一种基于PWM亮度调节的屏幕防盗摄方法及系统与流程

一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法及系统
技术领域
1.本公开涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法及系统。


背景技术：

2.随着电子设备与通信技术的发展，各种移动智能设备上的摄像机拍摄功能越来越强大。然而，这也使得不法分子对屏幕的偷拍行为越来越难以被察觉，针对显示屏的盗摄行为可造成隐私侵害、机密泄露等严重的数据安全问题，屏幕上的文字、图片等文件资料的保护工作十分困难，不能有效防止被偷拍。
3.已有的防偷拍措施大多以溯源为主，通过在图片、文字资料上加入数字水印等方法对泄密资料进行溯源和追责，其重心在事后保护，不能从根本上阻止偷拍行为，屏幕的内容依然得不到有效保护。现有技术尚且无法有效解决屏幕被盗摄的问题。因此本发明基于屏幕通过pwm进行亮度调节的原理和摄像头与人眼成像原理存在差别的特点，通过控制屏幕不同区域的pwm调制频率及相位来实现人眼无感知的屏幕防盗摄，使得摄像头无法拍摄到屏幕上的完整内容，从而保护用户隐私和机密文件。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法及系统，通过对屏幕进行分区并分别进行pwm脉宽调制，能够使屏幕中的内容人眼清晰可视，但当摄像头对屏幕进行拍摄时会显示一张充满明暗条纹的图像，从而有效防止屏幕内容被摄像机偷拍，对屏幕中显示的内容实现主动式防盗摄，保护用户隐私安全可有效解决屏幕内容被偷拍的问题。
5.本发明的技术方案是：
6.根据本发明的第一方面，提供一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法，包括：将需加密的屏幕显示页面划分为m个不同的区域，m≥2；通过控制m个区域的pwm脉宽调制信号的频率各不相同，不同区域的pwm脉宽调制信号具有相位差，且m个区域的pwm脉宽调制信号的占空比一致；
7.在屏幕上显示pwm脉宽调制信号调制后的显示页面，完成对显示页面的加密。
8.根据本发明的第二方面，提供一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄系统，用于实现上述的屏幕防盗摄方法，所述的屏幕防盗摄系统包括：
9.区域划分模块，其用于获取设备中待加密的显示页面，并将显示页面划分为m个不同的区域，m≥2；
10.pwm生成模块，其用于生成固定频率和占空比的pwm信号；
11.pwm频率调制模块，其用于针对不同分区的pwm信号进行调制，控制不同区域的pwm脉宽调制信号的频率各不相同；
12.pwm相位偏移模块，其用于针对不同分区的pwm信号产生相位偏移，使得不同区域
的pwm脉宽调制信号具有相位差；
13.显示模块，其用于显示调制后的显示页面。
14.本发明的技术方案具有以下有益效果：
15.1.本发明提供了一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法，通过对屏幕进行分区并分别进行pwm脉宽调制，能够使屏幕中的内容人眼清晰可视，但当摄像头对屏幕进行拍摄时会显示一张充满明暗条纹的图像，从而有效防止屏幕内容被摄像机偷拍，对屏幕中显示的内容实现主动式防盗摄，保护用户隐私安全和机密文件。
16.2.本发明通过搭建一个屏幕防盗摄系统，包括区域划分模块、生成模块、频率调制模块、相位偏移模块和显示模块，在人眼无感知的情况下有效防止设备屏幕被偷拍，从而保护用户隐私安全和机密文件。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
18.图1示出本发明所述的一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄系统结构图；
19.图2示出本发明所述的一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法流程示意图；
20.图3示出本示例性实施方式中一种实施方式的效果示意图。
具体实施方式
21.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
22.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
23.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
24.本发明提供一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法及系统，图1示出本发明所述的一种基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄系统结构图，包括区域划分模块、pwm生成模块、pwm频率调制模块、pwm相位偏移模块和显示模块。
25.所述区域划分模块，其用于获取设备中待加密的显示页面，并将显示页面划分为m
个不同的区域，m≥2；
26.所述pwm生成模块是指产生pwm信号的模块，显示屏的亮度由pwm脉宽调制的方法控制，即通过控制亮屏状态时间来进行亮度调节的方法，主要参数包括pwm脉宽调制频率和pwm脉宽调制占空比，屏幕亮度与pwm脉宽调制占空比成正比。pwm调制方法是一种在极短的时间内，对屏幕进行一定频率的“亮
→
灭
→
亮
→
灭”交替闪烁，通过调整“亮”和“灭”的时间比例，实现从0％到100％的屏幕亮度调节。
27.所述pwm频率调制模块，用于将不同分区的pwm信号进行调制，使m个区域的pwm脉宽调制频率各不相同，具体方法为：对于划分的m个区域area＝{area1，area2，
…
，aream}，将pwm生成模块产生的pwm信号输入该频率调制模块，输出m个区域的pwm脉宽调制频率分别为f＝{f1，f2,
…
，fm}，且满足f
eye
≤fi≤f
cam
，其中，i＝1,2,
…
,m，fm表示第m个区域的pwm脉宽调制频率，f
eye
为人眼可识别频率，f
cam
为相机快门频率。
28.所述pwm相位偏移模块，可使得不同区域的pwm脉宽调制信号具有相位差，具体方法为：
29.对于划分的m个区域area＝{area1，area2，
…
,aream}，任意两个区域areai和areaj，其pwm脉宽调制函数分别为：
[0030][0031][0032]
其中，fi和fj分别为第i个区域areai和第j个区域areaj的pwm脉宽调制频率，n为非负整数，满足n≥0，c为pwm脉宽调制占空比，为区域areaj相对于区域areai的相位差，pwmi(t)和pwmj(t)分别是两个区域areai和areaj的脉宽调制函数，t为时间。
[0033]
所述显示模块，是对正常显示屏幕内容的显示屏，其与本系统其余三个模块通过有线连接。
[0034]
下面对本发明进行示例性实施方式的基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法进行说明。该方法的应用场景包括但不限于：显示模块由一oled显示屏幕构成，pwm生成模块、频率调制模块和相位调制模块统一集成在显示屏幕下，以不同的软件程序接口进行通信。本示例会首先产生pwm信号，然后将信号传输到pwm频率调制模块，将输出m个不同频率的pwm信号；随后将m个不同频率的pwm信号传输到pwm相位调制模块进行相位调制，使得输出的m个pwm信号各自具有不同的频率和相位，分别用来控制屏幕的m个不同的区域，期间保证m个区域的pwm信号占空比相同，以使得整块屏幕的亮度保持一致，尽量降低对人眼成像的影响，最后通过显示模块正常显示画面。具体的，对于划分的m个区域area＝{area1，area2，
…
，aream}，其脉宽调制占空比集合cm＝{c1，c2,
…
，cm}应满足0＜ci＜1，1≤i≤m，且有：
[0035]
c1＝c2＝
…
＝cm＝c
[0036]
当占空比c越接近0，即整块屏幕的亮度越暗时，屏幕防偷拍效果越好。
[0037]
图2示出了基于pwm亮度调节的屏幕防盗摄方法流程示意图，包括：
[0038]
步骤1，获取显示屏幕上的显示页面，对显示页面分为m个区域，具体方法为：将显示页面按任意方式划分为k个单元块，k不小于m；一个区域至少包含一个单元块，每一单元块均被包含于区域中，且任一单元块仅仅被包含于一个区域中；
[0039]
步骤2，pwm生成模块直接生成固定频率的pwm信号，由于后续需要对pwm信号进行频率调制和相位调制，因此该固定频率可固化在系统硬件中，无需修改，该信号作为pwm频率调制模块的输入；
[0040]
步骤3，pwm频率调制模块对生成的pwm信号进行频率调制，将其按照设定输出m个不同频率的pwm信号，以控制屏幕上划分出的m个不同的区域；
[0041]
步骤4，pwm相位调制模块对m个不同频率的pwm信号进行相位调制，使其分别具有不同的相位差，并将输出的m个不同频率、不同相位的pwm信号用以控制屏幕上划分出的m个不同的区域；
[0042]
步骤5，显示模块正常显示屏幕内容，完成屏幕防盗摄。
[0043]
具体实施方式中，可设定m＝2，将屏幕划分为两个不同的区域，分别是区域a和区域b，区域a的pwm脉宽调制频率为fa，区域b的pwm脉宽调制频率为fb，并有f
eye
≤fa≤fb≤f
cam
，其中f
eye
为人眼可识别频率，f
cam
为相机快门频率，区域a与区域b之间的相位差为π/2。即控制区域a和区域b的pwm信号分别为：
[0044][0045][0046]
利用人眼最高可识别的更新频率与拍照设备快门频率之间的频率范围，给设备的屏幕设置一定的pwm脉宽调制频率，使设备的pwm脉宽调制频率介于人眼可识别的更新频率与拍照设备快门频率之间，利用人眼、拍照设备与屏幕pwm脉宽调制的频率差，使在不影响人眼观看效果的基础上，拍照设备与设备的可控显示窗口产生不同步，从而不能得到完整的画面。
[0047]
本发明将屏幕至少划分为两个区域，照相设备在拍摄屏幕时，由于屏幕的不同区域以不同频率进行亮度控制，且其频率低于拍照设备的频率，故同一时刻屏幕至少有一半的区域是息屏状态，因此拍摄所得的图像整个画面是残缺的，如图3所示，从而实现对屏幕内容的保护。
[0048]
应当理解的是，所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施方式。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途
或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
[0049]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限定。