4‧‧‧註解

5‧‧‧數位筆

6‧‧‧網路/單元

7‧‧‧筆擊

8‧‧‧影像

10‧‧‧電腦

21‧‧‧光柵線

22‧‧‧符號/記號

22i、22p‧‧‧點

23‧‧‧名義位置

24‧‧‧距離

24i、24p‧‧‧位移

200‧‧‧數位筆

202‧‧‧筆狀殼

204‧‧‧窗口/開口

206‧‧‧攝影系統

208‧‧‧電池

210‧‧‧控制單元

212‧‧‧記憶體區塊

214‧‧‧筆尖

216‧‧‧接觸感測器

218‧‧‧通信介面

222‧‧‧按鈕

X、Y‧‧‧人

第1圖是一種本發明可用於其中之系統的一圖示綜覽；第2圖是一資訊碼的一實施例之圖例；第3圖顯示一位置碼的一實施例中一編碼符號的四個不同位置；第4圖是一位置碼的一部分之實施例的圖例；第5圖以例圖顯示一組合碼的一實施例中該等編碼符號之不同位移；第6圖以例圖說明一組合碼的單元之範例；第7圖以例圖顯示資訊項目的元素在一組合碼的一個實施例中如何可被變更；及第8圖以例圖顯示一能被用來記錄且解碼一組合碼的數位筆之一實施例。