[发明专利]数字光处理反摄录开关

说明书

技术领域

本发明总体上涉及数字电影图像帧的反摄录技术，具体而言，涉及使用开关来控制逐个像素的反摄录特征。

背景技术

数字电影院内进行的非法摄录给电影制作人的著作权以及制作公司和电影院的生意带来了不利影响。目前防止盗版的方法多种多样。然而，其中一些防护方案有碍观看，而另一些则危及电影观众，或者其防护效果令人质疑，比如那些基于激光的防护措施。

数字投影技术领域取得了重大进展，其有可能取代过去的经典电影放映。近来，人们调查研究了利用数字放映机所具备的某些特征(而传统电影放映机不具备这些特征)的可能性。

光学半导体是由德州仪器公司发明的，它是当前数字光处理()投影系统的核心。光学半导体包含一个由多达200万个安装在铰链上的微镜构成的矩形阵列。当芯片与数字视频或图像信号、光源以及投影镜头配合使用时，芯片的微镜能够把数字图像反射在屏幕上或其他表面上。电影院投影系统、高清电视(HDTVs)、甚至印刷系统中都可以应用技术。技术是一种显示技术，其具有良好的亮度、相对低廉的成本和一定的灵活性。

数字放映机的一个显著特点在于其基于微镜器件和技术的图像位平面(image bit-plane)操作。数字影院采用12位量化数字视频。每个图像位被放映机投射在电影院屏幕上的时间于一个子帧的时长成比例。较低位(lesser bit)(黑暗场景中的物体)在一个视频帧内的投影时间较短。最重要的图像位(明亮场景中的物体)在一个视频帧内的投影时间最长。由此，形成了图像位平面，并建立了人类视觉系统(Human Visual System，HVS)内的图像感知。

反摄录方法提高了数字投影电影院的防盗版等级。如果一个摄像机用于非法拍摄/摄录电影院屏幕上放映的影片，其录制的图像内容将带有不可见的人造信号。当录制的图像帧/图片/图像在视频显示器上再现时，不可见的人造信号将变成可见的。本文使用的“/”表示相同的或类似的组件或行为。即是说，“/”可用于表示相同或相似的组件或行为的可替换术语。

常规技术中，要么调整数字电影(DC)放映机的输入处的数据，要么配置放映机的当前架构，使整个影片完全处于反摄录(anti-camcorder，AC)模式或完全处于非反摄录模式。而这些常规技术的问题在于人们需要的是两个极端的自然融合，从而在帧层面上或最好是在像素层面上进行AC模式和正常模式之间的切换。

人们提出了各种修改反摄录模式下的放映机的位图的建议。然而，大多数建议需要多层次，且在数字微镜器件(DMD)之前需要对数据通路格式器的位图进行控制，而这可能需要大幅改变当前架构。

发明内容

在成像应用中，用于存储微镜的信息/数据的存储单元具有数据加载电路，该数据加载电路允许一次加载一整行数据。大多数反摄录方法需要进行多位平面加载和像素层面的位图控制。上述方法可能需要对架构进行大幅改变。本发明使用一个单一的位图表，所以不必对放映机进行大的架构改变，而各个像素仍然能够实现反摄录特征。本发明中加载了一个自定义位图，其在像素的奇偶最低有效位(LSB)值之间具有截然不同的多路复用赋值。奇偶像素值可实时选取，从而可以通过把每个分量的LSB值作为开关在像素基础上启用反摄录模式或正常处理模式。本发明还描述了如何在显示期间通过特殊的帧标记位来控制数据的舍入过程，从而挽回所述位的损耗。芯片使用脉宽调制(pulse width modulated，PWM)光来调整像素值的灰度。通过在放映机上加载位平面以进行时间段调整，以及通过转换微镜，来创建PWM数据。研究人员提出可以通过调整这些位平面，使一个位平面加载反摄录(AC)模式，而另一个位平面加载正常模式。而其主要的区别在于PWM图案中聚集的光线，进而利用摄像机和人类视觉系统对光的采样差异。

本发明中在某些时间点聚集光线，而在其他时间点没有光线。也就是说，在一定时间间隔的黑暗之后，在显示屏上投射亮光，而不是一直都投射暗光。这样则使得摄像机的快门操作困难，因为摄像机不能像人类视觉系统(人眼)那样把像素平均。本发明中上述效果的实现是通过把不同的图案文件加载到DMD的查询表中，以放映正常图像或随时间变化加载不同的反摄录图案，从而干扰摄影机对数字内容的非法录制。观众通常是看不出差别的，而播放的非法录制内容上会出现可见的人造信号。在屏幕的不同部分可以投射不同的图案，或者使光线分布密度随时间变化而变化。各个像素及其调制可通过作为开关的视频的LSB进行控制，以实际添加静态或动态的文本和图形。此操作允许在反摄录技术中应用像素级分辨率。