CN1168064C - 用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的方法包括下列步骤:生成一轮换图案;生成一数据信号,它带有根据上述轮换图案散布在掩蔽数据帧中间的私密数据帧;将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,根据上述轮换图案开启和关闭一副有源眼镜上的光闸。由于有本发明的方法,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的非法观看者则只能看到被掩蔽数据所遮掩的私密数据。
Description
技术领域
本发明涉及计算机图像领域,具体地说,本发明涉及用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的系统和方法。
背景技术
膝上型计算机业已成为当今计算机技术的普遍存在的部分。膝上型计算机因其特点而在火车、飞机以及大多数公共场所中使用。但是,便携式计算有显著的缺点。具体地说,在拥挤的环境中,在膝上型计算机显示屏上可见的内容对在该显示屏的观看距离内的所有人都是可见的。因此,从膝上型计算机用户的角度看,存在潜在安全性问题,因而削弱膝上型计算机用途。实例包括在飞机上使用膝上型计算机,在飞机上,座位和托盘桌非常靠近,因而,相邻的乘客可很容易地看到其它人的膝上型计算机屏幕。在机场休息厅、等候室等中也存在有类似的情况。
在其它环境中也有类似的膝上型计算机不安全性和私密性问题。例如,在高安全性的环境中,桌面机一般放置在独立的空间或房间内,以便防止相邻的工作人员观看彼此的屏幕。此外,自动柜员机(ATM)也很容易使用,但ATM几乎总是放置在明显的位置以便于使用。选定的公共位置的显著性有助于方便地进行观看,这就会使得未经授权的观看者在用户将其ATM卡插进ATM然后键入个人身份号码(PIN)时获得该ATM用户的保密信息。所以,如果能向用户能提供可公开观看的显示屏的有私密性图像,同时向非法用户提供同一显示屏的不同的公开图像,则是最佳的。
最近,存在有使不同的图像显示到单个显示屏上的技术。三维(3D)成像代表着这种最为人所知的实例。3D成像包括为每只眼睛提供不同的图像,以使得人的视觉系统将各个图像合成一个复合图像。可用诸如色彩过滤或光闸之类的多种技术来实现3D成像技术。显示屏可包括以交替方式显示的不同图像。观看者的眼睛可利用视网膜和视觉脑皮层的视觉暂留将交替的图像合成一个成一体的图像。
利用有源眼镜,可用交替成像看到多个图像。有源眼镜可与显示器控制器相结合,以便控制使各显示出来的图像相交替的速率。最佳的是,可将经过散布在掩蔽图像中的私密图像的有源眼镜呈现出的图像编程成与用于将私密图像轮换地散布到显示屏上掩蔽图像中间的轮换速率相匹配。利用上述提供给经授权的观看者但不提供给未经授权的观看者的轮换速率,可以防止未经授权的观看者看到正在显示的私密图像,因为,在没有被编程成上述轮换速率的有源眼镜的情况下,不可能在视觉上从散布的掩蔽图像中抽取出私密图像。
除保证观看以外,还有包括有源眼镜技术的其它商业化应用。例如,电影院可以向一个影院中的各个观众提供有源眼镜。可将多部电影投射到同一个屏幕上,由于有了有源眼镜技术,每个观看者均能只看到轮换至该观看者相应有源眼镜的电影。
一般地说,这里所述的发明只允许图像的经授权的用户(观看者)对显示器上的私密图像解密,而未授权的用户则只能看到随机的图案、不可读的图像、也许是屏幕保护器图像。为达到这一目的,将包括数据隐藏和交替图案在内的成像技术与可戴的设备例如有源眼镜结合起来,所述可戴的设备则与包括有用上述成像技术形成的图像的显示器相同步。最后,人类视觉系统将不同图像融合成一单个图像的周知能力能够实现在公共可视显示器上提供非公共可视的数据的能力。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的方法,该方法包括下列步骤:
生成一轮换图案;
生成一数据信号,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,
响应对轮换图案的接收和解码,有源眼镜可根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据遮掩的私密数据。
根据本发明的一个方面,提供一种用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的系统,该系统包括:
一包括显示器、显示器驱动程序以及至少一个应用程序的计算机;
一副有源眼镜,它具有带光闸的透镜;
一数据通讯链路,它以可通讯的方式将计算机连接于有源眼镜;以及
一编码器算法,它设置在计算机内以便生成一轮换图案;
所述计算机根据上述轮换图案将应用程序产生的私密数据的帧散布到数据信号中的掩蔽数据的帧内;
所述显示器驱动程序将上述数据信号提供给公共可视的显示器;
在所述数据链路上将轮换图案提供给有源眼镜;
所述有源眼镜根据上述轮换图案开启和关闭带光闸的透镜;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可看到应用程序产生的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到被掩蔽数据所遮掩的私密数据。
根据本发明的一个方面,提供一种用存储存固定媒体中的一组指令进行编程的计算机设备,所述编程后的计算机设备包括:
用于生成一轮换图案的装置;
用于生成一数据信号的装置,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
用于将上述数据信号提供给公共可视的显示器的装置;以及,
用于响应对轮换图案的接收和解码,有源眼镜可根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸的装置;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据遮掩的私密数据。
根据本发明的一个方面,提供一种用于在公共可视显示器上提供给经授权的观看者相对应的一系列非公开可视数据的方法,该方法包括下列步骤:
给各经授权的用户提供一副有源眼镜;
生成一轮换图案;
生成一数据信号,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,
响应对轮换图案的接收和解码,根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸;
由此,用相应有源眼镜观看显示器的各个合法观看者可以看到相应系列的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据桢遮掩的私密数据桢。
用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的方法包括下列步骤:生成一轮换图案;生成一数据信号,其中,私密数据帧根据上述轮换图案散布在掩蔽数据帧中间;将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,根据上述轮换图案开启和关闭一副有源眼镜上的光闸。由于有本发明的方法,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到掩蔽数据。公共数据是在视觉上看到的散布的私密和掩蔽数据。
上述生成数据信号的步骤包括下列步骤:将掩蔽数据插进所述数据信号;以及,在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时将私密数据插进所述数据信号。另外,所述生成数据信号的步骤可包括下列步骤:将掩蔽数据插进所述数据信号;以及,就构成一完整字符或图像的私密数据而言,在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时重复插入上述完整字符或图像的一部分,直至上述完整字符或图像的所有部分均被插进了所述数据信号。依照上述另一种生成步骤,可用按所述轮换图案与显示器相同步的有源眼镜来观看的数据信号的显示是完整字符或图像的频闪显示。
上述开启和关闭光闸的步骤包括下列步骤:响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸。但是,在一个最佳实施例中,对所述轮换图案进行编码。所以,在该最佳实施例中,开启和关闭光闸的步骤可以包括下列步骤:对编码后的轮换图案进行解码;以及,响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸。在一个实施例中,所述轮换图案对应于交替显示私密数据和掩蔽数据。在另一个实施例中,所述轮换图案对应于私密数据的组合的左眼/右眼图像。
在上述最佳实施例中,掩蔽数据可以是填充图案。具体地说,该填充图案可以是随机数据。在另一个实施例中,所述填充数据可以是容、位置或大小均分别相对私密数据的内容、位置或大小在物理上有偏差的数据。
用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的系统包括:一包括显示器、显示器驱动程序以及至少一个应用程序的计算机;一副有源眼镜,它具有带光闸的透镜;一数据通讯链路,它以可通讯的方式将计算机连接于有源眼镜;以及,一编码器算法,它设置在计算机内以便生成一轮换图案。本发明的系统还可包括一编码器应用程序,它包含有上述编码器算法。
在本发明的系统中,所述计算机可根据轮换图案将应用程序产生的私密数据的帧散布到数据信号中的掩蔽数据的帧内。在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时,所述计算机可将掩蔽数据插到数据信号中并可将私密数据插到数据信号中。另外,所述计算机可将掩蔽数据插到数据信号中,但是,就构成一完整字符或图像的私密数据而言,所述编码算法可根据上述轮换图案中的同步脉冲重复插入上述完整字符或图像的一部分,直至上述完整字符或图像的所有部分均被插进了所述数据信号。结果,可用按所述轮换图案与显示器相同步的有源眼镜来观看的数据信号的显示是完整字符或图像的频闪显示。
此后,所述显示器驱动程序可将数据信号提供给公共可视的显示器。同时,可在数据链路上将轮换图案提供给有源眼镜。最佳的是,数据通讯链路可以是无线数据通讯链路,例如是RF或红外链路。响应对轮换图案的接收和解码,所述有源眼镜可根据轮换图案开启和关闭带光闸的显示器。结果,用有源眼镜观看显示器的用户可看到应用程序产生的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到公共数据。在上述最佳实施例中,掩蔽数据可以是填充图案。具体地说,该填充图案可以是随机数据。另外,所述填充数据可以是屏幕保护器图像。最后,所述掩蔽数据可以是私密数据的经修改的衍生数据。
在上述最佳实施例中,有源眼镜可包括一解码器,它用于对上述轮换图案进行解码。所述解码器对上述轮换图案进行解码;并且,响应轮换图案中的同步脉冲开启和关闭带光闸的透镜。最佳的是,所述轮换图案对应于交替显示私密数据和掩蔽数据。另外,所述轮换图案对应于私密数据的组合的左眼/右眼图像。
在另一个实施例中,所述系统可包括具有带光闸的透镜的至少一副附加的有源眼镜。在该另一个实施例中,所述轮换图案可带有同步脉冲,它们对应于各副附加的有源眼镜,由此,各副附加的有源眼镜的带光闸的透镜可响应相应的同步脉冲而开启和关闭。所以,在该实施例中,用一副有源眼镜观看显示器的各个用户可看到与该副有源眼镜相对应的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到公共数据。依照上述另一个实施例的用于在公共可视显示器上提供对应于多个经授权的观看者的一系列非公开可视数据的方法包括下列步骤:向各经授权的观看者提供一副有源眼镜;生成一轮换图案;生成一数据信号,它包括一系列按上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧,每个私密数据帧系列均对应于一经授权的观看者;将所述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,根据适当的轮换图案开启和关闭各副有源眼镜中的光闸。由于有本发明的方法,用相应有源眼镜观看显示器的各个经授权的用户可看到相应的私密数据系列,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到掩蔽数据。
附图说明
附图中示出了当前最佳的实施例,但是,应该认识到,本发明并不局限于所示的精确结构和手段。
图1是配置成供本发明使用的膝上型计算机和一副有源眼镜的概略图;
图2是修改成供本发明使用的计算机软件结构的概略图;
图3是说明计算机与一副有源眼镜之间关系的概略图,所述计算机与源眼镜均是按本发明的结构配置的;
图4A和4B说明了用于使有源眼镜与计算机显示器相同步的初始化同步图案和数据传输图案;
图5A-5C合在一起是说明本发明在公共可视显示器上提供非公共可视数据的方法的流程图;
图6A-6B合在一起是用频闪技术形成并显示一个字符的图。
具体实施方式
本发明包括这样的系统、方法和设备,它们合在一起用可视数据隐藏提供公共可视数据的个人的、私密的视图。依照本发明的结构,基本的系统包括:一副有源眼镜;一计算机;一从有源眼镜到计算机的数据通讯链路;包含在计算机内的编码软件;以及,一代替标准显示驱动程序的替换显示器驱动程序,它位于计算机内并由编码软件所使用。图1是依照本发明结构的膝上型计算机的高层图。该系统包括:膝上型计算机1,它带有显示器6;一副有源眼镜2,其中带有带光闸的显示器9;以及,通讯链路3,它将计算机1与有源眼镜2连接起来。尽管图中示出了基于有线的通讯链路,但本发明并不局限于这一点。相反,通讯链路3也可包括如RF或红外链路的无线方案。
计算机1还可包括存储在计算机可读存储器中的操作系统5、替换显示器驱动程序7以及编码器应用程序4。替换显示器驱动程序7可代替标准的初始设备制造商(OEM)设备驱动程序,它一般用于与视频电路(未示出)相通讯,以便在显示器6上显示出视频输出。具体地说,替换显示器驱动程序7可按与本发明的结构相一致的方式将视频输出提供给显示器6和有源眼镜2。最后,编码器4可作为独立的应用程序在计算机1上运行。编码器4可对来自其它的运行的应用程序的视频输出进行编码,并且,如果计算机1的用户请求的话,则编码器4可按本发明的结构将编码后的视频输出传给显示器6并将相应的同步信号传给有源眼镜2。对此相对应,包括在有源眼镜2内的解码器8可对接收自计算机1的同步信号进行解码,以便通过有源眼镜2的带光闸透镜9以非公开的方式显示公共视频输出中的私密信息。
图2是依照本发明结构的典型的窗口式计算机结构及其内部操作系统组件的概略图。值得注意的是,该图示出了用本发明系统进行改进之前和之后的结构。在图2中,作为一个实例,示出了使用MicrosoftWindows系统(由华盛顿州Redmond的Microsoft公司生产)的典型计算机结构。但是,本技术的专家将会认识到,本发明并不局限于这方面。相反,可以用具有用于在编码软件4、显示器6和有源眼镜2之间进行通讯的操作装置的任何操作系统结构以类似的方式实现本发明。但是,在典型的窗口结构中,显示器6和有源眼镜2均通过包括通用驱动程序层18和专用设备驱动程序层23在内的若干设备驱动程序而独立于驻留在应用程序层10中的编码软件4。
一般地说,在上述最佳实施例中,包括32位应用程序11、16位应用程序12和DOS应用程序13在内的应用程序10通过作为操作系统5一部分的操作系统外壳层15彼此相通讯。通过操作系统外壳层15,应用程序10可通过附加的通用驱动程序层18与适当的设备驱动器23相通讯,所述通用驱动程序层18可调用设备专用的设备驱动程序例如显示器驱动程序20、打印机驱动程序21或CD-ROM驱动程序22,以便与专用的附属设备27例如显示卡24、打印机25或CD-ROM26相通讯。此外,在Windows95操作系统中,32位外壳15与通用驱动程序18之间可存在有Windows核心14、虚拟机管理器16、可安装的文件系统管理并以及winsock支持模块和配置管理器19。尽管如此,除操作系统5起应用程序10与设备驱动程序23之间的中介的作用以外,内部Windows95结构的细节并不属于本发明。具体地说,通过使用Windows95操作系统将命令传给物理设备27或接收来自物理设备27的数据,应用程序10可最佳地通过操作系统层5和专用设备驱动程序23与物理设备27相通讯。
在图2中,用虚线2、4和7示出了本发明结构的改进和增加物。具体地说,图2示出了一种改进的计算机结构,它包括一编码应用程序4和一替换显示器驱动程序7。替换显示器驱动程序7可代替OEM显示器驱动程序20,以便同步地驱动视频显示器6和新增加的有源眼镜2。通过操作系统5和替换设备驱动程序7与显示器6和有源眼镜2相通讯的编码器应用程序可使有源眼镜2中的带光闸的透镜9(图1所示)与图像在显示器6上的显现相同步,以便向用户提供显示在显示器6上的视频输出的私密视图,而没有使用同步有源眼镜2的非法用户则只能看到随机的数据。
图3概略地示出了本发明结构的有源眼镜2的操作。在本发明中,有源眼镜2包含有通常位于有源眼镜内的光电部件,例如显示器9中的光闸。具体地说,光闸轮换控制器31控制着显示器9的光闸的轮换。此外,如前所述,有源眼镜2还可包括一解码器8,它用于对计算机1传送的并且由有源眼镜2通过数据通讯链路3接收到接收器30内的经编码的轮换数据进行解码。
在传统的3D应用程序中,各个光闸可按交替的方式开启和关闭。与光闸的开启和关闭有关的唯一变量如果有的话就是轮换速率。在本发明的一个最佳实施例中,除考虑轮换速率以外,还用解码器8使有源眼镜2的光闸与特定的轮换图案相同步。此后,按一定的图案驱动带光闸的显示器9,所述图案与用来改变属于计算机1的显示器6中的图像的图案相匹配。
在操作过程中,用特定的图案以同步操作的方式驱动显示器6和有源眼镜2,以便在实际上形成“频闪窗口”,在该窗口中,仅将显示器6中的各字符或图形的一部分显示给用户的一只眼睛或另一只眼睛。在下一次频闪时,为一只或另一只眼睛提供字符或图形的另一部分。在若干次频闪之后,可现显出显示器上的整个字符或图形。所需的频闪次数取决于用于在显示器上显现整个字符的每个字符的部分或象限的数量。
图6A和6B合在一起示出了用上述频闪技术形成的示例性字符。图6A示出了本技术中周知的用于市售显示器的典型字符显示机制。显示器中的每个字符均是由显示器中发光的多个象素54所限定的。象素54可逻辑地分组成字符单元50,该单元内有较小的字符框52。就该字符而言,字符框52的X-Y轴上的象素54的交点表示象素54的可能的发光位置。除“框”较大以外,可用同样的方式来描述图形。在图6A中,示出了字母“A”,该字母是在如前所述那样在图6B中的三次“频闪”过程中“形成”的。尽管如此,图6B中所示的图案仅仅是一个示例性图案。事实上,只要在实现了轮换图案之后可形成完整的字符,就可以选择象素54的其它组合。
最佳的是,在每一次频闪过程中,与私密数据无关的数据都会被显示到显示屏6上,因此,非法用户可以仅看到公共数据。例如,可将屏幕保护器图案用作不相关的公共数据。具体地说,参照图3,可视的应用程序35可以将标准的视频输出34提供给操作系统5,因为,这种输出通常总是存在于对本发明来说未经改进的计算机1内。如果能够做到的话,本发明还可生成填充图案41,以形成供没有同步有源眼镜2的未经授权的观看者观看的公共视图。每个标准的视频输出34和填充图案41均可提供给编码器应用程序4。
为了使显示器6与有源眼镜2相同步,上述最佳实施例可包括至少两种轮换图案。一种轮换图案仅同时开启或关闭眼镜2的带光闸的透镜并同步地在两种状态之间交替进行显示。第一种状态可包括用户要观看的私密数据。第二种图像可包括掩蔽数据,例如不同的屏幕、屏幕保护器或按某一物理距离偏移的原始图像。例如,图像可以向左或向右平移一个或多个字符或者向上或向下平移一行或多行。如果每10ms刷新屏幕,则刷新点之间的时间可用于要启动的其它轮换,因此,同样距离内的其它机器上的其它用户可以使他们自己的私密数据视图有效。可证明后一种方法对适度水平的私密性和安全性来说是有用的。
第二种轮换图案可包括左眼/右眼图像的特定组合,这种组合仅能使用户看到屏幕上的各个字符。这种第二轮换图案可以比第一轮换图案更复杂,因为,轮换的时间和左眼/右眼图像的轮换是可变的。尽管如此,在每一种情况中,在没有特定轮换信息的情况下,对非法用户来说,投射的图像是不可读的。明显的是,对有有源眼镜但不知道特定轮换信息的非法用户来说,投射的图像是不可读的。
为了使显示的特定轮换与有源眼镜2的交替活动相协调,可以使用编码应用程序4。可实现轮换图案编码算法的编码应用程序4最好包括一随机数作为上述编码算法的种子。所述编码算法可将显示器驱动程序7和有源眼镜光闸轮换控制器31设定成相应的轮换图案。最佳的是,只要算法能产生无闪烁的操作,则可在上述轮换图案中使用任何流行的编码算法。
具体地说,存在有一组原则以便在各只眼睛中提供不同的图像,同时使感受到的闪烁和眼睛疲劳达到最小。典型的实现形式使用了120HZ刷新率或者根据相关的显示器能力尽可能地接近120HZ。但是,由于存在有多种不能提供120HZ刷新率的监视器,故提供刷新率调节工具以便在用户选择新的分辨率或将不同的显示器连接于计算机时调节和测试刷新速率设置。
例如,在较高的分辨率例如1024×768或更大的分辨率下,100HZ或105HZ的刷新率可适应多种显示,这些显示不可能具有与120HZ刷新率相媲美的视频带宽。还有,在刷新率降至120HZ以下时,交替图案会变得更加引人注意。具体地说,由于刷新率下降至90HZ以下,闪烁会更明显,对某些用户可能是个问题。相反,就90HZ以上的刷新率而言,闪烁是引人注意的但不会令人讨厌。所以,最好避免降至90HZ以下的刷新率。
为了适当地使显示器6和有源眼镜2以安全的方式相同步,可以选择闪频循环之间随机的循环时间并将其插进同步信号。为了用随机循环时间对同步信号进行编码,编码器应用程序4可获得来自随机数生成器40的种子,以便形成用于使显示器6和有源眼镜2的随机循环时间。具体地说,正如本文所详细说明的那样,在插入填充图案从而显示出公共视图时,所说的种子可为在随后的频闪循环内延迟显示非公开可视数据提供基础。
编码器4可生成一显示信号33,它带有填充图案41以及根据同步信号的轮换图案散布在其中的包括在标准视频输出34内的私密数据。同时,编码器4可生成一数据同步信号39,它同于使有源眼镜2与显示器6相同步。替换的设备驱动程序7可接收显示信号33,而数据同步生成器38则可接收数据同步信号39。
在开始时,替换的设备驱动程序7可用数据同步生成器38通过经由发射器32将初始同步信号(末示出)传给有源眼镜2而初始化有源眼镜2。随后,替换的设备驱动程序7可将数据同步信号39传给有源眼镜2并将组合的信号33传给显示器6。通过用数据同步信号39使带光闸的显示器9的活动同步,用户可以仅看到在频闪(例如未掩蔽的)循环中显示出的私密数据的部分。用户眼睛的视觉暂留可将私密数据的频闪部分合成一体的以非公开方式可视的图像,这种图像不能被非法用户所看到。所以,有源眼镜2可在向用户提供数据的私密视图,同时,非法用户只能看到显示器6上的公共图案,这种图案是由与私密视图结合在一起的填充图案41构成的。
图4A和4B说明了用于计算机1与有源眼镜2之间通讯的通讯协议。但是,本技术的专家将会认识到,这里所述的协议是可同样使用的多种协议中的一个实例。任何协议的重要方面均包括用随机种子对计算机1和有源眼镜2的初始同步化的支持以及对计算机1与有源眼镜2之间连续的同步的传输的支持。具体地说,在上述最佳实施例中,具有计算机1与有源眼镜2之间的数据通讯链路3最好具有无线通讯链路的用户可离开显示器6、释放数据通讯链路3上的通讯连接、返回至显示器6并重新进行通讯连接。此外,连续的同步可以消除对有源眼镜2的需要,以便在轮换操作中保持一精确的计时器。
如图4A和4B所示,该最佳实施例可以包括两种协议:初始化协议和数据传输协议。如图4A所示,初始化协议可用与计算机1所使用的同样的种子来初始化有源眼镜2,以便对数据同步信号39中的光闸轮换次序进行编码。值得注意的是,如上所述,数据同步信号39仅仅是编码后的光闸轮换次序,而不是与填充图案41相结合并隐藏在显示器6上的标准视频输出34。有源眼镜2可由一最好为一秒或更少的脉冲串来初始化,所述脉冲串传送一用于形成计算机1与有源眼镜2之间通讯的数据同步图案以及自身的种子图案。值得注意的是,正如在数据通讯技术中所周知的那样,所述数据同步图案可以是基于数据通讯链路的错误特征的任何图案。
如图4A所示,初始化协议最好可作为脉冲串来加以广播,以便防止附近的其它接收者接收种子图案并对其解码。还有,用户最好能通过确保在同一时间内不会初始化区域内的其它有源眼镜而增加额外的安全性。就红外数据通讯链路而言,用户可仅在狭发脉冲串的时间内用手遮住发射器和接收器的路径。另外,就RF链路而言,将一序列号存储在有源眼镜2的固定存储器内。结果,编码应用程序可将该序列号用作种子图案的一部分,因此,只有相应的有源眼镜才能对种子图案进行解码。
图4B还说明了一种数据传输协议。该数据传输协议与初始化协议相类似,包括对数据同步图案和数据图案的广播。数据同步图案可与初始化同步图案相同,也可以不同。事实上,如果在数据通讯链路中用例如NRZ或NRZI的编码图案表示要由有源眼镜抽出的时标数据,那么,就可略去数据同步图案。再有,由于数据图案是有源眼镜2解码和应用的编码后光闸同步图案,故在包括有数据同步图案时,可以进一步增强安全性。
例如,值得注意的是,各个数据图案可以是不同的,因此,可以连续地改变光闸的轮换次序。驻留在有源眼镜2上的解码器8仅可使用在各数据同步帧中加以解码的新同步图案。通过改变各数据同步帧的持续时间可以包括进一步的安全性。结果,在各数据同步之间广播有不同长度的若干同步图案时,有源眼镜的解码器8作为左眼/右眼光闸活动的连续流仍可抽出同步图案。
图5A-5C合在一起是说明用于在公共可视显示器上提供非公共可视数据的方法的流程图。所述方法始于步骤100,在步骤100中,可自动或由用户手动地启动驻留在操作系统应用程序层内的应用程序。在步骤102中,由应用程序生成标准的视频输出,该输出被提供给操作系统,以便在显示器上观看。最后,可将标准视频输出存储在第一视频存储器内。
在步骤104中,编码应用程序或者有选择的是替换的设备驱动程序——标准OEM显示驱动程序的替代驱动程序——接收试图将视频输出提供给显示器的通知。作为响应,编码应用程序或者有选择的是替换的设备驱动程序将包括简单轮换、复杂轮换或根本不轮换的编码方法提示给用户。如果例如在不特别关心安全性的情况下用户选择了不对视频输出进行编码,则在步骤108中,如同在未用本发明结构加以改进的计算机系统中通常出现的那样,将第一视频存储器的内容直接输出至显示器。
如图5B所示,如果例如在特别关注安全性的情况下用户选择了对视频输出进行编码,则在步骤110中将填充图案加载进第二视频存储器。很明显,所述填充图案可包括随机数据也许包括屏幕保护器图像。没有按本发明结构而同步的有源眼镜的无关的非法用户仅能看到用户屏幕上的公共图案而看不到私密数据。随后,在步骤112中,可生成种子图案,以便确定用于数据同步图案的随机循环时间。
在判断步骤114中,如果用户已选择了简单轮换图案,则在步骤116中将用随机种子生成的同步图案传给有源眼镜,以便使带光闸的透镜的活动与输出给显示器的私密数据的频闪相同步。然后,在步骤118中,将第一视频存储器的内容输出给显示器。在步骤120中,于输出第一视频存储器之后,进行与所述种子相对应的延迟。在步骤122中,在显示私密数据时,将第二视频存储器的内容即填充图案传给显示器。最后,在步骤124中,进行额外的延迟直至显示的下一次刷新循环。在步骤128中应用程序提供其它视频输出的情况下重复上述过程,直至在判断步骤126中判断出应用程序业已结束、没有其它的视频输出提供给显示器。通过这种方式,有同步有源眼镜的用户会依照带光闸的LCD投影显示器的交替活动仅看到第一视频存储器中的私密数据。相应地,没有同步有源眼镜的非法用户会在显示器上仅看到由与私密图像给构在一起的填充图案构成的公共图案。值得注意的是,填充图案会遮掩住私密数据。
如果在判断步骤114中用户选择了用如图5C所示的复杂轮换对视频输出进行编码,则在步骤130中将用随机种子生成的同步图案传给有源眼镜,以便使带光闸的透镜的活动与输出给显示器的私密数据的频闪相同步。然后,在步骤132中,将第一视频存储器的内容的第一部分输出给显示器。在步骤134中,于输出第一视频存储器的内容的第一部分之后,进行与所述种子相对应的延迟。在步骤144中,将填充图案输出给显示器。随后,在步骤146中,进行与所述种子相对应的延迟。
在步骤136中,将第一视频存储器的内容的第二部分输出给显示器。在步骤138中,于输出第一视频存储器的内容的第二部分之后,进行与所述种子相对应的额外延迟。如在步骤144中一样,在步骤148中将填充图案输出给显示器。随后,在步骤150中,进行与所述种子相对应的延迟。将第一视频存储器的内容的其它部分输出给显示器,然后是相应的延迟和填充图案。最后,在步骤140中显示第一视存储器的内容的最后一部分。在步骤152中应用程序提供其它视频输出的情况下重复上述过程,直至在判断步骤142中判断出应用程序业已结束、没有其它的视频输出提供给显示器。通过这种方式,有同步有源眼镜的用户会依照带光闸的透镜的交替活动仅看到并综合第一视频存储器中的私密数据部分。相应地,没有同步有源眼镜的非法用户会仅看到公共图案,而填充图案则会遮掩住私密数据。
Claims (38)
1、一种用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的方法,该方法包括下列步骤:
生成一轮换图案;
生成一数据信号,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,
响应对轮换图案的接收和解码,有源眼镜可根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据遮掩的私密数据。
2、如权利要求1的方法,其特征在于,对所述轮换图案进行编码。
3、如权利要求1的方法,其特征在于,上述生成数据信号的步骤包括下列步骤:
将掩蔽数据插进所述数据信号;以及,
在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时将私密数据插进所述数据信号。
4、如权利要求1的方法,其特征在于,所述生成数据信号的步骤可包括下列步骤:
将掩蔽数据插进所述数据信号;以及,
就构成一完整字符或图像的私密数据而言,在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时重复插入上述完整字符或图像的一部分,直至上述完整字符或图像的所有部分均被插进了所述数据信号;
由此,用按所述轮换图案与显示器相同步的有源眼镜来观看的数据信号的显示是完整字符或图像的频闪显示。
5、如权利要求1的方法,其特征在于,所述开启和关闭光闸的步骤包括下列步骤:响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸。
6、如权利要求2的方法,其特征在于,所述开启和关闭光闸的步骤包括下列步骤:
对编码后的轮换图案进行解码;以及
响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸。
7、如权利要求1的方法,其特征在于,所述轮换图案对应于交替显示私密数据和掩蔽数据。
8、如权利要求1的方法,其特征在于,所述轮换图案对应于私密数据的组合的左眼/右眼图像。
9、如权利要求1的方法,其特征在于,所述掩蔽数据是填充图案。
10、如权利要求9的方法,其特征在于,所述填充图案是随机数据。
11、如权利要求9的方法,其特征在于,所述填充图案是屏幕保护器图像。
12、如权利要求1的方法,其特征在于,所述掩蔽数据是私密数据的衍生数据。
13、一种用于在公共可视显示器上提供非公开可视数据的系统,该系统包括:
一包括显示器、显示器驱动程序以及至少一个应用程序的计算机;
一副有源眼镜,它具有带光闸的透镜;
一数据通讯链路,它以可通讯的方式将计算机连接于有源眼镜;以及
一编码器算法,它设置在计算机内以便生成一轮换图案;
所述计算机根据上述轮换图案将应用程序产生的私密数据的帧散布到数据信号中的掩蔽数据的帧内;
所述显示器驱动程序将上述数据信号提供给公共可视的显示器;
在所述数据通讯链路上将轮换图案提供给有源眼镜;
响应对轮换图案的接收和解码,所述有源眼镜根据上述轮换图案开启和关闭带光闸的透镜;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可看到应用程序产生的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到被掩蔽数据所遮掩的私密数据。
14、如权利要求13的系统,其特征在于,所述数据通讯链路是无线数据通讯链路。
15、如权利要求13的系统,其特征在于,所述有源眼镜包括一解码器,它用于对上述轮换图案进行解码。
16、如权利要求13的系统,其特征在于,在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时,所述计算机将掩蔽数据插到数据信号中并可将私密数据插到该数据信号中。
17、如权利要求13的系统,其特征在于,所述计算机将掩蔽数据插到数据信号中,就构成一完整字符或图像的私密数据而言,所述计算机在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时重复插入上述完整字符或图像的一部分,直至上述完整字符或图像的所有部分均被插进了所述数据信号;
由此,可用按所述轮换图案与显示器相同步的有源眼镜来观看的数据信号的显示是完整字符或图像的频闪显示。
18、如权利要求15的系统,其特征在于,所述解码器对上述轮换图案进行解码;以及
响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸。
19、如权利要求13的系统,其特征在于,所述轮换图案对应于交替显示私密数据和掩蔽数据。
20、如权利要求13的系统,其特征在于,所述轮换图案对应于私密数据的组合的左眼/右眼图像。
21、如权利要求13的系统,其特征在于,所述掩蔽数据是填充图案。
22、如权利要求21的系统,其特征在于,所述填充图案是随机数据。
23、如权利要求21的系统,其特征在于,所述填充图案是屏幕保护器图像。
24、如权利要求13的系统,其特征在于,所述掩蔽数据是私密数据的衍生数据。
25、如权利要求13的系统,其特征在于,该系统还包括:
具有带光闸的透镜的至少一副附加的有源眼镜;
所述轮换图案包括同步脉冲,它们对应于各副附加的有源眼镜;
各副附加的有源眼镜的带光闸的透镜响应相应的同步脉冲而开启和关闭;
由此,用一副有源眼镜观看显示器的各个用户可看到与该副有源眼镜相对应的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者仅能看到被掩蔽数据所遮掩的私密数据。
26、一种用存储存固定媒体中的一组指令进行编程的计算机设备,所述编程后的计算机设备包括:
用于生成一轮换图案的装置;
用于生成一数据信号的装置,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
用于将上述数据信号提供给公共可视的显示器的装置;以及,
用于响应对轮换图案的接收和解码,有源眼镜可根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸的装置;
由此,用有源眼镜观看显示器的用户可以看到私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据遮掩的私密数据。
27、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,对所述轮换图案进行编码。
28、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,上述用于生成数据信号的装置包括:
用于将掩蔽数据插进所述数据信号的装置;以及,
用于在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时将私密数据插进所述数据信号的装置。
29、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述用于生成数据信号的装置包括:
用于将掩蔽数据插进所述数据信号的装置;以及,
用于就构成一完整字符或图像的私密数据而言在上述轮换图案中的同步脉冲发出指示时重复插入上述完整字符或图像的一部分直至上述完整字符或图像的所有部分均被插进了所述数据信号的装置;
由此,用按所述轮换图案与显示器相同步的有源眼镜来观看的
屏幕保护器图像。最后,在又一个实施例中,所述掩蔽数据可以是私密数据的经修改的衍生数据,例如是具有改变了颜色的数据或者是内数据信号的显示是完整字符或图像的频闪显示。
30、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述开启和关闭装置包括:响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸的装置。
31、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述开启和关闭装置包括:
对所述轮换图案进行解码的装置;以及
响应所述轮换图案中的同步脉冲开启和关闭光闸的装置。
32、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述轮换图案对应于交替显示私密数据和掩蔽数据。
33、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述轮换图案对应于私密数据的组合的左眼/右眼图像。
34、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述掩蔽数据是填充图案。
35、如权利要求34的计算机设备,其特征在于,所述填充图案是随机数据。
36、如权利要求34的计算机设备,其特征在于,所述填充图案是屏幕保护器图像。
37、如权利要求26的计算机设备,其特征在于,所述掩蔽数据是私密数据的衍生数据。
38、一种用于在公共可视显示器上提供给经授权的观看者相对应的一系列非公开可视数据的方法,该方法包括下列步骤:
给各经授权的用户提供一副有源眼镜;
生成一轮换图案;
生成一数据信号,所述数据信号包括根据上述轮换图案散布的私密数据帧和掩蔽数据帧;
将上述数据信号提供给公共可视的显示器;以及,
响应对轮换图案的接收和解码,根据轮换图案开启和关闭有源眼镜上的光闸;
由此,用相应有源眼镜观看显示器的各个合法观看者可以看到相应系列的私密数据,而没有有源眼镜的未经授权的观看者则只能看到被掩蔽数据桢遮掩的私密数据桢。
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