CN116016801A - 水印嵌入方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水印嵌入方法及显示装置。该水印嵌入方法包含下列步骤。由处理电路，接收输入图像。由处理电路，依据时间序列数据以及预设方案产生浮水印信号的浮水印讯息。其中在多个连续周期每一个的暗态期间以及亮态期间，时间序列数据的相位相反并且预设方案的灰阶的平均值相等。由处理电路，将浮水印信号嵌入输入图像信号以产生具有浮水印讯息的输出图像信号。由显示面板，依据输出图像信号显示图像。

Description

水印嵌入方法及显示装置

技术领域

本申请涉及一种水印嵌入方法，特别涉及一种关联于人类视觉很难察觉的水印嵌入方法及显示装置。

背景技术

在现今的生活中，随着人们对显示器的依赖性急剧的提升，使用者常常需要利用显示器呈现简报、数据、画面、图像。然而，在这样的情形中，若显示器所呈现的画面或图像未注明其来源，被拍摄且随意传播后，通常很难追朔其源头。因此，如何改善显示数据经相机拍摄外流而无法追朔其来源的情形为本领域中重要的议题。

发明内容

本揭示文件提供一种水印嵌入方法，包含下列步骤。由处理电路接收输入图像。由处理电路依据时间序列数据以及预设方案产生浮水印信号的浮水印讯息。其中在多个连续周期每一个的暗态期间以及亮态期间，时间序列数据的相位相反并且预设方案的灰阶的平均值相等。由处理电路将浮水印信号嵌入输入图像信号以产生具有浮水印讯息的输出图像信号。由显示面板依据该输出图像信号显示图像。

本揭示文件提供一种电子装置。显示装置包含处理电路以及存储装置。处理电路电性耦接处理电路。处理电路用以进行下列步骤。接收输入图像。依据时间序列数据以及预设方案产生浮水印信号的浮水印讯息，其中在多个连续周期每一个的暗态期间以及亮态期间，该时间序列数据的相位相反并且该预设方案的灰阶的平均值相等。将浮水印信号嵌入输入图像信号以产生具有浮水印讯息的输出图像信号。

综上所述，本揭示文件提供的显示装置用以显示具有浮水印讯息的图像，而使相机拍摄显示装置时会提取到所述浮水印图样的讯息，从而确保数据来源，并进一步降低数据外流的风险。

附图说明

为使本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的显示装置以及电子装置的示意图。

图2为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的水印嵌入方法的流程图。

图3为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据、预设方案以及浮水印信号的灰阶讯息的示意图。

图4为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的输入图像信号的画面、输出图像的画面以及人类视觉感受的画面的示意图。

图5为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的浮水印信号的灰阶讯息、相机快门速度以及输出图像的画面的示意图。

图6为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的浮水印信号的灰阶讯息、相机快门速度以及输出图像的画面的示意图。

图7为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的摄像装置、显示装置以及屏幕的示意图。

图8A以及图8B为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的摄像装置拍摄的显示装置的影幕的拍摄画面的示意图。

图9为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据、预设方案以及浮水印信号的示意图。

图10为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据、预设方案以及浮水印信号的示意图。

图11为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据、预设方案以及浮水印信号的示意图。

【符号说明】

为使本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：

100:显示装置

110:处理电路

120:显示面板

130:存储装置

200:水印嵌入方法

410，411，412:画面

710:摄像装置

720:屏幕

730:显示装置

811，812:拍摄画面

HUMV:画面

DEC:电子装置

GPU:图形处理器

VIN:输入图像信号

VOUT:输出图像信号

TSD:时间序列数据

PGP:预设方案

TSD，TSDa～TSDd:时间序列数据

PGP，PGPa～PGPd:预设方案

IGRAa～IGRAd:灰阶讯息

IMG1L～IMG3L，IMG1H～IMG3H:画面

C1～C3:周期

S210～S240:步骤

具体实施方式

下列举实施例配合所附图示做详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本公开所涵盖的范围。另外，图示仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明除外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。

此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“和/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。

在本文中，当一元件被称为“耦接”或“耦接”时，可指“电性耦接”或“电性耦接”。“耦接”或“耦接”也可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。

请参阅图1，图1为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的显示装置100以及电子装置DEC的示意图。在一些实施例中，显示装置100可以由显示器实施。在另一些实施例中，显示装置100可以由计算机、平板、手机的屏幕及其相关联元件、组件、电路或模块实施。因此，本申请不以此为限。

如图1所示，显示装置100包含处理电路110、存储装置130、以及显示面板120。在一些实施例中，处理电路110可以由中央处理器、微处理器、图形处理器、可编程门阵列集成电路(Field-Programm able Gate Array；FPGA)、特定应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit；ASIC)或其他适用于提取或执行存储在存储器中的指令的硬件装置。

存储装置130可以由电性、磁性、光学记忆装置或其他存储指令或数据的存储器实施。在一些实施例中，存储装置130可以由易失性存储器或非易失性存储器实施。在一些实施例中，存储装置130可以由随机存取存储器(Random Access Memory；RAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory；DRAM)、磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive Random Access Memory；MRAM)、相变化存储器(Phase-Change RandomAccess Memory；PCRAM)或其他存储器实施。

在一些实施例中，电子装置DEC包含图形处理器GPU。图形处理器GPU提供第一图像信号VIDEO1至处理电路110。处理电路110用以自图形处理器GPU接收第一图像信号VIDEO1，并且自存储装置130获取时间序列数据TSD以及预设方案PGP。时间序列数据TSD用以决定浮水印在相对亮态或相对暗态的显示时序。预设方案PGP包含浮水印图样的待迭加位置以及灰阶数据。

处理电路110依据时间序列数据TSD以及预设方案PGP产生浮水印信号。并且，处理电路110用以将浮水印信号嵌入输入图像信号VIN，从而产生输出图像信号VOUT，供显示面板120显示图像。

请一并参阅图1至图4。图2为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的水印嵌入方法200的流程图。图3为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据TSDa、预设方案PGPa以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAa的示意图。图4为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的输入图像信号的画面410、输出图像的画面411以及412以及人类视觉感受的画面HUMV的示意图。在一些实施例中，浮水印信号的灰阶讯息可由浮水印信号的浮水印讯息理解。

如图2所示，水印嵌入方法200包含步骤S210～S240。在步骤S210中，由处理电路110，接收输入图像VIN。在一些实施例中，处理电路110自图形处理器GPU接收输入图像VIN。

在步骤S220中，由处理电路110，依据时间序列数据TSDa以及预设方案PGPa产生浮水印信号的灰阶讯息IGRAa。如图3所示，在周期C1～C3的时间t0～t1、t2～t3、t4～t5中，时间序列数据TSDa的相位为负相位(数值为-1)，故各周期C1～C3中的时间t0～t1、t2～t3、t4～t5可以由浮水印的暗态期间理解。另一方面，在周期C1～C2的时间t1～t2、t3～t4中，时间序列数据TSDa的相位为正相位(数值为+1)，故各周期C1～C2中的时间t1～t2、t3～t4可以由浮水印的亮态期间理解。换句话说，在各周期(例如，周期C1)中的暗态期间(例如，时间t0～t1)以及亮态期间(例如，时间t1～t2)时间序列数据TSDa的相位相反。

在一些实施例中，为了让人类视觉很难/无法察觉浮水印图样，预设方案PGPa在各周期(例如，周期C1～C3任一个)的暗态(例如，t0～t1)以及亮态期间(例如，时间t1～t2)的数值经设定相等。浮水印以高频率在高灰阶以及低灰阶闪烁的方式，造成视觉暂留的现象，使人类视觉难以察觉。

在一些实施例中，假设预设方案PGPa的数值设定在“x”，所述“x”可由任意数值实施。在一些实施例中，处理电路110将时间序列数据TSDa以及预设方案PGPa相乘而产生浮水印信号的灰阶讯息IGRAa。因此，浮水印信号的灰阶讯息IGRAa的值域会落在“-x”至“+x”之间。

具体而言，在各周期(例如，周期C1～C3任一个)中的暗态期间(例如，时间t0～t1、t2～t3或t4～t5)，浮水印信号的灰阶讯息IGRAa的灰阶值为“-x”。因此，显示面板120所显示的图像会包含在相对较低灰阶的浮水印(例如，画面IMG1L、IMG2L或IMG3L中在低灰阶的三角形图样)的画面(例如，画面IMG1L、IMG2L或IMG3L)。

在各周期(例如，周期C1～C2任一个)中的亮态期间(例如，时间t1～t2、t3～t4)，浮水印信号的灰阶讯息IGRAa的灰阶值为“+x”。因此，显示面板120所显示的图像会包含在相对较高灰阶的浮水印(例如，画面IMG1H、IMG2H或IMG3H中在高灰阶的三角形图样)的画面(例如，画面IMG1H、IMG2H或IMG3H)。

在一些实施例中，时间序列数据TSDa的频率(各周期(例如，周期C1～C3)的时间长度的倒数)对应于/近似于显示面板的120的更新率(例如，30、60、120Hz或其他频率)。在另一些实施例中，时间序列数据TSDa的频率对应于/近似于显示面板的120的更新率的倍数。

如此，显示面板120的显示图像会包含在高频(例如，60、120、240Hz或其他频率)闪烁的浮水印图样，使人类视觉难以察觉。

如图4所示，输入图像经由处理电路110嵌入浮水印信号的灰阶讯息IGRAa后，输出图像的画面411包含浮水印在低灰阶的图样，并且输出图像的画面412包含浮水印在高灰阶的图样。在一些实施例中，输出图像的画面411以及412对应于时间序列数据TSDa的一个周期(例如，周期C1～C3中任一个)中的暗态(例如，t0～t1)以及亮态期间(例如，t1～t2)。并且，将时间序列数据TSDa的频率经设定在一定数值(例如，30或60Hz)以上，人类视觉感受的画面HUMV便不会含有浮水印图样。

请一并参阅第1至图8。图5为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的浮水印信号的灰阶讯息IGRAa、相机快门速度以及输出图像的画面IMG1L～IMG3L以及IMG1H～IMG3H的示意图。图6为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的浮水印信号的灰阶讯息IGRAa、相机快门速度以及输出图像的画面IMG1L～IMG3L以及IMG1H～IMG3H的示意图。图7为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的摄像装置710、显示装置730以及屏幕720的示意图。在图7中的显示装置730对应于图1中的显示装置100。图8A以及图8B为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的摄像装置710拍摄的显示装置730的屏幕720的拍摄画面的示意图。

在一些实施例中，如图5所示，在使用摄像装置710对显示装置730的屏幕720拍摄时，若摄像装置710的曝光时间(例如，1/60秒)的倒数对应于/相等于时间序列数据TSDa的频率，则在摄像装置710的曝光时间内，浮水印图样的积分平均会等同于原图像画面的灰阶，造成拍摄画面中不会携带浮水印图像的讯息。

在一些实施例中，如图6所示，时间序列数据TSDa的频率经设定在质数(例如，23Hz、37Hz、41Hz、43Hz、53Hz、73Hz、79Hz、83Hz、127Hz、131Hz、137Hz、139Hz、149Hz、251Hz、257Hz、263Hz、269Hz或其他质数)或特定数值以不对应至摄像装置710的曝光时间。在这样的情形中，时间序列数据TSDa的频率相异于和/或近似于显示面板120的更新率。如此，在使用摄像装置710对显示装置730的屏幕720拍摄时，在摄像装置710的曝光时间内，浮水印图样的积分平均会相异于原图像画面的灰阶，而使拍摄画面中会携带浮水印图像的讯息。如图8A以及图8B所示，摄像装置710拍摄显示装置730的屏幕720所产生的拍摄画面811包含在低灰阶的浮水印图样(例如，图8A中较低灰阶的“AUO”)，拍摄画面812包含在低灰阶的浮水印图样(例如，图8A中较高灰阶的“AUO”)。换句话说，摄像装置710的曝光期间的倒数无法完全对应于时间序列数据TSDa的频率时，摄像装置710所拍摄的画面会携带浮水印图样的讯息。

值得注意的是，时间序列数据TSDa的频率也可由其他不对应至摄像装置的曝光时间的倒数的合数实施。因此，本申请不以此为限。

图9为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据TSDb、预设方案PGPb以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAb示意图。时间序列数据TSDb包含周期C1～C3，各周期C1～C3包含暗态期间(例如，时间0～1/3t、t～4/3t以及2t～7/3t，所述“t”为任意正数)以及亮态期间(例如，时间1/3t～t、4/3t～2t)。其中，所述“t”为任意正数，并且，时间长度“t”代表周期C1～C3每一个的时间长度。

在图9的实施例中，各周期C1～C3内的暗态期间的时间长度可以相异于亮态期间的时间长度。并且对预设方案IGRAb进行相应的设定，使预设方案IGRAb在暗态期间的数值以及暗态期间的时间长度的乘积与预设方案IGRAb在亮态期间的数值以及亮态期间的时间长度的乘积相等。

举例而言，在暗态期间(例如，时间0～1/3t)中预设方案IGRAb具有一第一灰阶值(例如，2x，所述“x”可以为任意正整数)，其亮态期间(例如，时间1/3t～t)中预设方案IGRAb具有第二灰阶值(例如，x)，并且第一灰阶值以及暗态期间(例如，时间0～1/3t)的时间长度的乘积与该第二灰阶值以及该亮态期间的时间长度(例如，时间1/3t～t)的乘积相等，从而避免人类视觉察觉到浮水印图样。

如此，浮水印信号的灰阶讯息IGRAb在各周期C1～C3中前1/3周期、1/3至2/3周期以及2/3至3/3周期的灰阶值为“低、高、高”，进而增加摄像装置拍摄到浮水印的机率。

图10为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据TSDc、预设方案PGPc以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAc的示意图。时间序列数据TSDc包含周期C1～C3，各周期C1～C3包含暗态期间(例如，时间0～2/3t、t～5/3t以及2t～8/3t，所述“t”为任意正数)以及亮态期间(例如，时间0t～2/3t、5/3t～2t)。其中，所述“t”为任意正数，并且，时间长度“t”代表周期C1～C3每一个的时间长度。

在图10的实施例中，各周期C1～C3内的暗态期间的时间长度可以相异于亮态期间的时间长度。并且对预设方案IGRAc进行相应的设定，使预设方案IGRAc在暗态期间的数值以及暗态期间的时间长度的乘积与预设方案IGRAc在亮态期间的数值以及亮态期间的时间长度的乘积相等。

与图9的实施例相较，图10中的时间序列数据TSDc、预设方案PGPc以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAc的差异在于，时间序列数据TSDc在暗态期间以及亮态期间的时间长度以及预设方案IGRAc的相应设定。

具体而言，在暗态期间(例如，时间0～2/3t)中预设方案IGRAc具有一第一灰阶值(例如，x，所述“x”可以为任意正整数)，其亮态期间(例如，时间2/3t～t)中预设方案IGRAc具有第二灰阶值(例如，2x)，并且第一灰阶值以及暗态期间(例如，时间0～2/3t)的时间长度的乘积与第二灰阶值以及亮态期间的时间长度(例如，时间2/3t～t)的乘积相等，从而避免人类视觉察觉到浮水印图样。

如此，浮水印信号的灰阶讯息IGRAc在各周期C1～C3中前1/3周期、1/3至2/3周期以及2/3至3/3周期的灰阶值为“低、低、高”，进而增加摄像装置拍摄到浮水印的机率。

图11为依据本揭示文件的一些实施例所绘示的时间序列数据TSDd、预设方案PGPd以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAd的示意图。时间序列数据TSDd包含周期C1～C3，各周期C1～C3包含暗态期间(例如，时间0～1/2t、t～3/2t以及2t～5/2t，所述“t”为任意正数)以及亮态期间(例如，时间1/2t～t、3/2t～2t)。其中，所述“t”为任意正数，并且，时间长度“t”代表周期C1～C3每一个的时间长度。

在图11的实施例中，各周期C1～C3内的暗态期间的时间长度可以相异于亮态期间的时间长度。并且对预设方案IGRAd进行相应的设定，使预设方案IGRAd在暗态期间的数值以及暗态期间的时间长度的乘积与预设方案IGRAd在亮态期间的数值以及亮态期间的时间长度的乘积相等。

与图9的实施例相较，图11中的时间序列数据TSDd、预设方案PGPd以及浮水印信号的灰阶讯息IGRAd的差异在于，时间序列数据TSDd在暗态期间以及亮态期间的时间长度以及预设方案IGRAd的相应设定。

具体而言，在暗态期间(例如，时间0～1/2t)中预设方案IGRAd具有第一灰阶值(例如，x，所述“x”可以为任意正整数)，在亮态期间(例如，时间1/2t～t)中预设方案IGRAd具有第二灰阶值(例如，x)，并且第一灰阶值以及暗态期间(例如，时间0～1/2t)的时间长度的乘积与第二灰阶值以及亮态期间的时间长度(例如，时间1/2t～t)的乘积相等，从而避免人类视觉察觉到浮水印图样。

如此，浮水印信号的灰阶讯息IGRAd在各周期C1～C3中前1/3周期、1/3至2/3周期以及2/3至3/3周期的灰阶值为“低、中、高”，进而增加摄像装置拍摄到浮水印的机率。

综上所述，本揭示文件提供的显示装置100依据嵌入浮水印信号的输出图像信号显示画面。由于浮水印图样在高灰阶以及低灰阶之间以高频闪烁，较难由人类视觉所察觉。并且，利用预设方案PGPa～PGPd中的设定，可避免浮水印在高及低灰阶切换的一个显示周期内与摄像装置的曝光时间重合，从而增加摄像装置拍摄显示装置的屏幕的拍摄画面中具有浮水印图样的机率。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (10)

1.一种水印嵌入方法，包含：

由处理电路，接收输入图像

由处理电路，依据时间序列数据以及预设方案产生浮水印信号的灰阶讯息，其中在多个连续周期每一个的暗态期间以及亮态期间，该时间序列数据的相位相反并且该预设方案的灰阶的平均值相等；

由该处理电路，将该浮水印信号嵌入该输入图像信号以产生具有该灰阶讯息的输出图像信号；以及

由显示面板，依据该输出图像信号显示图像。

2.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中在该暗态期间该预设方案具有第一灰阶值，其中在该亮态期间，该预设方案具有第二灰阶值，并且其中该第一灰阶值以及该暗态期间的时间长度的乘积与该第二灰阶值以及该亮态期间的时间长度的乘积相等。

3.如权利要求2所述的水印嵌入方法，其中该第一灰阶值与该第二灰阶值相异，并且其中该暗态期间的时间长度与该亮态期间的时间长度相异。

4.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中该第一灰阶值与该第二灰阶值相等，并且其中该暗态期间的时间长度与该亮态期间的时间长度相等。

5.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中所述连续周期每一个的时间长度的倒数为质数。

6.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中所述连续周期每一个的时间长度的倒数为合数。

7.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中该输出图像信号的该浮水印讯息依据该时间序列数据的频率在亮态以及暗态切换，其中该频率为人类视觉无法察觉的频率。

8.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中所述连续周期每一个的时间长度的倒数对应于该显示面板的更新率。

9.如权利要求1所述的水印嵌入方法，其中所述连续周期每一个的时间长度的倒数对应于该显示面板的更新率的倍数。

10.一种显示装置，包含

处理电路；以及

存储装置，电性耦接该处理电路，用以存储指令或数据供该处理电路执行，其中该处理电路用以：

接收输入图像；

依据时间序列数据以及预设方案产生浮水印信号的浮水印讯息，其中在多个连续周期每一个的暗态期间以及亮态期间，该时间序列数据的相位相反并且该预设方案的灰阶的平均值相等；以及

将该浮水印信号嵌入该输入图像信号以产生具有该浮水印讯息的输出图像信号。

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