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CN115348328B - 手写数据处理方法与手写数据处理系统 - Google Patents

手写数据处理方法与手写数据处理系统 Download PDF

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CN115348328B CN202210960930.6A CN202210960930A CN115348328B CN 115348328 B CN115348328 B CN 115348328B CN 202210960930 A CN202210960930 A CN 202210960930A CN 115348328 B CN115348328 B CN 115348328B
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Abstract

本发明说明了一种手写数据处理方法与手写数据处理系统，该手写数据处理方法应用于具有无线连接功能的绘图屏幕与数据处理装置，其步骤包括：数据处理装置以无线传输的方式从绘图屏幕获得笔迹数据；数据处理装置产生压缩后的屏幕画面，并以无线传输的方式将上述压缩后的屏幕画面的数据与未压缩的笔迹数据传送至绘图屏幕；绘图屏幕解压缩上述屏幕画面的数据，并叠合上述解压缩后的屏幕画面与笔迹数据而形成完整画面并显示完整画面；通过本发明的手写数据处理方法，可以有效地降低绘图屏幕的处理器的机器时间，大幅降低笔迹延迟的现象。

Description

手写数据处理方法与手写数据处理系统
技术领域
本发明涉及一种绘图屏幕的数据处理方法，具体而言，是指一种能无线连接电脑的绘图屏幕的数据处理方法，能够有效降低在绘图屏幕上的手写笔迹的延迟。
背景技术
传统的绘图板大多不具有显示功能，通常情况下，是将绘图板以有线的方式连接至电脑，因此使用者须手持手写笔(或称触控笔)在绘图板上绘图或写字，并通过电脑的屏幕来观看使用者所绘制的图像或笔迹。
为了增强电脑绘图的体验并增加使用上的便利，目前已有厂商开发出绘图屏幕的产品，绘图屏幕结合了绘图板与显示屏幕的功能，让使用者能够看着绘图屏幕进行绘图，因而更能接近传统纸笔绘图的体验。其中，为了增加使用上的方便性，部分绘图屏幕是采用无线连接技术(例如Wi-Fi)来和电脑进行数据传输。
详细而言，现有采用无线连接的绘图屏幕，是通过无线传输技术来接收数据输入端(或称Source端)的画面，并将所接收到的画面显示于绘图屏幕上。Source端为主动控制的装置，其可为一般具有基础功能的电脑、笔记本电脑和智能手机等能够通过无线连接技术来传输画面的装置。相较之下，绘图屏幕则属信号输出端(或称Sink端)，其为被动装置，通常情况下，绘图屏幕带有简易嵌入式操作系统或微处理器，并可独立开机并与Source端进行网络连接。Sink端属于被控制端，Sink端是通过无线连接技术来接收Source端所传送的画面并显示的装置。
绘图屏幕在启动时，会开启无线联机搜寻的功能以搜寻Source端装置，并联机至Source端装置，联机完成后，使用者即可通过手写笔在绘图屏幕上绘图或写字。
使用者在绘图屏幕上绘图或写字时，绘图屏幕会将手写笔的笔迹以无线连接技术的方式将笔迹的数据传送至Source端，上述笔迹的数据包含二维X-Y坐标数据等数据，使得Source端的屏幕(例如笔记本电脑的屏幕)能够呈现上述笔迹的轨迹。之后，Source端会将其屏幕的画面与上述二维X-Y坐标信息叠合成一“完整画面”，并将上述完整画面进行数据压缩，并以网络封包的方式无线传输至Sink端，Sink端接收到封包后，会进行解压缩的动作，并将解压缩后的“完整画面”显示于绘图屏幕上。
然而，无线传输的带宽通常比较低，通常情况下，上述“完整画面”的封包的数据量比较大，将导致传输时间较长的情况，也会增加Sink端解压缩所需的作业时间，如此将造成使用者的书写动作与最后呈现于绘图屏幕上的笔记之间产生笔迹延迟的现象，降低了使用绘图屏幕的体验。
发明内容
本发明的其中一个目的在于针对现有技术的缺失进行改良，进而提出一种手写数据处理方法与手写数据处理系统，其可有效降低笔迹延迟的现象，优化使用者的手写体验。
于是，根据本发明所提供的一种手写数据处理方法，其应用于绘图屏幕与数据处理装置，上述绘图屏幕无线连接数据处理装置，该手写数据处理方法的步骤包括：数据处理装置以无线传输的方式从绘图屏幕获得笔迹数据；数据处理装置产生压缩后的屏幕画面的数据，并以无线传输的方式将上述压缩后的屏幕画面以及从绘图屏幕接收且未压缩的笔迹数据传送至绘图屏幕；绘图屏幕解压缩上述压缩后的屏幕画面，绘图屏幕叠合上述解压缩后的屏幕画面与笔迹数据而形成完整画面并显示该完整画面。
通过本发明的手写数据处理方法，数据处理装置是各自传送压缩后的屏幕画面以及未压缩的笔迹数据至绘图屏幕，绘图软件所需解压缩的文件只剩下压缩后的屏幕画面，而且笔迹数据的数据量通常很小，因此可以有效地降低绘图屏幕的处理器的机器时间(machine time)，因此能更快地显示出使用者所绘制的笔迹数据，更能有效地增加笔迹数据的更新率，有效降低笔迹延迟的现象，优化使用者的手写体验。
在其中一个方面，数据处理装置可为电脑、笔记本电脑或者是智能手机，因此本发明不应以此为限。
在另一个方面，由于笔迹数据的文件大小通常很小，且在本发明中笔迹数据是未经任何的压缩，因此提高数据处理装置每秒传送笔迹数据至绘图屏幕的笔数，让数据处理装置每秒传送笔迹数据至绘图屏幕的笔数大于数据处理装置每秒传送压缩后的屏幕画面的笔数，更能提高笔迹数据的更新率，并更有效地降低笔迹延迟的问题。
本发明另外提供一种手写数据处理系统，其包括绘图屏幕与数据处理装置。其中，绘图屏幕包含有显示模块、传感器、第一无线传输模块以及第一处理模块，第一处理模块电连接上述显示模块、传感器及第一无线传输模块，传感器可侦测并产生笔迹数据。数据处理装置具有第二处理模块和电连接第二处理模块的第二无线传输模块，第二无线传输模块无线耦接第一无线传输模块。其中，数据处理装置是通过第二无线传输模块而获得上述笔迹数据，数据处理装置接收上述笔迹数据后，产生压缩后的屏幕画面并通过第二无线传输模块传输压缩后的屏幕画面以及未压缩的笔迹数据至绘图屏幕，第一处理模块解压缩上述压缩后的屏幕画面并叠合上述解压缩后的屏幕画面与接收的笔迹数据而形成完整画面，显示模块显示上述完整画面。
在另一个方面，手写数据处理系统还包含有手写笔，当手写笔触碰绘图屏幕的显示模块时，传感器将侦测上述触碰时的位置与压力而产生上述笔迹数据。
附图说明
有关手写数据处理方法的详细步骤与特点以及手写数据处理系统的结构与功能将于以下的实施例进行说明，然而，应能理解的是，以下将说明的实施例以及附图仅作为示例性的说明，其不应用来限制本发明的权利要求范围，其中：
图1是实施例的手写数据处理系统的方块图；
图2是实施例的数据处理装置的方块图；以及
图3是实施例的手写数据处理方法的步骤流程图。
(符号说明)
1：手写数据处理系统
10：绘图屏幕
11：显示模块
12：传感器
13：第一无线传输模块
14：第一处理模块
20：数据处理装置
21：显示器
22：第二处理模块
23：第二无线传输模块
S：手写笔
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术特点所在，兹举以下的实施例并结合附图说明如后。
如图1所示，本实施例提供了一种手写数据处理系统1，其包括绘图屏幕10和数据处理装置20。
绘图屏幕10作为信号输出端(Sink端)，其本身具有独立的操作系统以及无线连网的功能。绘图屏幕10包含有显示模块11、传感器12、第一无线传输模块13以及第一处理模块14。显示模块11为液晶面板，用于显示图像、影像以及笔迹。传感器12在本实施例中为EMR传感器(Electro Magnetic Transducer)，传感器12可搭配手写笔S进行使用，当使用者手持手写笔S触碰并于绘图屏幕10的显示模块11上移动时，手写笔S将在显示模块11上形成电磁信号。EMR传感器侦测并解析上述电磁信号后将产生笔迹数据，笔迹数据包含但不限于二维X-Y坐标位置、压力值及倾斜度等数据，之后传感器12将上述笔迹数据传送至第一处理模块14。需说明的是，本实施例虽是以EMR传感器作为示例，但不排除可能使用其他种类的传感器，例如传统触控屏幕使用的电容式传感器或电阻式传感器，因此不应以本实施例为限。
第一无线传输模块13在本实施例中为Wi-Fi模块，其可以无线的方式网络连接至数据处理装置20。第一处理模块14在本实施例中为微处理器(MCU)或采用单芯片系统(SoC)，第一处理模块14电连接显示模块11、传感器12及第一无线传输模块13。第一处理模块14接收上述笔迹数据，并通过第一无线传输模块13而将笔迹数据传输至数据处理装置20。第一处理模块14还会进行其他的数据处理，该部分将于后续段落说明。
请参考图2。数据处理装置20作为信号输入端(Source端)，在本实施例中为电脑，数据处理装置20可执行一般的运算功能，数据处理装置20包含有显示器21、第二处理模块22、第二无线传输模块23以及其他例如内存、电源等常用且维持数据处理装置维持正常功能的组件。第二处理模块22电连接显示器21和第二无线传输模块23，显示器21用于显示图像、影像及笔迹。第二无线传输模块23在本实施例中也是Wi-Fi模块，其可藉由网络而连接至第一无线传输模块13。第二处理模块22在本实施例中为电脑的中央处理器。
本实施例的手写数据处理系统1的运行方式说明如下：首先，当启动绘图屏幕10与数据处理装置20时，绘图屏幕10将启动无线网络联机的功能并且搜寻数据处理装置20，并与数据处理装置20网络连接。使二者可相互传输数据。当使用者手持手写笔S在绘图屏幕10的显示模块11上绘图或写字时，手写笔S将在显示模块11上形成电磁信号，传感器12解析上述电磁信号并将其转换成笔迹数据，并将笔迹数据传送至第一处理模块14。第一处理模块14接收到上述笔迹数据后，将通过第一无线传输模块13利用无线传输技术而将笔迹数据传送至数据处理装置20。
当数据处理装置20接收到上述笔迹数据后，数据处理装置20的第二处理模块22将执行截取传送程序，而将所收到的笔迹数据的笔迹画面做小范围的截取处理，并以不压缩的方式将截取后的笔迹数据重新传送至绘图屏幕10。此外，数据处理装置20的第二处理模块22也会执行应用程序以截取数据处理装置20的显示器21的屏幕画面并进行压缩，并将压缩后的屏幕画面的数据的封包传送至绘图屏幕10。绘图屏幕10接收到上述压缩后的屏幕画面的数据以及未压缩的截取后的笔迹数据后，第一处理模块14将解压缩上述压缩后的屏幕画面，之后将上述解压缩后的屏幕画面与截取后的笔迹数据进行画面叠合以形成完整画面，最后通过影像信号转换调适器(Scaler)来将上述完整画面传送至显示模块11进行显示。需说明的是，在某些情况下，也可能将用来运行上述影像信号转换调适器的芯片改为内建于第一处理模块14，因此不应以本实施例为限。
相较于传统的手写数据的处理方式，本实施例是通过数据处理装置20各自传送压缩后的屏幕画面以及未压缩的笔迹数据至绘图屏幕10，绘图屏幕10所需解压缩的文件只剩下压缩后的屏幕画面，而且笔迹数据的数据量通常很小，因此可以有效地降低绘图屏幕10的第一处理模块14的机器时间(machine time)，因此能更快速地显示出使用者所绘制的笔迹数据。因此，当使用者写完笔迹后，绘图屏幕10上的显示模块11所显现的笔迹也近乎同时完成，比较不会有笔迹拖尾现象发生，也能有效地增加笔迹数据的更新率，优化使用者的手写体验。
由于传统使用无线连接技术的绘图屏幕10所需处理的笔迹数据的数据量相当大，因此容易造成传输时间长的问题，通常情况下，绘图屏幕10的延迟时间会大于500毫秒(500ms)。通过本实施例的手写数据处理系统1的设计，经发明人实际测试结果显示，本实施例的绘图屏幕10的延迟时间可大幅降低至35毫秒(35ms)，让使用者难以察觉绘图屏幕10所显示的手写笔迹有延迟的现象。
本实施例另外提供一种手写数据处理方法，其具体步骤说明如下。
步骤S1：初始步骤。开启绘图屏幕10与数据处理装置20。此时，数据处理装置20启动无线网络联机的功能以搜寻绘图屏幕10，绘图屏幕10也启动无线网络联机的功能以搜寻数据处理装置20，之后数据处理装置20与绘图屏幕10二者建立网络联机，使二者可以相互传输数据。
步骤S2：数据处理装置20执行应用程序以截取数据处理装置20的显示器21的屏幕画面并进行压缩。当使用者手持手写笔S于绘图屏幕10的显示模块11上写字或绘画时，手写笔S将于显示模块11上产生电磁信号，传感器12将上述电磁信号解析并转换为笔迹数据，笔迹数据包含二维坐标数据、压力值及倾斜角度等数据，第一处理模块14将解析后的笔迹数据转换为可通过无线技术传送的数据格式并将转换后的笔迹数据传送至数据处理装置20。数据处理装置20从绘图屏幕10获得笔迹数据后，通过截取传送程序而对笔迹数据进行截取的动作。数据处理装置20还将上述压缩后的屏幕画面的数据以及截取后但未压缩的笔迹数据以无线传输技术传送回绘图屏幕10。
步骤S3：绘图屏幕10的第一处理模块14接收到笔迹数据与压缩后的屏幕画面的数据后，第一处理模块14先确认笔迹数据的正确性，例如笔迹位置的正确性与笔迹数据的正确性，确保绘图屏幕10画面上不会因为数据错误而造成错误的笔迹在绘图屏幕10的画面上。第一处理模块14确认笔迹数据是正确的之后，第一处理模块14解压缩上述压缩后的屏幕画面，并将上述解压缩后的屏幕画面与截取后的笔迹数据进行叠合，进而形成完整画面。
步骤S4：第一处理模块14将上述完整画面传送至显示模块11以进行显示。
需说明的是，由于笔迹数据的数据量较小，因此在步骤S2中，还可以提高数据处理装置20每秒传送笔迹数据至绘图屏幕10的笔数，使得数据处理装置20每秒传送笔迹数据至绘图屏幕10的笔数会大于数据处理装置20每秒传送上述压缩后的屏幕画面的笔数，如此更能有效地增加笔迹数据的更新率，让使用者手写的笔迹与绘图屏幕10所显示的笔迹能趋近一致。
最后，必须再次说明的是，本发明于前述实施例中所公开的方法及构成组件仅为举例说明，并非用来限制本发明的专利范围，凡是未超脱本发明精神所作的简易结构润饰或变化，或与其他等效步骤的更替，仍应属于本发明权利要求范围涵盖的范畴。

Claims (6)

1.一种手写数据处理方法，应用于绘图屏幕与数据处理装置，所述绘图屏幕以无线传输的方式连接所述数据处理装置，该手写数据处理方法的特征在于，其步骤包括：
所述数据处理装置以无线传输的方式从所述绘图屏幕获得笔迹数据；所述数据处理装置产生压缩的屏幕画面，并以无线传输的方式将上述压缩后的所述屏幕画面以及从所述绘图屏幕接收且未压缩的所述笔迹数据传送至所述绘图屏幕；
所述绘图屏幕解压缩上述压缩后的所述屏幕画面，所述绘图屏幕叠合上述解压缩后的所述屏幕画面与接收的所述笔迹数据而形成完整画面并显示所述完整画面；
所述数据处理装置获得所述笔迹数据后，所述数据处理装置还对所述笔迹数据的笔迹画面进行小范围的笔迹截取，并将截取后的所述笔迹数据以未压缩的方式传送至所述绘图屏幕；
所述数据处理装置每秒传送所述笔迹数据至所述绘图屏幕的笔数大于所述数据处理装置每秒传送上述压缩后的所述屏幕画面的笔数。
2.如权利要求1所述的手写数据处理方法，其特征在于，
还提高数据处理装置每秒传送所述笔迹数据至所述绘图屏幕的笔数。
3.如权利要求1所述的手写数据处理方法，其特征在于，
所述绘图屏幕接收到所述笔迹数据后，还确认所述笔迹数据的正确性。
4.一种手写数据处理系统，其特征在于，包括：
绘图屏幕，包含有显示模块、传感器、第一无线传输模块以及第一处理模块，所述第一处理模块电连接所述显示模块、所述传感器及所述第一无线传输模块，所述传感器可侦测并产生笔迹数据；以及
数据处理装置，具有第二处理模块和电连接所述第二处理模块的第二无线传输模块，所述第二无线传输模块无线耦接所述第一无线传输模块；
其中，所述数据处理装置通过所述第二无线传输模块而获得所述笔迹数据，所述数据处理装置接收所述笔迹数据后，产生压缩后的屏幕画面并通过所述第二无线传输模块传输压缩后的所述屏幕画面以及未压缩的所述笔迹数据至所述绘图屏幕，所述第一处理模块解压缩上述压缩后的所述屏幕画面并叠合上述解压缩后的所述屏幕画面与所述笔迹数据而形成完整画面，所述显示模块显示所述完整画面；
所述数据处理装置获得所述笔迹数据后，所述数据处理装置还对所述笔迹数据的笔迹画面进行小范围的笔迹截取，并将截取后的所述笔迹数据以未压缩的方式传送至所述绘图屏幕；
所述数据处理装置每秒传送所述笔迹数据至所述绘图屏幕的笔数大于所述数据处理装置每秒传送上述压缩后的所述屏幕画面的笔数。
5.如权利要求4所述的手写数据处理系统，其特征在于，
还包括手写笔，当所述手写笔触碰所述绘图屏幕的所述显示模块，所述传感器侦测并产生所述笔迹数据。
6.如权利要求4所述的手写数据处理系统，其特征在于，
所述绘图屏幕是通过影像信号转换调适器而将所述完整画面传送至所述显示模块进行显示。
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