信息显示装置和信息显示方法

专利名称：信息显示装置和信息显示方法
技术领域：
本发明涉及信息显示装置和信息显示方法，特别是涉及对由TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pulse Emission SurveillanceTechnology辐射电磁波解析技术)等引起的各种信息泄漏的对策。

背景技术：
以搭载在小型组装用微计算机、个人计算机和服务器中的中央计算装置(CPU)为首，需要计算或控制的种种电子设备伴随高功能化由多个晶体管构成。通过给予电功率使晶体管工作。又，存在着由于工作速度(时钟速度)的高速化而增加工作时的消耗电功率量的倾向。例如，当CMOS反相器进行开关时发生的贯通电流与时钟速度的增加相应地增加。贯通电流从电源流出到接地线。通过接地线的电流变化，辐射将接地布线作为天线的电磁波。电流的变化量越大，辐射电磁波越强。将这种没有要求发生的电磁波称为泄漏电磁波。
晶体管群通过遍布在半导体集成电路(IC)中的布线相互连接着。作为布线的原材料，一般使用铜或铝等的金属。当电子在布线上通过时，由于电子通过量的时间变化，布线周围的磁场或电场发生变化。布线并不只封闭在IC的内部。在布线上传达的信息(作为与0或1对应的二值信息的情形是很多的)中的一些，从集约成小型的芯片化电路，传达到外部或从外部传达进来。这里，外部是指以芯片化单位来看时的外部、或以某个功能模块单位来看时的外部，也存在不一定是IC芯片的物理外侧的情形。这样说是因为也使用将计算机部和存储器装置等的多个功能单芯片化的称为SoC(System on Chip)的技术。也开发了不用明示的布线连结芯片之间，而将电极焊盘相互贴附在一起的技术等，IC芯片的内外边界不一定是明确的。但是，在通过连结多个功能模块之间的布线交换信息这一点没有改变。
在电压如果在某个阈值以上则看作1，如果小于阈值则看作0的一般逻辑电路中，在信号的发送侧和接收侧中将电压值保持在预定值上是重要的。从发送信号一侧到作为测定电压一侧的信号接收侧的距离越长，由于途中布线中的电阻而相应造成电压下降。因此，为了避免传达信号时的布线长度越长，在途中信号相应衰减阈值以上，提高发送侧的信号电压。显然在这种情况下发送1时和发送0时的电位差有很大不同。单位时间中的电压变化越大，周围发生的电场的变化越大。又同样，因为进行开关时电流发生变化所以磁场也发生变化。这样一来，发生与电压变化相应的电磁波。即，通过观察在布线周围发生的磁场或电场的变化，能够间接地知道与电压变化对应的发送信息。为了应对布线路径中的电压下降，也可以用在途中设置放大器等来进行升压的方法等。即便在这种情形中，同样也在电压变动和传达的信息中存在着相关性。
在进行了小型化·低消耗电功率化的装置中，因为布线长度短所以需要的电压也小，作为与先前说明了的那种现象的结果，工作时发生的磁场和电场的变化也小。又，对在计算机等的信息终端工作时发生的电磁波，按照VCCI(Voluntary Control Council for InformationTechnology Equipment信息处理装置等电波障碍自主规制协议会)等的标准，控制为使强度减小。即便这样，通过用高性能的天线或接收机，也可以窃听微弱的电磁波。
在窃听到的电磁波中，包含着由正在传送的数据所代表的与信息终端的工作状态有关的信息。因此，如果适当地解析窃听到的信息，则能够读取与键盘的打键内容或到监视器的显示内容等有关的信息。因为在个人计算机等中使用的监视器也由晶体管构成并进行工作，所以如图4所示，也从监视器401发生与工作状态相应的电磁波。一般，发生的电磁波是微弱的，但是通过用高性能的天线402和高性能的接收装置403，能够进行窃听。通过在用于显示窃听结果的监视器404中解析并显示窃听结果，能够再现与监视器401的显示内容相应的画面。
除了通过空中传播的电磁波以外，也存在着通过包含在装置的电源电缆或各种连接电缆中的金属部件传播的电磁波。例如，由于当传达信号时发生的电压变动或由晶体管进行开关发生的贯通电流等，接地端子的电平变动，该变动通过装置的电源电缆传播。因为通过金属中传播的电信号，与通过空中传播的情形比较，每单位距离的衰减量小，又混入噪声的比例也小，所以可以在更远的地方进行窃听。
作为对策，如专利文献1所示的那样，在建筑物的墙壁上施加屏蔽，抑制在建筑物外部的信息窃听或对装置的筐体进行用于吸收·遮断电磁辐射的屏蔽处理，将泄漏电磁波封闭在装置内部。除了屏蔽以外，也可以实施通过在信号电缆中安装低通滤波器部件来减少高频的泄漏电磁波、或产生妨碍泄漏电磁波窃听的妨碍电波这样的对策。
专利文献1日本特开平6-209180号公报

发明内容
施加屏蔽的对策技术，尽管能够减少电磁波量，但是没有隔断信号源。又，当由于窃听装置的性能提高，需要更强的对策时，重新做建筑物或装置需要很大的成本。当产生妨碍电波时，因为按照VCCI等的标准规定上限，所以可产生妨碍电波的量存在极限。因此，对于妨碍泄漏电磁波的窃听的目的，不一定能够得到充分的效果。本发明将减少或防止由泄漏电磁波的窃听引起的原始显示图像的泄漏作为课题。
即便不消除泄漏电磁波自身，如果在正规的发送接收者之间传达的信息和不正当的第三者通过泄漏电磁波窃听的信息不同，不能够从第三者窃听到的信息推定在正规的发送接收者之间传达的信息，则可以说信息传达装置对泄漏电磁波的窃听是安全的。本发明提供能够在正规的发送接收者之间正常地进行图像信息的传达，并且不能够正常地传达给窃听到泄漏电磁波的第三者的信息显示装置和信息显示方法。本发明的信息显示装置和信息显示方法的基础在于，以不能够从第三者窃听到的信息恢复原来状态的形态，处理并显示显示图像。
在下面的说明中，首先述说本发明的基本方式。接着，作为按照上述基本方式的实施例，我们述说将数值列加到显示图像的各象素值上的方式和用不同的基本象素单位对显示图像进行编码的方式。又，述说同步信息的搅乱方法。
<本发明的基本方式> 考虑在正规的通信者之间，发送接收某个图像I的情形。图像I的发送者S，当对图像I的接收者R发送图像I时，从图像I生成N个图像Pi(i∈N)，将生成的图像Pi(i∈N)发送到接收者R。这里，N是2以上的整数。以不能够只从单独的Pi再现图像I，需要多个Pi才能再现图像I的方式进行图像的生成和发送。在本说明书中，作为该方法的一个，我们述说用内部具有的某个数值列，生成将图像I和上述数值列加起来得到的第1变换图像和从图像I减去上述数值列得到的第2变换图像的方法。又，也可以设为哪怕只有1个Pi不够，则即便用多个Pi也不能够再现图像I，而需要全部的Pi。在本说明书中，作为该方法的一个，我们述说从内部具有的某个数值列生成第1编码图像，用图像I和上述数值列生成第2变换图像的方法。
按照一般的显示装置，用当显示时需要同步信息Is的方法进行图像信息的传送。与图像Pi一起发送同步信息Is。这里所说的同步信息指的是例如，当在监视器上显示图像时使用的像素时钟、水平同步信号或垂直同步信号。在VGA的模拟数据传送中，与象素信息一起传送水平同步信号和垂直同步信号。在监视器中根据接收的水平同步信号和垂直同步信号，进行对显示装置的描绘。在DVI的数字数据传送中，与象素信息一起传送像素时钟。在监视器中根据接收的像素时钟，进行对显示装置的描绘。
在正规的显示信息发送接收者之间，用信号电缆等连结着。即正规的发送接收者之间的通信路径是采取阻抗等的匹配的金属电缆等，是信息损失少的通信路径。另一方面，显示信息发送者和窃听者之间的通信路径是通过空中传播的电磁波或通过没有采取阻抗等的匹配的金属电缆等的电磁波，是信息损失大的通信路径。从图像I生成的图像Pi(i∈N)的数量越增加，窃听者越不能够正确地取得全部信息，当缺少一部分图像Pi时不能窃听图像I。
不一定一个一个明示地分割而发送图像Pi(i∈N)，而是无间断地串行或并行地发送图像Pi(i∈N)。也存在着并列地发送表示图像间断处的逻辑信号的情形，但是如果着眼于只是图像数据的时间序列的传送状态，则可以称为无间断地发送。因此，为了从图像Pi再现图像I，除了多个Pi外，还需要表示图像间断处的同步信息Is。关于同步信息Is，也不是窃听者一定能够正确地窃听的信息。但是，如果不对图像I施加本发明的处理而进行传达，则窃听者通过对窃听到的信息假定种种同步信息试着进行复原，能够探索到正确的同步信息Is。这是因为图像I一般包含很多冗余度，所以上述假定种种同步信息试着进行复原的方法，相当于窃听者利用该冗余度进行信息探索。在本发明的装置中，因为通过增加加在图像I上的数值的大小或分散值(也能够表现为混入的噪声量)，减少了显示图像的冗余度，使决定图像Pi的开始位置变得困难，所以不能够将窃听到的信息用于探索正确的Is。换句话说，因为传送的图像Pi的冗余度比原来的图像I的冗余度小，所以使窃听者处于缺少作为信息探索根据的信息的状态，结果进行同步信息的探索变得困难了。此外，本说明书中的称为噪声的用语意味着来自与输入图像不同的信息源的信息。如用随机数生成装置生成的随机数那样，可以将谁都不能预测的信息称为噪声，对至少窃听者不能预测的信息，即便是固定的信息也看作噪声。又，如果假定计算机环境，则在上述中，发送者S是指计算机中的CPU或图形卡等生成对用户进行显示的图像的一侧，接收者R是指上述用户或者也可以是向用户直接提示信息的监视器等的显示装置。
<将数值列加在显示图像的各象素值上的方式> 本发明的装置具有保持数值列，输出该数值列的数值列供给装置、运算数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置、和用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到外部的存储装置，上述数值列供给装置具有作为n×m的数值排列的第1到第N数值列(N是2以上的整数)，上述图像变换装置接收作为n×m(n、m是1以上的整数)的数值排列的第M个(M∈{1，......，N})的输入图像，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，并从上述图像存储装置依次输出。
数值列供给装置既可以预先具有固定的数值列或者当初始化时任意地生成数值列，根据来自控制器或图像变换装置的输出控制信号输出它们，也可以用随机数生成装置，动态地生成数值列。通过以抑制用某个数值列的图像变换引起的输入图像的视觉上的变化的方式生成其它的数值列，能够进行虽然显示的图像与输入图像不同，但是能够识别视觉上更接近输入图像的图像的那种图像变换。
对多个连续的显示图像的亮度进行视觉上的加法平均化。即，如果在某个时刻显示亮度k的图像，在下一时刻显示亮度0的图像，如果本变化是短时间的，则在视觉上识别出亮度k/2的图像。这是也称为中间混色的视觉特性。因此，上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})，将与上述数值列的坐标(i，.j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，以运算为a′i，j＝ai，j±bi，j的方式生成多个变换图像，这对于视觉特性来说也可以说是优选的方式。
例如，在8位图像中，设某个输入图像的象素值为8位的值，为“128”。从数值列供给装置的输出r计算第1变换图像的象素值为“128+r”，令第2变换图像的象素值为“128-r”。如果在短时间中显示这2个输出图像，则在视觉上识别出作为两图像的象素值的平均值的“128”。可是，实际上显示的图像与本来的象素值不同，即便窃听依照象素值发生的电磁波等，也不能够知道原始的象素值“128”。此外，这里，假定数值列供给装置的输出r为0以上127以下。这是因为以用整数值指定显示图像的亮度的方式构成一般的显示装置，如果r为小于0或128以上，则不能够指定正确的象素值的缘故。当然，根据图像显示装置，也存在在内部允许负数，或者构成为能够从外部设定可设定范围以上的值的情形。又，通过后处理等，也能够调整计算结果的值。因此，并非在所有的情形中r值的范围限定于上述范围。
根据上述的所谓中间混色的视觉特性，如果上述数值列供给装置构成为利用上述第1到第N-1数值列，在将与第k数值列的坐标(i，j)对应的数值记为Rk，i，j(k∈{1，......，N}，i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})时，运算生成第N数值列为RN，i，j＝-(R1，i，j+......+RN-1，i，j)，则在短时间中显示的N个变换图像中，在视觉上消除了经过加法计算的数值列的效果。结果，因为对在显示装置中显示的图像进行根据上述数值列的变换，所以尽管单独的图像由于加上了数值列使噪声增大，还是能够在视觉上看到与输入图像相当的图像。又，当生成第1到第N-1数值列时，如果用随机数生成装置，则与输入图像的特征无关，能够得到噪声大的变换图像。
构成为第1到第N数值列的加法结果成为0是最适合的，但是因为人的眼睛不能够充分识别亮度的微小变化，所以也可以不一定为零。在用8位表现象素的灰度等级值的显示装置中，例如，下7位以下的变化并不引起视觉上大的变化。因此，上述数值列供给装置也可以对上述第1到第N数值列供给最大灰度等级k的不到1/2的值。也可以依照坐标决定加法结果处于什么样的值范围，但是也可以依照输入图像决定。例如，因为当输入图像的象素值大时，即当亮度大时，微小的象素值的变化在视觉上不成为问题，所以构成为增大上述加法结果的允许范围，当输入图像的象素值小时，即当亮度小时，构成为上述加法结果变小。即，用某个单调增加函数f，以输入图像的象素值pi为输入，计算允许的加法结果的上限值u为u＝f(pi)。但是，函数f也可以不一定是单调增加的。这样说是因为当在输入图像的很多区域中亮度大，亮度小的区域少时，即便是输入图像的象素值小的部分，即便加法结果增大在视觉上也不成为问题的缘故。这样，通过与输入图像的特征相应地分开使用函数f，即便加上更大值的数值列也能够得到更良好的视觉图像。在彩色图像中，因为在绿平面和蓝平面中，即便具有相同的象素值视觉上的亮度也不同，所以也可以对每个平面决定上述依赖性。
因为中间混色(additive color mixing)是亮度的加法平均，所以上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，运算为a′i，j＝ai，j×bi，j，上述数值列供给装置用上述第1到第N-1数值列运算生成第N数值列为RN，j＝N(R1，j+......+RN-1，j)，通过在短时间中输出变换图像，也能够在视觉上看到与输入图像相当的图像。
本发明的信息显示装置，将再现视觉上与输入图像相当的图像作为特征，因此，在短时间中显示生成的变换图像。因此，为了应对每秒30个以上的高速切换显示，用30Hz以上的速度输出变换图像。输出的速度没有特别的上限，但是因为一般的CRT的荧光面的余辉时间约为1ms，所以可以认为即便在1kHz以下也足够了。
在一般的显示装置中，发送用各色8位表现显示图像的象素的灰度等级的数据。即，根据从上述数值列供给装置供给的数值列的值，在变换图像中包含着不能够用8位表现的值。在这种情形中，当将上述输入图像的象素值和上述数值列加起来得到的结果具有比象素的最大灰度等级值k大的值时令结果为k，当加法结果比0小时令结果为0。如果超过最大灰度等级值k的象素数或小于最低灰度等级值0的象素数少，则可以称为视觉上影响少的变换图像。另一方面，如果构成为当第M个变换图像的坐标(i，j)的值a′i，j比上述最大灰度等级值k大时，将计算p＝a′i，jk得到的p加在第M+1个变换图像上，当上述a′i，j比0小时，从第M+1个变换图像减去通过计算p＝a′i，j得到的p，则因为能够使上溢或下溢的影响校正为小，所以在视觉上看到更接近输入图像的图像。
通过具有表色系统变换装置，上述表色系统变换装置将以第1表色系统给予的输入图像变换到第2表色系统，上述图像变换装置用变换到上述第2表色系统的图像生成上述变换图像，上述表色系统变换装置将上述变换图像从上述第2表色系统变换到上述第1表色系统，能够用更少的处理量进行充分的变换。例如，当输入图像为RGB表色系统(RGB color system)时，因为RGB与3原色对应，所以需要独立地运算各色。另一方面，因为在XYZ表色系统或YIQ表色系统中，使亮度信息和色信息分离，所以能够进行将上述数值列只加在亮度信息上的处理。因为视觉对色变化不敏感，所以也可以将上述数值列只加在色信息上。
即便用对上述的上溢或下溢的校正技术，还是存在着用上述数值列的值不能够充分校正的情形。这时，能够用上述的表色系统变换技术提高图像质量。构成为上述第1表色系统为RGB表色系统，上述第2表色系统为CMY表色系统，当每次变换输入图像的1个象素时设定有无表色系统的变换。用式1 式(1) 从RGB表色系统变换到CMY表色系统(这里，RGB和CMY分别取从0到255的值)。因此，令输入图像为RGB表色系统，当加上正的数值时，如果输入图像的象素值为不到128则在RGB表色系统中进行计算，如果输入图像的象素值为128以上则在CMY表色系统中进行计算，则能够减小上溢的概率，当加上负的值时(当减去正的数值时)，如果输入图像的象素值为不到128则在CMY表色系统中进行计算，如果输入图像的象素值为128以上则在RGB表色系统中进行计算，则能够减小下溢的概率，能够得到在视觉上看到更接近输入图像的图像的变换图像。
当输入图像为二值时，即，当为黑和白2色时，也可以将输入图像的象素值变换成灰度值来应用。例如，在用8位的值将白色表现为255，将黑色表现为0的显示系中，通过以使白色为200，黑色为55的方式变换值，能够加上更大的噪声，能够提高搅乱效果。这种色变换，既可以用上述的表色系统变换装置进行，也可以由接收输入图像的图像变换装置合并进行对于总是使用的值的范围，如果是上述的例子则变换为55以上200以下的处理。为了更加提高搅乱效果，能够不限于二值图像地进行该处理。当输入图像为灰度图像，取0到255范围内的值时，从输入图像的象素值pi计算新的象素值p′i＝α×pi+β。α为比0大且小于1的实数或有理数，β为0以上255以下的整数(当象素值为0以上255以下时)。即便在彩色图像中，在分解RGB各平面的基础上，与上述灰度图像的情形同样地进行变换并进行结合，从而能够变换象素值的范围。在上述中进行了线性变换，但是如果以将新的象素值收敛为某个范围的值的方式进行变换，则变换式不限于上述的，也可以用非线性变换。例如，当象素值比某个值u大时，将该象素值变换成u等。
相反地，也可以取更广范围的值的方式变换某个范围的值的象素值。当同一象素值的值连续时，由于随机数生成装置的特性，该连续区间的平均值成为上述的象素值。为了防止这一点，例如，除了从输入图像的象素值pi变换成新的象素值p′i＝pi+β外，还进行与数值列的加法计算。β为例如从0到255的整数。为了应对上溢或下溢，如果p′i不到0则将p′i设定在0，如果p′i比255大则将p′i设定在255。也可以事先将β固定在某个值上，但是通过对每个象素相适应地变更设定，能够更有效地搅乱象素值。
<在不同的基本象素单位中对显示图像进行编码的方式> 本发明的方式包括接收作为n×m的数值排列的数字显示图像数据并记录在存储装置中的步骤、驱动运算装置而生成N个(N是1以上的整数)作为n×m的数值排列的任意数值列的步骤、生成作为sn×tm的数值排列(s，t中的至少一方是2以上的自然数)的N+1个编码图像的步骤、和将上述生成的编码图像记录在存储装置中的步骤，其特征在于，上述生成编码图像的步骤是，利用在s×t个象素中令s×t/2个象素为0，s×t/2个象素为1的第1样板和反转了第1样板的象素值的第2样板，如果第M个(M∈{1，......，N})的上述数值列的坐标(i，j)的值为0，则将第1样板复制到以第M个编码图像的坐标(si，tj)为左上，以坐标(s(i+1)-1，t(j+1)-1)为右下的矩形中，如果上述第M个数值列的坐标(i，j)的值为1，则将第2样板复制到以第M个编码图像的坐标(si，tj)为左上，以坐标(s(i+1)-1，t(j+1)-1)为右下的矩形中，由此进行生成，用对上述数字显示图像数据和第1到第N数值列进行“异”运算生成的第N+1个数值列，用与上述编码图像生成步骤相同的方法生成编码图像并将上述编码图像记录在存储装置中的步骤。
此外，在上述任一种方式中，都因为输出到显示装置的信息一般表现二维图像，所以将输入的数字显示图像数据表现为n×m的数值排列。可是，也存在着将三维空间影射为二维进行显示的情形。在这种情形中，也可以将本发明应用于三维图像的纹理(texture)。
又，在上述中，我们述说了在短时间中切换显示的方式，但是只要构成为相互光学地重叠所生成的变换图像就行，例如，也可以构成为具有多个显示装置，分别在各显示装置中显示变换图像。
如果根据本发明，则与现有技术比较，可以减少泄漏电磁波和装置内部处理信息的相关性。即，可以使来自泄漏电磁波的信息窃听变得困难。
<本发明的实施例的效果> 本发明的实施例的效果为由在显示图像中包含噪声引起的对泄漏电磁波的搅乱效果和由此引起的对取得同步信息的妨碍效果。前者即便在假定得到了同步信息的情形中，也使得到与原始图像有关的信息变得困难，后者使得到同步信息自身也变得困难。因为通过加上从数值列供给装置得到的数值列，使输入图像和显示图像的相关性变小，所以容易理解对泄漏电磁波的搅乱效果。下面，我们述说取得同步信息的困难性。
一般用与图像信息同等的电压即信号电平发送与图像信息一起发送的同步信息。因此，要从包含在泄漏电磁波等中的图像信息分离包含在泄漏电磁波等中的同步信息是困难的。即，因为不能够得到正确的同步信息Is，所以窃听者不进行Is的探索而再现图像I是困难的。
用数据流形式将图像I传送到监视器。即，如果是二维图像信息，则从左上开始向右顺序地发送数据，到达右端后从下一行的左端继续发送数据。该工作与CRT监视器描绘图像时的扫描工作同样。当然，只要用数据流发送，无论先发送图像中的哪个部分，也不会妨碍本发明的应用。又，也可以通过对每一行等将图像I分割成几个的多个数据流，并行地发送。因为只要在接收侧能够再现数据流就行，所以特别是在进行数字传送的情形中，不一定如上述顺序传送一部分信息。虽说存在这种安装的变化，可是如果着眼于图像I用数据流形式传送的部分，则容易将本实施例技术应用于只保护图像信息的一部分等。
一般，因为从计算机的起动时刻等开始不间断地连续传送图像信息，所以窃听者不能够知道某个图像I的发送开始时刻。但是，如果假定一般的图像显示，则因为预想用每秒60帧的步长传送图像，进一步考虑在多个帧之间连续地传送同一内容的图像，所以通过用于发现称为样板匹配(template matching)的重复图案的位置的方法，找到传送同一信息的定时，可以知道传送图像I的时刻。通过用上述方法看到重复图像I的周期，可以知道同步信息Is。
可是，本发明的实施例的信息显示装置，因为将噪声混入到传送图像中，所以即便看到窃听数据要判别噪声也是困难的。即，要通过图案匹配发现重复图案是困难的。又，即便当同一输入图像连续时，通过构成为如果时刻不同则图案生成器的输出图案不同，包含在传送的图像中的是不同的噪声图案，能够使对于窃听者来说成为应用图案匹配时的根据的重复图案不存在。因此，如果用本发明的实施例的信息显示装置，则窃听者要发现同步信息是困难的。
结果，只在正规的通信者之间交换图像I。又，同步信息Is，因为由于制造零散等对每个装置都是不同的，所以即便万一某个装置的同步信息泄漏了，也需要重新再探索其它装置的同步信息。又，生成同步信息的时钟生成装置，因为一般发生由温度变化引起的摇摆，所以即便是同一装置，如果时刻不同，则不能够用同一同步信息进行窃听。进一步，本发明的实施例的信息显示装置备有随机数生成装置，如果构成为用随机数生成装置使同步信息在每次信息的传达或每个某种程度的期间不同，则即便假定在某个时刻泄漏了1个信息，也能够保持其它信息的安全。
根据以上所述，能够实现对由第三者从外部进行的信息窃听，能够安全地发送接收信息的信息传达装置和信息传达方法。



图1是计算机的构成图。
图2是计算机的构成图。
图3是ATM的构成图。
图4是电磁波解析装置的构成。
图5是图像生成和显示装置的构成。
图6是输入图像，变换图像，显示图像，视觉图像的关系。
图7是在图像显示装置中显示变换图像的程序。
图8是信息显示装置的构成。
图9是备有表色系统变换装置的本发明的实施例的信息显示装置的构成。
图10是输入图像和对数值列的输出图像的对应表。
图11是输出图像和视觉上的色的关系。
图12是信息显示装置中的2个图像显示装置的位置关系。
图13是备有2个图像显示装置的信息显示装置。
图14是输入图像和对数值列的输出图像的对应表。
图15是备有多个图像显示装置的信息显示装置。
图16是由图像显示装置单元和图像生成装置单元构成的信息显示装置。
图17是具有图形板的计算机的构成。
图18是GPU单元的构成。
图19是数值列供给装置的构成。
图20是时钟变换装置的构成。
图21是显示控制装置的构成。
图22是图像变换装置的构成。
图23是图像输出装置的构成。
图24是备有时钟生成装置的显示图像变换装置的构成。
图25是备有时钟变换装置的显示图像变换装置的构成。
图26是备有信号分配装置的显示图像变换装置的构成。
图27是也一起分配时钟信息的显示图像变换装置的构成。
图28是具有加密装置的显示图像变换装置的构成。
图29是备有解码装置·加密装置的显示图像变换装置的构成。
图30是本发明的实施例的ATM。
图31是本发明的实施例的计算机。
图32是本发明的实施例的显示器。
(附图标记说明) 其中 101，1714 中央运算装置 102，1713 一次存储装置 103，1007，1801 图像运算装置 104，401，3102，3201 监视器(显示器) 105，108，1711 输入输出端口 106，1712 二次存储装置 107，1715，1806 内部总线 301，3001 ATM 302，3002 ATM显示单元 303 ATM 操作单元 304 ATM 读卡单元 305 ATM 输入输出现金单元 306，3003 ATM 控制单元 307 ATM 存储单元 308 ATM 通信单元 309 ATM 传感器单元 310 ATM 声音发生单元 402 天线 403 接收装置 404 结果显示用监视器 501，802，902，1302，1502，1610，1804 显示图像生成装置 502 显示图像 503，1614，1709，2111，2406 时钟生成装置 504，804，905，1304，1504，1612，1803，2201，2403 图像变换装置 505，803，904，1303，1503，1611，1802，1901，2402 数值列供给装置 506，805，907，1305，1505，1613，1708，1805，2305，2404 图像存储装置 507，806，909，1307，1506，1615，1616，1710，2301，2405，2603，2703，2903 图像输出装置 508，808，910，1308，1309，1508，1603，1604，1702，2103 显示控制装置 509，807，908，1306，1507，1602，1605，1703，2001，2110，2502，2708，3206 时钟变换装置 510，701，809，911，1201，1202，1310，1311，1509，1606，1607，1704，2101，3202 图像显示装置 601 对图像变换装置的输入图像 602，603 变换图像 604，605 显示图像 606 在视觉上看到的图像 801，901，1301，1501 信息显示装置 810，912，1312，1608，1705，2102 背光源 903，906 表色系统变换装置 1001，1002，1401，1402 输出图像的样板 1601 图像显示装置单元 1609 图像生成装置单元 1701 图像显示装置 1706 图形板 1902，2302 随机数生成装置 1903 数值列运算装置 1904 数值列存储装置 1905 数值列控制信号线 1906 数值列输出端口 2002 频率解析装置 2003 时钟运算装置 2004 时钟缓冲器 2005 变换时钟缓冲器 2006 时钟变换装置控制信号线 2007 时钟输入端口 2008 变换时钟输出端口 2104 图像显示装置驱动装置 2105 显示色计算装置 2106 显示坐标计算装置 2107 像素时钟缓冲器 2108 水平同步时钟缓冲器 2109 垂直同步时钟缓冲器 2112 图像输入端口 2202 数值列缓冲器 2203 图像运算装置 2204 内部图像缓冲器 2205 数值列输入端口 2206 图像输入端口 2207 变换图像输出端口 2303 图像选择装置 2304 时钟缓冲器 2306 选择图像输入端口 2307 时钟输入端口 2308 时钟输出端口 2309 图像输出端口 2401，2501，2601，2701，3104，3205 显示图像变换装置 2407 图像输入端口 2503，2605，2705，2803，3207 图像和时钟输入端口 2408，2504，2607，2707，2804 图像和时钟输出端口 2602，2702 信号分配装置 2604，2704，2802，2905 控制信号输入端口 2606，2706，2904 不处理通过时的信号线 2801，2902 加密装置 2901 解码装置 3004，3103 电视电缆 3101 计算机 3203 图像显示装置控制器 3204 图像缓冲器
具体实施例方式 在本节中，我们首先述说成为本发明的实施例的适用对象的计算机或ATM的基本构成。其次，述说将数值列加在显示图像的各象素值上的方式的实施例，述说在不同的基本象素单位中对显示图像进行编码的方式的实施例。最后，述说本发明的构成上的变化。
<本发明的实施例的适用对象的基本说明> 本发明的实施例，提供用于防止由泄漏电磁波窃听造成的信息泄漏的信息显示装置，假定在计算机之间或计算机与监视器之间的图像信息的交换。如图1所示的那样，一般的计算机备有作为中央运算装置的CPU101、作为主存储装置的RAM102、作为二次存储装置的HDD106(也存在是闪速存储器，CDROM，DVD，MO，FDD，USB存储器的情况)、作为图像处理装置的GPU103、和以图像输出端子，网络端子为代表的I/O端子105。上述装置通过称为内部总线的布线107连接着，通过I/O端子进行对网络等的连接。在I/O端子中，包含着以作为以太网(注册商标)连接端子的R45端子或作为对调制解调器的连接端子的R11端子为首的串行通信用的RS232C端子或用于连接打印机的并行端子、用于连接键盘或鼠标的PS/2端子、作为对各种设备的通用的连接端子的USB端子、SCSI端子、用于声音输入输出的话筒或耳机的连接端子、用于增设向计算机提供扩张功能的板类的PCI连接端子、和进行对外部监视器104的连接的VGA端子或DVI端子等。GPU主要用于三维图像处理的高速化和多画面的缓冲等，也用CPU进行本发明的实施例的图像处理。因为GPU自身具有计算能力，所以也可以用GPU进行图像处理。又，也可以由GPU和CPU分担进行图像处理。此外，也可以用与以PCI端子为首的扩张功能板用的端子连接的扩张功能板，进行图像处理。又，扩张功能板也可以用由USB端子等连接的形态，处于计算机筐体的外侧。如图2所示，在进行高速的图像处理的装置中，也存在着设置用于从GPU直接连接监视器的I/O端子108的情形。I/O端子108既可以是只输出影像的输出专用端子，又也可以是假定连接具有触摸面板等的输入功能的监视器的输入输出对应端子。也存在GPU备有的I/O端子108作为输出影像专用的端子，来自触摸面板等的输入与不经过GPU的I/O端子105连接的情形。
当从计算机本体将处理了的图像信息传送到连接着的显示装置时，按照VGA或DVI的标准进行各图像信息的分解和结合。VGA中，将信号分解成与3原色对应的RGB，作为模拟信号进行传送。同时，传送与显示画面的分辨率和帧率(frame rate)相应的垂直同步信号和水平同步信号。在监视器侧，从垂直同步信号和水平同步信号生成点时钟(也称为像素时钟)，与RGB信号相应地将适当的象素信息写入到各坐标中。既存在着如CRT那样，将该RGB信号直接用于描绘象素用的电子束的控制器的情形，也存在着如LCD那样，对RGB信号进行AD变换、一次积蓄在内部缓冲器中的情形。DVI将RGB信号分解成数字形式进行传送。又，传送与显示画面的分辨率和帧率相应的点时钟。因为作为数字数据进行传送，所以能够进行加密。如果用加密，则因为与传送的真数据和实际通过信号电缆传送的数据没有相关性，所以从通过信号电缆传送的信息泄漏的信息，对推测真数据不起作用。在DVI中，与RGB不同，将数字数据分配到多条信号线上同时并列地发送。因此，发生电磁波的形态与VGA不同。可是，这是在信号电缆上的情况，在对显示图像进行缓冲的GPU或RAM上的数据与VGA相同，又，因为如果一旦完成对显示装置的传送，则解除加密，恢复原来的数据，因此积蓄在显示装置的缓冲器中的数据与VGA相同。也存在着与USB端子连接的形态的显示装置，这时不一定分解成RGB信号进行传送。又，当在电视监视器等中进行显示时，也用复合端子。不用RGB而用亮度信号(Y)和色信号(C)表示这时的图像数据，以复合加上同步信号的全部信号的形式进行传送。除此之外，也存在着如分离影像端子(S端子)那样，分离Y和C进行传送的情形。又，也存在着如D端子那样，分离成亮度信号(Y)和蓝色差信号(Cb/Pb)和红色差信号(Cr/Pr)的情形。也存在如HDMI端子那样进行数字化，当传送数据时支持加密的称为HDCP的加密数据传送形式。在CRT监视器中，与点时钟相应地从左上到右下方向照射电子束。点时钟是决定对横方向的1个象素的写入定时的时钟。按照水平同步信号，电子束一个象素一个象素地向右方向移动，在横方向扫描1行后再次回到画面的左方。按照垂直同步信号，电子束1行1行地向下方向移动，在扫描到最下部后回到最上面的行。即，根据按照水平同步信号和垂直同步信号，电子束从左上到右下扫描整个画面，再次回到左上。在LCD监视器中，依次驱动与各xy坐标对应的晶体管，写入象素值。在LCD监视器的情形中，因为可以进行数字处理，所以不一定需要按照CRT那样的顺序，既有1行1行地改写的方法，也有一次改写整个画面的方法。CRT监视器是通过将电子束照射在荧光面上使其短时间发光的方式，需要在存在余辉的期间中再次照射电子束。LCD监视器，因为能够存储象素值，所以也存在着需要在一定的定时再充填各象素的电荷的情形，但是能够采取只改写一部分发生变化的坐标的方法。这意味着因为与画面变化相应地晶体管的工作发生变化，所以LCD的图像数据和内部处理的对应关系比CRT复杂。又，CRT监视器，只具有一面的显示面，但是LCD监视器因为液晶层是透明的，所以通过设置多个液晶层，能够具有多个显示面。
图3是作为本发明的一个实施方式的ATM的构成图。控制单元306控制显示单元302，操作单元303，读卡单元304，输入输出现金单元305，存储单元307，通信单元308，传感器单元309，声音发生单元310。控制单元306不仅控制整个ATM301，而且也进行卡识别，操作者的接近检测和纸币处置等的处理。显示单元302显示服务内容的导引或处理步骤等，作为例子可以举出CRT或液晶显示器。在显示单元302中也包含GPU等的显示控制装置。操作单元303输入菜单选择或口令输入等来自利用者的信息，作为例子可以举出键盘或触摸面板。读卡单元304用于读出存储在磁卡或IC卡中的信息。输入输出现金单元305进行为了投入用于存入的纸币或排出用于提取的纸币等交易的纸币的出入。存储单元307存储用于ATM中的处理的信息，作为例子可以举出硬盘或存储器。将用于使控制单元306，通信单元308，传感器单元309等工作的程序存储在存储单元307中。通信单元308通过线路进行ATM301与外部的计算机或数据库的通信。传感器单元309作为例子可以举出检测操作者的接近等的人感应传感器。人感应传感器是通过观察红外线等的发生状况或反射，检测出人即操作者是否处于接近传感器的部分为主要目的的传感器。当操作者接近到能够进行ATM操作的距离时，开始交易服务。声音发生单元310备有用于对以操作者为首的停留在装置周边的人进行声音导引的扬声器。大家熟知的声音发生单元310的使用方法将下面的操作指示给予操作者。声音导引能够通过与显示单元302联动而进一步提高导引的效果。例如，与上述声音导引一起，在显示单元302上显示出将现金卡插入到插入口中的影像动画等是有效的。通信单元308，以能够与设置着ATM的银行或ATM的管理公司进行数据交换的方式，与LAN或电话线路连接着。这里，ATM的管理公司是指在本申请的课题中举出的那种进行ATM的监视的公司，用网络连接的摄像机等，常时地监视多个ATM。当发生应该停止ATM服务的事态时，管理公司或银行能够经过网络从通信单元308将停止服务的信号发送到ATM301的控制单元306。在ATM301中除了302到311以外也存在着存折打印机等的其它装置或处理。一般，图1中的CPU101和内部总线107与图3的控制单元306对应。也存在控制单元306备有独自的RAM或HDD的情形。
下面，我们述说本发明的实施方式的详细情形。
<将数值列加在显示图像的各象素值上的方式的实施例> <第1实施例> 现在表示本发明的一个实施方式。在本实施方式中，图像变换装置接收显示图像生成装置生成的图像作为输入图像，生成多个图像群保存在图像存储装置中，图像输出装置将图像从图像存储装置发送到显示控制装置，显示控制装置将接收的图像显示在图像显示装置中。图像显示装置是例如用背光源从后方照射的液晶监视器，用户可以在视觉上识别从图像显示装置辐射的光。
现在述说从一个输入图像生成2个图像进行显示时的信息显示装置。设处理的图像是8位的灰度图像。显示图像生成装置也可以不需要在所有时刻生成新的图像，而将以前时刻的图像存储在另外备有的存储装置中，再发送它们。又，显示图像生成装置和图像变换装置也可以用图像输入端子连接起来，或者因为不一定需要备有端子且不需要将这些装置安装在相互不同的组件中，所以也可以代替图像输入端子，只用总线布线。
现在我们用图5进行说明。显示图像生成装置501生成向用户显示的图像I502，与用时钟生成装置503生成的时钟一起，发送到图像变换装置504。时钟生成装置生成的时钟一般是当用监视器进行显示时使用的垂直同步信号或水平同步信号、点时钟等，当显示控制装置或图像显示装置只需要它们中的一部分时，不一定需要生成全部，只生成或发送需要的时钟。在发送的图像I和时钟信息中，将图像I传达给图像变换装置504，将时钟信息传达给时钟变换装置509。时钟变换装置509用接收的时钟信息，生成实际在显示控制装置或图像显示装置中使用的时钟。图像变换装置当从显示图像生成装置接收图像I时，从数值列供给装置505接收数值列，生成2个图像P0和P1，记录在图像存储装置506中。在图像变换中，用从数值列供给装置得到的值的列s0。这里，s0例如是8位的值的列，大小由输入图像I的分辨率决定。如果输入图像I是具有XGA大小的图像，则准备好1024×768＝307200个值。s0也可以在接收图像I后生成，但是也可以事先生成足够数量的值记录在存储装置中。为了使处理速度高速化也可以备有多个数值列供给装置。数值列供给装置供给的值，取比0大且比1小的值，通过将该值运算为与输入图像I对应的坐标的象素值，得到变换图像。这里所谓运算意味着，通过计算作为输入接收坐标(x，y)的输入图像象素值I(x，y)和上述数值列的值s0(x，y)的函数f(I(x，y)，s0(x，y))得到第1象素值，通过计算将相同的值作为输入的函数g(I(x，y)，s0(x，y))得到第2象素值。依照图像显示装置中的显示方法、显示速度或色特性决定函数f和函数g的关系。例如，如果是在图像显示装置中进行2个图像P0、P1的短时间切换显示的情形，图像显示装置的显示更新速度与象素值无关是一定的，色特性在象素值从0到255之间是线性的，则通过令函数g(I(x，y)，s0(x，y))＝2×I(x，y)-f(I(x，y)，s0(x，y))，能够得到函数f，g的组。当举出函数f的一个例子时，是f(I(x，y)，s0(x，y))＝I(x，y)×s0(x，y)。这时，对应的函数g成为g(I(x，y)，s0(x，y))＝I(x，y)×(2-s0(x，y))。当数值列供给装置作为s0生成某个频率k的正弦波时，即，生成为s0(x，y)＝(sin(2πk(x+y＊width))+1)/2时，第1或第2图像中的水平方向的象素值的变化频率成为调制了输入图像I的象素值的变化频率的频率，窃听者要得到与输入图像I有关的信息是困难的。在上述中width意味着图像I的横宽的像素数。
将从输入图像I和噪声图案s0生成的图像存储在图像存储装置506中。图像输出装置507，从图像存储装置读出要在图像显示装置中显示的图像，发送到显示控制装置508。图像输出装置从图像存储装置选择图像时的基准，是从记录在图像存储装置的地址小的一方顺序地取出的方法或通过图像输出装置具有随机数生成装置或从外部接收随机数的输入，随机地取出存储在图像存储装置中的图像的方法等。如果用从外部不能够预测的方法选择图像，则能够有效地妨碍由窃听者进行解析。显示控制装置508控制图像显示装置510。作为图5中的图像显示装置510，包括CRT或LCD等在内能够用等离子体监视器，有机EL监视器或电子纸等一般的监视器。在图5中，显示控制装置经过时钟变换装置509得到当在图像显示装置中显示图像时的时钟。这里，不直接用来自时钟生成装置503的时钟，进一步通过改变时钟，设定与图像输入速率相应的图像输出速率。即，用接收输入图像的步长以上的速度进行输出。
在图6中，表示了输入图像和变换图像，显示图像，视觉图像的关系。对输入图像601生成变换图像1(602)，变换图像2(603)。因为用从数值列供给装置得到的数值列对输入图像601进行变换，所以变换图像1，变换图像2各自单独地与输入图像比较，输入图像中包含的文字列的视认性恶化。在显示装置中以在视觉上重合的方式显示这些变换图像1和变换图像2。例如，用通过在1个显示装置上短时间中进行切换显示来进行重合的方法。在图7中表示了其状态。在某个时刻t0对图像显示装置A701显示第1变换图像P0后，在下一时刻t1显示第2变换图像P1，在下一时刻t2显示第1变换图像P0，在下一时刻t3显示第2变换图像P1。当这样显示时，实现在视觉上看到的亮度值与多个显示图像的平均值相等的中间混色。先前的函数f，g的作成方法是假定了中间混色的方法，通过短时间切换显示所生成的2个变换图像，在视觉上看到与输入图像I相当的图像606。但是，图像显示装置上的显示图像1(604)或显示图像2(605)，是相对输入图像视认性恶化了的图像，泄漏电磁波也按照该被显示的图像发生，结果，在视觉上看到的图像和通过窃听泄漏电磁波得到的图像不同。
<第2实施例> 图8表示本发明的信息显示装置的一个实施例。本实施例的信息显示装置801从显示图像生成装置802接收对用户显示的图像I和时钟信息。图像变换装置804当从显示图像生成装置接收图像I时，生成2个变换图像P0和P1。在变换图像的生成中，用从数值列供给装置803得到的数值列r0。这里r0例如是8位随机数值的集合，大小由输入图像I的分辨率决定。如果输入图像I是具有XGA大小的图像，则准备好1024×768＝307200个数值。这些数值也可以在接收了图像I后生成，但是也可以事先生成足够数量的数值并记录在存储装置中。为了使处理速度高速化，也可以备有多个数值列供给装置。也可以构成为备有多个数值列供给装置，其一部分从真正随机数生成装置接收值，一部分接收来自伪随机数生成装置的值。数值取从0到1的实数中的某一个。图像变换装置，从与输入图像I的左上对应的坐标(0，0)，向右方向顺序地读出象素值。当到达图像的右端时，移动到下一行，再次沿从左到右的方向读出象素值。将输入图像I中的坐标(x，y)的象素值记为I(x，y)。即，图像I的左上的象素值为I(0，0)。同样，对数值列r0也改排或重新读入成与图像I的各坐标对应的形式，将对图像I的坐标(x，y)的象素值使用的数值记为r0(x，y)。同样也将图像P0的坐标(x，y)的象素值记为P0(x，y)。图像变换装置为了生成P0(x，y)，读取I(x，y)。如果设象素值为8位，则I(x，y)成为从0到255的值中的某一个。因此，计算Δ(x，y)＝|255-I(x，y)|。此外，计算出值a的绝对值记为|a|。其次，计算δ(x，y)＝min(Δ(x，y)，I(x，y))。这样得到的δ表示当本实施例的图像变换装置对I(x，y)进行加减计算时用的噪声的振幅。即，计算第1变换图像为P0(x，y)＝I(x，y)+δ(x，y)·r0(x，y)。其次，计算第2变换图像为P1(x，y)＝I(x，y)-δ(x，y)·r0(x，y)。下面通过同样处理全部坐标(x，y)，从输入图像I和数值列r0得到2个变换图像P0和P1。将P0和P1暂时记录在图像存储装置805中。
下面，图像输出装置806将记录在图像存储装置中的P0和P1发送到显示控制装置808。这时，图像输出装置以P0和P1的顺序输出保存在图像存储装置中的P0和P1。或者，图像输出装置也可以从随机数生成装置接收随机数，随机地决定将P0和P1中的哪一个发送到显示控制装置。这种选择方法中，将存储着P0和P1的图像存储装置的开头地址作为表保存，能够用上述随机数计算从表的开头起的偏离的方法进行安装。如果是以P0和P1的顺序输出P0和P1的方法，则具有能够在生成P0后不等待完成P1的生成而输出图像的优点。如果是随机选择地输出的方法，则因为当再利用和显示生成一次并记录在图像存储装置中的变换图像时，能够使第三者预测下面显示的图像变得困难，所以可以得到能够使解析泄漏电磁波变得困难的效果。显示控制装置808用从图像输出装置806接收的由时钟变换装置807输出的变换时钟，控制图像显示装置809显示从图像输出装置806接收的图像。显示图像生成装置802与显示图像一起加上水平同步信号或垂直同步信号、点时钟等的时钟信息发送到信息显示装置801。信息显示装置801分离接收的显示图像信息和时钟信息，将显示图像信息输入到图像变换装置804，将时钟信息输入到时钟变换装置807。如果是VGA标准的电缆，则因为用独立的布线传送水平同步信号、垂直同步信号、R图像信号、G图像信号和B图像信号，所以容易分离时钟(水平同步信号或垂直同步信号)和图像信息(R图像信号，G图像信号，B图像信号)。即便是DVI电缆，因为用不同的布线传送时钟信息和图像信息，所以也容易分离。时钟变换装置807，令A为30以上的任意整数，从输入的时钟F[Hz]，由PLL电路等生成并输出A/F倍速度的时钟。A与每秒显示的变换图像数对应，为了通过交替显示使显示图像在视觉上重合地进行显示，需要A为30以上。关于A的最大值，尽管没有特别的限制，但是因为CRT的荧光面中的余辉时间约为1ms，所以认为在1000以下是足够的。例如，当生成的变换图像为2个时，如果A＝60，则能够得到良好的结果。一般的显示图像生成装置，因为用60Hz以下的速度发送图像，所以能够没有问题地变换并输出全部的输入图像。
通过在图像显示装置809中从后方照射的背光源810，向用户显示变换图像P0或P1。如果在短时间中交替显示P0和P1，作为重合的图像向用户显示，在视觉上看到P0和P1的加法平均值的象素值。
此外，这里计算了δ(x，y)＝min(Δ(x，y)，I(x，y))，但是也可以决定某个值α，成为δ(x，y)＝min(α，Δ(x，y)，I(x，y))。通过将α设定在比I(x，y)的平均值小的值上，能够不过分依赖于I(x，y)。这意味着能够进一步削减包含在输出图像中的与输入图像有关的信息。即，意味着从防止来自泄漏电磁波的信息窃听的观点出发，能够得到优选特性。
进一步，如果以I(x，y)不取接近0或255的值的方式进行前处理，则能够提高由噪声产生的搅乱效果。作为单纯的方法，能够用将I(x，y)的值变换成a×I(x，y)+b的方法。这里，a是比0大且小于1的实数，b是自然数。如果令a＝0.8，b＝20，则能够变换成象素值取20到224的图像。如果象素值的计算结果不是整数，则变换到最接近的整数。如果用高频振动法，模拟地增加灰度等级，则能够抑制由降低灰度等级数引起的图像质量的恶化。在上述中令随机数值为8位，但是为了表现更平滑的灰度等级，也可以增多位数。又，令随机数为0到1的实数，但是也可以为有理数，在计算了δ(x，y)的基础上，也可以生成0到δ(x，y)的整数值。也可以不实时地生成，而事先将多个各范围的整数随机数值以表的形式存储起来，从表引出需要的随机数。
<第3实施例> 下面，我们述说图像变换装置根据从显示图像生成装置接收的1个输入图像I，生成3个变换图像P0，P1，P2的情形。数值列供给装置将通过从随机数生成装置得到随机数等而在内部具有的数值列供给到图像变换装置。图像变换装置接收数值列r0，r1。r0，r1的大小依赖于输入图像I。当输入图像I具有SVGA的大小时，r0，r1分别具有800×600＝480000个数值。令r0，r1的数值为0到1的实数。这里，令Δ(x，y)＝|255-I(x，y)|。又，令δ(x，y)＝min(Δ(x，y)，I(x，y))。令P0(x，y)＝I(x，y)+δ(x，y)·r0(x，y)。其次，令σ(x，y)＝min(Δ(x，y)，I(x，y))-δ(x，y)·r0(x，y)。而且，令P1(x，y)＝I(x，y)+σ(x，y)·r1(x，y)。最后，令P2(x，y)＝I(x，y)-(δ(x，y)·r0(x，y)+σ(x，y)·r1(x，y))。这样一来生成3个变换图像P0，P1，P2，将结果存储在图像存储装置中。本发明的实施例的信息显示装置，用图像输出装置依次地将3个变换图像发送到显示控制装置。关于P0，P1，P2的发送顺序，图像输出装置既可以用从随机数生成装置得到的随机数进行发送，也可以从上述图像存储装置的存储地址小的一方按顺序进行发送。同样，关于生成4个以上的变换图像的情形也可以实施本发明。
优选的是每当进行1次显示时都重新生成图像存储装置的图像，但是当存在对处理速度或消耗电功率的限制时，也可以在某种程度的期间中，连续使用同一变换图像群。在图8中，表示了假定液晶监视器，在图像显示装置809的背面具有背光源810的实施例。可是，图像显示装置也可以是CRT或有机EL等的自发光型的显示装置，这时不一定需要备有背光源。
<第4实施例> 现在表示输入输出图像是彩色图像时的实施例。述说从输入图像I生成2个变换图像P0，P1的情形。
图像变换装置将输入的彩色图像分解到RGB这样3个平面。其次，从数值列供给装置接收各平面中使用的数值列r0，r1，r2。r0，r1，r2的大小依赖于输入图像I的分辨率而决定。如果输入图像I是由1024×768位构成的XGA大小，则r0，r1，r2分别具有786432个数值。这些值例如是8位的值，设为0到1的实数值中的某一个。将图像I的R平面的坐标(x，y)的象素值记为IR(x，y)。关于G，B平面也同样，记为IG(x，y)，IB(x，y)。关于图像P0，也令R，G，B平面的坐标(x，y)的象素值为P0R(x，y)，P0G(x，y)，P0B(x，y)，关于图像P1，也将R，G，B平面的坐标(x，y)的象素值记为P1R(x，y)，P1G(x，y)，P1B(x，y)。在本实施例的信息显示装置中，因为对每个平面独立地进行处理，所以下面的处理既可以依次进行也可以并列地进行。
图像变换装置为了生成P0R(x，y)，读取IR(x，y)。令各平面的象素值为8位。因此，计算ΔR(x，y)＝|255-IR(x，y)|(255是没有符号的8位值的最大值)。其次，令δR(x，y)＝min(ΔR(x，y)，IR(x，y))。δR(x，y)表示对IR(x，y)可以进行加减运算的噪声的振幅。即，用r0(x，y)，使P0R(x，y)＝IR(x，y)+δR(x，y)·r0(x，y)。如果关于各(x，y)同样地进行计算，则可以得到P0R。关于G平面和B平面也同样地进行处理。即，关于G平面，计算ΔG(x，y)＝|255-IG(x，y)|，令δG(x，y)＝min(ΔG(x，y)，IG(x，y))，P0G(x，y)＝IG(x，y)+δG(x，y)·r1(x，y)。关于B平面，计算ΔB(x，y)＝|255-IB(x，y)|，令δB(x，y)＝min(ΔB(x，y)，IB(x，y))，P0B(x，y)＝IB(x，y)+δB(x，y)·r2(x，y)。通过这样做，计算图像P0的RGB平面。关于图像P1也同样，独立地生成RGB平面。通过计算P1R(x，y)＝IR(x，y)-δR(x，y)·r0(x，y)，P1G(x，y)＝IG(x，y)+δG(x，y)·r1(x，y)，P1B(x，y)＝IB(x，y)-δB(x，y)·r2(x，y)，得到图像P1。
通过以各平面的象素值不取接近0或255的值的方式进行前处理或限制进行加减运算的噪声振幅的大小，能够更高效率地隐蔽与输入图像I有关的信息，这与灰度图像的情形相同。又，用高频振动法，模拟地增加灰度等级，能够抑制图像质量的恶化。令r0，r1，r2的值为0到1的实数，但是也可以限定为有理数，也可以在判明了δR(x，y)、δG(x，y)、δB(x，y)后，生成0到δR(x，y)、0到δG(x，y)、0到δB(x，y)范围的整数值。也可以用不同的方法分别生成r0，r1，r2。
<第5实施例> 现在，我们述说数值列供给装置供给的数值在令输入图像的灰度等级数为k时，取比-k大且在k以下的值时的实施例。令输入输出图像为灰度图像。本实施例的图像变换装置从输入图像I和2个数值列，生成2个变换图像P0，P1。设输入图像为m×n(m、n是自然数)的排列，设数值列供给装置供给的数值列也是m×n的排列。将第1数值列的坐标(x，y)的值记为r0(x，y)，将第2数值列的坐标(x，y)的值记为r1(x，y)。又，将输入图像I的坐标(x，y)的值记为I(x，y)。关于2个变换图像P0，P1，同样也将坐标(x，y)的值记为P0(x，y)，P1(x，y)。
数值列供给装置对全部的坐标(x，y)，用随机数生成装置将比-k大且在k以下的值设定为r0(x，y)。又，关于全部的坐标(x，y)，计算并生成r1(x，y)＝-r0(x，y)。这里，因为r1(x，y)是反转r0(x，y)的符号得到的，所以在存储装置上不一定需要具有全部的值，即便当输出时从r0(x，y)生成r1(x，y)也几乎不会损失处理速度。图像变换装置为了得到第1变换图像的值，首先计算p＝I(x，y)+r0(x，y)。如果p比k大，则令P0(x，y)＝k，计算p′＝p-k。如果p比0小，则令P0(x，y)＝0，p′＝p。其次为了得到第2变换图像的值，计算q＝I(x，y)+r1(x，y)+p′。如果q比k大，则令P1(x，y)＝k。如果q比0小，则令P1(x，y)＝0。或者，颠倒P0(x，y)和P1(x，y)的计算顺序。即，计算q＝I(x，y)+r1(x，y)。如果q比k大，则令P1(x，y)＝k，计算q′＝q-k。如果q比0小，则令P1(x，y)＝0，q′＝q。其次，计算p＝I(x，y)+r0(x，y)+q′。如果p比k大，则令P0(x，y)＝k，如果p比0小，则令P0(x，y)＝0。进一步，构成为随机切换两者。本实施例的方式因为加在输入图像I上的数值不依赖于输入图像I的象素值的大小，所以能够提高变换图像的搅乱效果。
<第6实施例> 在第5实施例中，表示了灰度图像的情形，但是即便对于彩色图像也能够同样地实施。当输入图像为RGB表色系统时，图像变换装置通过分解到RGB各平面进行处理。各平面的计算与上述灰度图像的情形相同。下面我们述说从输入图像I生成2个变换图像P0，P1的情形。
本实施例的图像变换装置将输入的彩色图像分解到RGB这样3个平面。下面，从数值列供给装置接收在各平面中使用的数值列rr0，rr1，rg0，rg1，rb0，rb1。r0，r1，r2的大小依照输入图像I的分辨率决定。如果输入图像I具有由1024×768个点构成的XGA大小，则rr0，rr1，rg0，rg1，rb0，rb1分别具有786432个数值。这些值例如是8位的值，当令输入图像的灰度等级数为k时，生成为比-k大且在k以下的值的整数值中的某一个。将图像I的R平面的坐标(x，y)的象素值记为IR(x，y)。关于G，B平面也同样，记为IG(x，y)，IB(x，y)。关于图像P0，也令R，G，B平面的坐标(x，y)的象素值为P0R(x，y)，P0G(x，y)，P0B(x，y)，关于图像P1，也将R，G，B平面的坐标(x，y)的象素值记为P1R(x，y)，P1G(x，y)，P1B(x，y)。在本实施例的信息显示装置中，因为对每个平面独立地进行处理，所以下面的处理既可以依次进行也可以并列地进行。
数值列供给装置对全部的坐标(x，y)，用随机数生成装置将比-k大且在k以下的值设定为rr0(x，y)，rg0(x，y)，rb0(x，y)。又，关于全部的坐标(x，y)，计算并生成rr1(x，y)＝-rr0(x，y)，rg1(x，y)＝-rg0(x，y)，rb1(x，y)＝-rb0(x，y)。图像变换装置，为了得到第1变换图像的R平面的值P0R(x，y)，首先计算p＝I(x，y)+rr0(x，y)。如果p比k大，则令P0R(x，y)＝k，计算p′＝p-k。如果p比0小，则令P0R(x，y)＝0，p′＝p。其次为了得到第2变换图像的R平面的值P1R(x，y)，计算q＝I(x，y)+rr1(x，y)+p′。如果q比k大，则令P1R(x，y)＝k。如果q比0小，则令P1R(x，y)＝0。或者，颠倒P0R(x，y)和P1R(x，y)的计算顺序。即，计算q＝I(x，y)+rr1(x，y)。如果q比k大，则令P1R(x，y)＝k，计算q′＝q-k。如果q比0小，则令P1R(x，y)＝0，q′＝q。其次，计算p＝I(x，y)+rr0(x，y)+q′。如果p比k大，则令P0R(x，y)＝k，如果p比0小，则令P0R(x，y)＝0。
为了得到第1变换图像的G平面的值P0G(x，y)，计算p＝I(x，y)+rg0(x，y)。如果p比k大，则令P0G(x，y)＝k，计算p′＝p-k。如果p比0小，则令P0G(x，y)＝0，p′＝p。其次为了得到第2变换图像的G平面的值P1G(x，y)，计算q＝I(x，y)+rg1(x，y)+p′。如果q比k大，则令P1G(x，y)＝k。如果q比0小，则令P1G(x，y)＝0。
为了得到第1变换图像的B平面的值P0B(x，y)，计算p＝I(x，y)+rb0(x，y)。如果p比k大，则令P0B(x，y)＝k，计算p′＝p-k。如果p比0小，则令P0B(x，y)＝0，p′＝p。其次为了得到第2变换图像的B平面的值P1B(x，y)，计算q＝I(x，y)+rb1(x，y)+p′。如果q比k大，则令P1B(x，y)＝k。如果q比0小，则令P1B(x，y)＝0。
也可以变更第1变换图像和第2变换图像的计算顺序，这与计算R平面的值的情形相同。
<第7实施例> 图9表示具有表色系统变换装置时的实施例。本实施例的信息显示装置901从显示图像生成装置902接收输入图像I，生成用第1表色系统变换装置903变换了输入图像I的表色系统的表色系统变换图像，图像变换装置905运算从数值列供给装置904供给的数值列和上述表色系统变换图像，生成变换图像，第2表色系统变换装置906将上述变换图像变换到与输入图像I相同的表色系统，记录在图像存储装置907中。用图像输出装置908将记录在图像存储装置中的图像输出到显示控制装置910。显示图像生成装置902，与显示图像一起输出当显示控制装置或图像显示装置显示图像时使用的时钟，接收它的信息显示装置901分离时钟和图像，将时钟输入到时钟变换装置908。时钟变换装置将作为变换结果的变换时钟输出到图像输出装置909。图像输出装置909与输出图像一起将上述的变换时钟输出到显示控制装置910。显示控制装置用输入的图像和时钟信息，控制图像显示装置911，向用户显示图像。本实施例的信息显示装置901的图像显示装置911假定液晶等的光透过型显示装置，备有背光源912，但是如果是CRT等的自发光型的显示装置，则不一定需要与背光源912相当的装置。本实施例的表色系统变换装置备有变换输入图像的表色系统的第1表色系统变换装置和变换作为图像变换装置的输出的变换图像的表色系统的第2表色系统变换装置，但是不一定需要备有2个表色系统变换装置，也可以用1个表色系统变换装置实现两者的功能。
表色系统变换装置因为能够独立地处理输入图像I的各象素，所以也可以构成为变换仅一部分象素的表色系统。例如，RGB表色系统和CMY表色系统因为具有相互补色关系，所以如先前的实施例所示的那样，通过切换在RGB表色系统和CMY表色系统中的哪一个中进行处理，能够实现与变更第1变换图像和第2变换图像的生成顺序同等的效果。
<在不同的基本象素单位中对显示图像进行编码的方式的实施例> <第8实施例> 说明本发明的信息显示装置的1个实施方式。首先，述说图像生成装置从1个输入图像生成2个图像的情形。述说输入图像I为二值的白黑图像的情形。
图13表示本实施例的信息显示装置。本实施例的信息显示装置1301具有数值列供给装置1303、图像变换装置1304、图像存储装置1305、图像输出装置1307、时钟变换装置1306、第1显示控制装置1308、第1图像显示装置1310、第2显示控制装置1309、第2图像显示装置1311和背光源1312。
图像变换装置从信息显示装置备有的数值列供给装置接收数值列r0。这里，r0的大小与从显示图像生成装置1302输入的输入图像I的象素数对应，如果输入图像I是XGA大小的图像，则具有(1024×768＝)786432个随机数值。r0的数值为0或1。将输入图像I的坐标(x，y)的象素值记为I(x，y)。也将r0与输入图像I的相同坐标对应地记为r0(x，y)。令输出的2个变换图像分别为P0，P1，当参照坐标(x，y)的象素值时记为P0(x，y)，P1(x，y)。图像变换装置读出r0(0，0)的值，如果该值为0，则将在P0(0，0)中为(0:1)的信息存储在图像存储装置1305中。
本实施例的图像变换装置中，输入图像I的分辨率和生成图像的分辨率不同。这里，表示了以使变换图像P0，P1的x轴方向即横方向的分辨率成为输入图像I的2倍的方式构成的例子。上述的(0:1)这样的信息意味着当使象素值0与白色对应，使象素值1与黑色对应时，与坐标(x，y)对应的象素值变换到左0右1即白黑这样的排列的2象素。图10表示作为对图像变换装置的输入的I(x，y)和r0(x，y)的值与输出的P0(x，y)，P1(x，y)的关系。上述(0:1)表示由白黑构成的2像素象素1001，如果是(1:0)则表示2像素象素1002。在本说明书中将这样的2像素象素称为样板(template)。由2像素构成的样板为2×1的排列。在本发明的实施例的信息显示装置中，作为编码方法，在s×t的排列的样板中，令s×t/2个的象素为0，s×t/2个的象素为1。因此，作为2×1的排列的上述样板为白黑或黑白这样2类。如上述那样，将样板信息记录在变换图像的各坐标中的信息管理方法也可以预先将P0或P1的横方向的分辨率设定在输入图像I的2倍上，代替记录上述(0:1)，将0存储在P0(0，0)中，将1存储在P0(1，0)中。这时，从输入图像的坐标(x，y)的象素值和数值列的坐标(x，y)的数值决定变换图像的坐标(2x，2y)，(2x+1，2y)的2个象素值。
下面，读出I(0，0)，如果该值为0则将(0:1)记录在P1(0，0)中，如果该值为1则将(1:0)记录在P1(0，0)中。这是如果I(0，0)的值为0即白色，则在光学上重合P0(0，0)和P1(0，0)的结果成为(0:1)，与使用户作为白黑排列看到的情况对应的分配。另一方面，如果I(0，0)的值为1即黑色，则在光学上重合P0(0，0)和P1(0，0)的结果成为(1:1)，使用户作为黑黑排列看到。结果，如果I(0，0)的值为0即白色则用户看到白黑，如果为1即黑色则用户看到黑黑。
如果随机数r0(0，0)的值为1，则将(1:0)记录在P0(0，0)中。又，如果I(0，0)的象素值为0即白色，则将(1:0)记录在P1(0，0)中，如果I(0，0)的象素值为1即黑色，则将(0:1)记录在P1(0，0)中。这时，通过在第1图像显示装置中显示P0(0，0)，在第2图像显示装置中显示P1(0，0)进行重合的结果，如果I(0，0)的象素值为0即白色，则能够看见黑白，如果I(0，0)的象素值为1即黑色，则能够看见黑黑。在本实施例的图像变换装置中，对输入I(x，y)和r0(x，y)的组，输出的P0(x，y)，P1(x，y)如图10所示。下面同样，图像变换装置对全部(x，y)坐标计算P0(x，y)和P1(x，y)，将结果存储在图像缓冲器中。
下面，图像输出装置1307将记录在图像存储装置1305中的P0，P1分别发送到作为第1显示控制装置的显示控制装置A 1308，作为第2显示控制装置的显示控制装置B 1309。当记录在图像存储装置中的变换图像的形式为记录样板信息的形式时，将样板数据分配给各坐标来输出图像。这时，将变换图像P0发送到第1显示控制装置，将变换图像P1发送到第2显示控制装置。或者，也可以由图像输出装置用从随机数生成装置得到的随机数，从第1和第2显示控制装置中的某一个随机地选择变换图像P0的发送目的地，将P1发送到与P0不同的显示控制装置。
第1显示控制装置和第2显示控制装置，在各图像显示装置中分别显示从图像输出装置接收的图像。图11表示当在本信息显示装置中显示上述生成的变换图像的某个坐标(x，y)时，用户在视觉上见到的图像。在第1图像显示装置1310中显示出第1变换图像1102，在第2图像显示装置1311中显示出第2变换图像1103。背光源1104意味着与图13的背光源1312相同。如果第1和第2图像显示装置的显示图像的显示象素大小充分小，则因为用户在视觉上看见相邻的象素的平均值，所以白黑看起来像是灰色。如图12所示，如果图像显示装置是光透过型的显示装置，则如果在第1图像显示装置1201中显示的图像是黑色即阻止背光源光透过的显示内容，则与在第2图像显示装置1202中显示的图像内容无关地，令用户在视觉上看见的是黑色。又，如果在第1图像显示装置中显示的图像是白色即令背光源光透过的显示内容，则显示作为在第2图像显示装置中显示的图像内容的黑色或白色。即，如图11所示的那样，使从显示面稍微隔开距离的用户，识别为像是由黑或灰构成的、与输入图像I相当的图像。
这里，与输入图像I相当是意味着因为通过本信息显示装置进行的编码，输入图像I的横方向的象素数增加为2倍，且将输入图像I的白象素看成灰象素，所以不是完全再现I，而是得到具有同等的信息的图像。
<第9实施例> 当图像的纵横尺寸比的变化不令人满意时，可以用将以2×2排列构成的样板分配给1个输入象素的方法。或者，当从显示图像生成装置接收输入图像I时，图像变换装置作为前处理可以将输入图像I的横方向的分辨率变换到1/2。当输入图像I在横方向中具有冗余度时，可以单纯地间隔剔除一半的行。当单纯的间隔剔除不令人满意时，通过将要删除的行的象素值信息扩散到在横方向邻接的象素，能够抑制信息量的降低。
我们述说将2×2排列的样板分配给1个输入象素的情形。数值列供给装置1303对于输入图像I的大小为n×m(n、m是自然数)，将n×m个的数值列r0供给到图像变换装置1304。数值列r0是取0或1的数值列。图像变换装置1304读出输入图像I的坐标(x，y)的象素值I(x，y)和与数值列r0的坐标(x，y)相当的数值r0(x，y)。图像变换装置对从输入图像I的坐标(0，0)到坐标(n-1，m-1)依次或并列地如下那样地进行处理。本实施例的图像变换装置如图14所示，如果r0(x，y)的值为0，则将(0:1:1:0)的信息分配给P0(x，y)。这里，(0:1:1:0)表示2行2列的行列式。(即便使P0的大小在x方向上放大为2倍，在y方向上放大为2倍，以P0(2x，2y)＝0，P0(2x+1，2y)＝1，P0(2x，2y+1)＝1，P0(2x+1，2y+1)＝0的方式进行分配，也能够实现同等的功能，这是容易理解的。)如果用图像形式表示它，则图14的1401所示的与(0:1:1:0)对应，1402与(1:0:0:1)对应，当将(0:1:1:0)分配给P0(x，y)时，如果I(x，y)的值为0即白色，则将(0:1:1:0)分配给P1(x，y)。另一方面，当I(x，y)的值为1即黑色时，则将(1:0:0:1)分配给P1(x，y)。图像变换装置与下面同样地生成变换图像P0，P1，将变换图像记录在图像存储装置1305中。
图像输出装置1307读出记录在图像存储装置1305中的P0和P1，与从时钟变换装置1306接收的变换时钟一起输出到显示控制装置A1308和显示控制装置B 1309。分别地，显示控制装置A将接收的图像显示在图像显示装置A 1310中，显示控制装置B将接收的图像显示在图像显示装置B 1311中。本实施例的信息显示装置将光透过型的显示装置用作图像显示装置A，B，通过点亮背光源1312，用户能够在视觉上看见在图像显示装置A和图像显示装置B中显示的图像。
因为变换图像P0和P1分别是二值图像，所以如果某一方为1即黑色，则与图12的例子同样遮断来自背光源的光，对用户来说作为黑象素来识别。又，如果双方都是0即白色，则透过来自背光源的光，对用户来说作为白象素来识别。当重合变换图像P0和P1时，如果I(x，y)的值为0即白色，则样板的重合图案成为(0:1:1:0)或(1:0:0:1)，成为2个象素为0，2个象素为黑色的结构。如果图像显示装置的象素大小充分小，则用户能够看见的不是白象素和黑象素的组合而是像灰象素。如果I(x，y)的值为1即黑色，则样板的重合图案成为(1:1:1:1)，4个象素都成为黑色。即，被用户识别为黑象素。因此，用本实施例的信息显示装置，用户能够看见与I(x，y)对应的颜色。
这里，作为使用的样板只显示了(0:1:1:0)和(1:0:0:1)，但是也可以用(0:0:1:1)和(1:1:0:0)的组合，如果以4个象素中2个象素为0，2个象素为1的方式进行组合，则只要当重合P0和P1时能够用黑和白得到对比度，也可以是任何组合。如果是2×2的样板，则除了上述以外还能够用(1:0:1:0)和(0:1:0:1)。即，2×2的样板具有3类。在本实施例中，表示了生成一组变换图像时只使用(0:1:1:0)，(1:0:0:1)的样板的例子。但是，也可以使用对输入图像I的每1个象素都不同的样板。例如，如果对输入图像I的每1个象素随机地改变所使用的样板，则因为使发生的电磁波的图案更加如此地混乱，所以在妨碍泄漏电磁波的窃听方面，可以说是令人满意的形态。
以上的图像变换方法的基础是由Naor，Shamir提出的视觉解码型秘密分散法(以下简略为NS法)(M.Naor，A.Shamir，“VisualCryptography”，EUROCRYPT′94，LNCS 950，pp.1-12，Springer-Verlag，1995)。NS法是将1个图像分割成2个以上的称为分担体(share)的图像，如果使打印在OHP等的透明片上的分担体重合，则能够光学上得到原来的信息的方法。在NS法中，表示从单一的分担体不泄漏任何与原图像有关的信息。在本发明的实施例的信息显示装置中，因为不是在如OHP那样不能够改写的媒体，而是在可以改写的图像显示装置中进行图像的显示，所以即便在显示同一图像的情形中，也能够通过将在短期间中用不同的随机数作成的新的分担体用于显示，有效地防止由泄漏电磁波引起的信息窃听。又，至今，在用计算机的显示方法中，用CPU等的计算机部事先将多个分担体结合成1个图像，并显示结合图像，因此能够从显示结合图像时的泄漏电磁波窃听与结合图像有关的信息。但是，本发明的实施例的信息显示装置，因为不生成结合图像而利用用户的视觉进行结合，所以即便窃听泄漏电磁波，也不会泄漏信息。
<第10实施例> 如图8所示，表示了只备有1个图像显示装置的本发明的信息显示装置的实施例。生成变换图像P0和P1的方法与第8和第9实施例相同。
在本实施例中，因为图像显示装置为1个，所以图像输出装置806交替地将记录在图像存储装置805中的变换图像P0和P1输出到显示控制装置808。又，图像输出装置806也将从时钟变换装置807输出的变换时钟一起发送到显示控制装置808。显示控制装置用接收的变换时钟，控制图像显示装置809，显示接收的图像。
当用本实施例的变换图像生成方法和显示方法时，在显示的图像中发生空间上的色平均化和时间上的色平均化。当在2个光透过型显示装置中显示时，如果某一方的值为1即黑色，则被用户识别为黑象素，但在本显示方式中因为发生P0和P1的交替显示引起的平均化，所以只当双方的值为1即黑色时识别出黑象素。只当双方的值为0即白色时识别出白象素，这在两者中是同样的。按照NS法，当输入图像I的象素值为0即白色时，在第1变换图像P0和第2变换图像P1的对应的坐标中使用的样板相同，当输入图像I的象素值为1即黑色时，在第1变换图像P0和第2变换图像P1的对应的坐标中使用的样板不同。因此，当输入图像I的象素值为0时，发生空间上的色平均化，当输入图像I的象素值为1时，发生时间上的色平均化。
因此，本实施例的信息显示装置，以在x方向或y方向的邻接像素之间不发生视觉上的平均化即灰色化的程度，增大显示中使用的象素。因此，只使时间上的平均化被灰色化，能够得到与输入图像I的象素值相应的显示结果。为增大像素的大小，可以增大显示装置的象素自身，即便通过将纵横3个像素等的正方形重新看作1个像素而放大图像，也可以得到同样的效果。如果用1边约为0.01mm以上的象素，则能够抑制邻接像素之间的灰色化，但是当增大象素大小时，因为难以得到由短时间切换产生的时间上的色平均化效果，所以希望用1边小于约1mm的象素。在上述实施例中，图像变换装置生成的变换图像的数量和信息显示装置备有的图像显示装置的数量相同。下面，我们述说信息显示装置备有的图像显示装置的数量比图像变换装置生成的图像的数量少的情形。
当图像显示装置的数量比生成的变换图像的数量少时，图像输出装置用从随机数生成装置得到的随机数，从图像存储装置随机地选择数量与图像显示装置的数量一致的变换图像。将选出的图像发送到显示控制装置，显示控制装置在图像显示装置中显示接收的图像。在下一时刻，图像输出装置用从随机数生成装置新得到的随机数，从保存在图像存储装置中变换图像中，随机地选择数量与图像显示装置的数量一致的图像，发送到显示控制装置。通过这样地构成，保存在图像存储装置中的各图像在单位时间中显示的概率均匀，在用户的视觉上看起来像重合了变换图像群。这里，也能够不用随机数而巡回地显示变换图像群。另一方面，关于3个以上的图像，通过随机地选择，能够抑制由显示顺序的不同引起的视觉上的偏差。即，通过随机地选择并显示，能够显示视觉上更稳定的图像。
当图像显示装置的数量比生成的变换图像的数量多时，图像输出装置用从随机数生成装置得到的随机数，随机地选择要发送变换图像的显示控制装置。即便图像显示装置是透明的，也发生某种程度的透过光的衰减。通过每次随机地选择使用的图像显示装置，能够抑制由这种光的衰减引起的显示图像亮度的偏差。当图像显示装置中的透过光的衰减小到能够忽视时，不一定需要每次如上述那样随机地选择图像显示装置。即，也可以构成为，在随机地决定在某个定时要发送生成图像的显示控制装置后，在一定期间或根据从随机数生成装置生成的随机数决定的期间，保持同一对应关系。通过这样做，可以不在每个时刻生成随机数，又，由于不需要消除在某个时刻使用而在下一个时刻不使用的图像显示装置的显示内容，能够减少消耗电功率。消耗电功率的减少与辐射的电磁波的减少也有关，所以结果能够减少泄漏信息。
通过以上所述，能够如图15所示构成备有任意数量的图像显示装置的信息显示装置。本信息显示装置1501具有数值列供给装置1503、图像变换装置1504、图像存储装置1505、图像输出装置1506、时钟变换装置1507、多个显示控制装置1508和多个图像显示装置1509，从显示图像生成装置1502接收显示图像和时钟，将显示图像输入到图像变换装置1504，将时钟输入到时钟变换装置1507。图像变换装置1504对上述输入图像和从数值列供给装置1503得到的M个(M是2以上的整数)数值列进行运算，生成M个变换图像并记录在图像存储装置1505中。M个变换图像既可以从单一的输入图像生成，也可以从多个输入图像生成。一般的显示图像生成装置，即便是同一图像，也按照时钟继续地送出显示图像。因此，也存在着如上述那样从单一的输入图像生成M个变换图像和从多个输入图像生成M个变换图像等价的情形。图像输出装置1506从时钟变换装置1507接收变换时钟，与从图像存储装置1505读出的变换图像一起输出到显示控制装置1508。成对地设置图像显示装置1501和显示控制装置1502，在备有N个(N是自然数)图像显示装置时，同样也备有N个显示控制装置。
<结构上的变化> 本发明的实施例的信息显示装置用数值列和显示图像生成2个以上的变换图像并输出。表示了具有图像显示装置的实施例，但是也能够构成为应用已有的装置作为图像显示装置。
<第11实施例> 图16表示由图像显示装置单元1601和图像生成装置单元1609构成的信息显示装置的实施例。本实施例的信息显示装置，使生成显示图像的部分和进行显示的部分分离，假定在一般的计算机结构中的计算机和监视器。即，图像显示装置单元与监视器对应，图像生成装置单元与计算机对应。近年来，以作为扩展板可拆卸的方式设置图像处理功能的计算机正在增加，图像生成装置也可以采用可拆卸的扩展板的形态。
图像显示装置单元1601，具有用于接收要显示的图像的连接端子，具有显示输入的图像的功能。本实施例的图像显示装置单元，具有2个图像输入端子，能够接收2个输入图像。第1显示控制装置1603和第2显示控制装置1604分别接收根据与输入图像一起发送的时钟信息由第1时钟变换装置1602和第2时钟变换装置1605变换的时钟，控制第1图像显示装置1606和第2图像显示装置1607，在图像显示装置中显示接收的图像。
在图像生成装置单元1609中，首先，显示图像生成装置1610生成显示图像，数值列供给装置1611准备好数值列。图像变换装置1612从显示图像生成装置接收显示图像，从数值列供给装置接收数值列，将变换了显示图像的变换图像记录在图像存储装置1613中。图像生成装置单元1609，备有时钟生成装置1614，将输出时钟分别输入到第1图像输出装置1615和第2图像输出装置1616中。第1图像输出装置从图像存储装置读出第1变换图像，与从时钟生成装置接收的时钟一起发送。与此同时，第2图像输出装置从图像存储装置读出第2变换图像，与从时钟生成装置接收的时钟一起发送。图像输出装置将接收的图像和时钟分别发送到图像显示装置单元1601。
<第12实施例> 图17表示更详细表示图2的装置的构成例。本实施例的信息显示装置包括显示装置1701、与显示装置和计算机的内部总线1715连接的图形板1706。在显示装置1701中，备有接收输入图像、控制图像显示装置1704或背光源1705而显示图像的显示控制装置1702；输入为了显示输入图像而使用的时钟，生成用于决定由显示控制装置控制图像显示装置或背光源的定时的变换时钟的时钟变换装置1703。在图形板1706中备有进行图像处理的GPU1707、图像输出装置1710、时钟生成装置1709和图像存储装置1708。图形板1706与通过内部总线1715连接作为中央运算装置的CPU1714、备有键盘等的输入终端或RS232C等的输出端子的I/O 1711、保持大容量数据的HDD1712、作为一次存储装置的RAM1713等的计算器连接。
关于一般的计算机，包括笔记本型计算机以及大型计算机，形成图17那样的结构的情形是很多的，即便结构上存在差异，也能够容易地应用本发明的实施例。
图18表示本发明的实施例的信息显示装置备有的GPU1801的构成例。本发明的实施例的GPU1801将从显示图像生成装置1804直接输入，或者由显示图像生成装置1804预先记录在图像存储装置1805中的图像用作输入图像。GPU具有数值列供给装置1802和图像变换装置1803，图像变换装置从数值列供给装置接收数值列的供给，通过运算从显示图像生成装置直接输入或事先记录在图像存储装置中的输入图像，生成变换图像，将生成的变换图像记录在图像存储装置1805中。这里也存在着显示图像生成装置1804通过内部总线与GPU连接着，为CPU的情形。本GPU，与内部总线1806连接着，能够接收使信息泄漏对策图像的生成功能有效或无效的控制信号。通过从同样与内部总线连接着的CPU等发送控制信号，能够只在必要期间使对策功能有效。通过对于不要对策的设备将对策功能切换到无效，使不使用的装置停止，能够减少消耗电功率。各装置也可以不是硬件，而是用软件构成。这时，也能够在GPU上进行计算，但是也可以并用CPU或者用CPU进行全部的处理。
图19表示数值列供给装置的构成例。本例的数值列供给装置1901具有数值列运算装置1903、随机数生成装置1902和数值列存储装置1904。又，具有输入数值列运算装置控制信号的端口1905或输出进行供给的数值列的端口1906。数值列供给装置1901根据从控制信号输入端口1905接收的开始信号开始输出数值列。数值列运算装置1903根据随机数生成装置1902和数值列存储装置1904的值，生成新的数值列，记录在数值列存储装置中。从数值列输出端口1906输出数值列存储装置的值。也存在着数值列存储装置独自具有几个预先设定的数值列，根据控制信号，与由随机数生成装置或数值列运算装置生成的数值列的值无关地，输出保持的数值列的情形，这时不一定需要备有随机数生成装置或数值列运算装置。又，也可以不在数值列供给装置1901的内部备有随机数生成装置，而是设置对随机数生成装置的连接端口，从外部输入。数值列最好是不能从外部预测的值，在该限制中，也可以不一定用随机数生成装置而生成数值列。
图20表示时钟变换装置的构成例。时钟变换装置2001备有时钟运算装置2003、频率解析装置2002、时钟缓冲器2004、变换时钟缓冲器2005。又，备有输入时钟运算装置控制信号的端口2006、时钟输入端口2007和变换时钟输出端口2008。本时钟变换装置用频率解析装置2002分析从时钟输入端口2007输入并记录在时钟缓冲器2004中的时钟，用从时钟运算装置控制信号输入端口2006输入的预定倍率，对时钟缓冲器的时钟进行运算变换，将结果输出到变换时钟缓冲器2005。通过变换时钟输出端口2008输出记录在变换时钟缓冲器中的变换时钟。当知道不需要变换时，通过从输入端口2006设定时钟运算装置控制信号能够使时钟变换装置无效化。
图21表示具有显示控制装置2103、时钟变换装置2110、时钟生成装置2111、图像显示装置2101和背光源2102的图像显示装置单元的例子。显示控制装置2103备有图像显示装置驱动装置2104、显示色计算装置2105和显示坐标计算装置2106。又，具备像素时钟缓冲器2107、水平同步时钟缓冲器2108、垂直同步时钟缓冲器2109。又，备有接收显示图像的端口2112、接收像素时钟的端口、接收水平同步时钟的端口、接收垂直同步时钟的端口。显示控制装置2103从端口2112接收要显示的图像信息，显示坐标计算装置2106从图像信息决定要写入到图像显示装置2101的各坐标的象素值，且显示色计算装置2105计算在同一坐标中显示的颜色。将结果发送到图像显示装置驱动装置2104，图像显示装置驱动装置通过驱动图像显示装置的各坐标，记录色信息。当图像显示装置为如液晶那样不自发光的材料时，在图像显示装置2101的背面等备有背光源2102，图像显示装置驱动装置2104控制背光源2102的亮度。从时钟变换装置2110输入当驱动图像显示装置时的时钟。一般用像素时钟、水平同步时钟和垂直同步时钟，但是如果为了驱动图像显示装置的需要，则也接收其它时钟。如果需要的时钟是上述时钟的一部分，则不一定需要接收全部，这时也可以只备有像素时钟缓冲器2107、水平同步时钟缓冲器2108、垂直同步时钟缓冲器2109的一部分。时钟变换装置从时钟生成装置2111接收成为输入图像显示时的基准的时钟。在本结构例中，时钟生成装置2111与输入图像独立地生成时钟，也可以生成对于生成输入图像的装置显示图像适合的时钟，输出到时钟变换装置2110。
图22表示图像变换装置2201的构成例。图像变换装置2201具有数值列缓冲器2202、图像运算装置2203和内部图像缓冲器2204。又，备有从数值列供给装置接收数值列的端口2205、从显示图像生成装置或图像存储装置输入图像的端口2206和输出生成的变换图像的端口2207。生成图像输出端口2207与图像存储装置连接。在图像变换装置2201中，图像运算装置2203用从数值列缓冲器读出的数值列变换内部图像缓冲器的图像，生成变换图像。数值列的形态或输入图像的变换方法的具体例子如已经述说了的那样。不需要将输入图像的全部象素值或用于该变换的全部数值列一次存储在数值列缓冲器或内部图像缓冲器中，也可以从数值列供给装置、图像存储装置或显示图像生成装置适当接收需要的部分。
图23是图像输出装置2301的构成例。本例的图像输出装置2301具有图像选择装置2303、随机数生成装置2302和时钟缓冲器2304。又，备有对图像存储装置2305的连接端口2306和所选择的图像的输出端口2309，时钟输入端口2307和时钟输出端口2308。图像选择装置2303根据从随机数生成装置2302接收的随机数，计算读出的图像的地址，从图像存储装置2305读出图像，从输出端口2309输出。图像输出装置从时钟输入端口2307接收决定图像的输出速率的时钟，保持在时钟缓冲器2304中。当输出图像时，从时钟输出端口2308，与保持在时钟缓冲器中的时钟一起输出。本例的图像输出装置2301形成具有随机数生成装置2302的结构。在上述中，记述了图像选择装置每次按照随机数生成装置的输出从图像存储装置读出图像的情形，但是也可以只当决定从记录着多个变换图像的图像存储装置中读出的最初的变换图像时用随机数生成装置，此后按照内部备有的计数器装置的计数器顺序地读出。又，也可以如已经述说了的那样，不备有随机数生成装置而只备有计数器装置，顺序地读出记录在图像存储装置中的图像。
<第13实施例> 作为本发明的一个实施方式的图24所示的实施例是对输入的图像进行变换并输出的显示图像变换装置的形态。显示图像变换装置2401备有数值列供给装置2402、图像变换装置2403、图像存储装置2404、图像输出装置2405和时钟生成装置2406。又，备有图像输入用的端口2407及图像和时钟输出用的端口2408。在显示图像变换装置2401中，图像变换装置2403根据从图像输入端口2407接收的输入图像和数值列供给装置2402的输出，生成多个变换图像，记录在图像存储装置2404中。图像输出装置2405从图像存储装置选择输出的图像，通过图像和时钟输出端口输出。时钟生成装置2406生成输出图像的水平同步时钟或垂直同步时钟(它们也与画面的输出速率相当)，输入到图像输出装置2405。图像输出装置通过图像和时钟输出端口2408与图像一起输出所输入的时钟。图像输入用端口2407及图像和时钟输出端口2408分别假定VGA端子，DVI端子，复合端子，S端子，D端子，HDMI端子等一般的图像输入输出端子，但是也可以不是这种标准化了的端子而用独自的形式。例如，也可以是因为本显示图像变换装置备有时钟生成装置，所以从图像输入端口只接收图像，而不接收时钟信息的那种形式。
<第14实施例> 图25是表示显示图像变换装置在内部不具有时钟生成装置时的构成例的图。本显示图像变换装置2501具有时钟变换装置2502，将从图像输入端子2503与图像信息一起接收的时钟信息输入到时钟变换装置。经过变换的时钟与存储在图像存储装置中的变换图像一起，由图像输出装置从图像和时钟输出端口2504输出。时钟变换装置2502用变换了输入图像的变换图像，以在视觉上可以识别与输入图像同等的图像的方式，决定变换时钟的速度。例如，在短时间内切换显示多个图像的情形中，当输入图像的显示速率为30FPS(帧/秒)时，将帧率提高到60FPS，高速地进行切换。又，也可以当输入图像的帧率为60FPS，图像显示装置与120FPS对应时，将帧率提高到120FPS，更高速地进行切换。当输入时钟为充分高速时，不一定需要加快输出图像的时钟。
<第15实施例> 图26表示显示图像变换装置的一个实施例。本实施例的显示图像变换装置2601进一步备有信号分配装置2602。又，备有控制信号分配装置和图像输出装置2603的工作的控制信号的输入端口2604。信号分配装置和图像输出装置根据控制信号，变更输入图像的处理路径。作为处理路径，除了用数值列供给装置的输出的图像变换处理外，进一步备有用于不进行处理而通过的信号线2606。即，从图像和时钟输入端口2605输入的图像信息，由信号分配装置分配到某一条处理路径，由图像输出装置2603进行选择，并且与时钟信息一起从图像和时钟输出端口2607输出。
如果根据本实施例的结构，则即便在不进行处理而输出数据的情形中，因为数值列供给装置或图像变换装置的工作成为噪声源，所以也能够得到妨碍窃听泄漏电磁波的效果。
<第16实施例> 在第15实施例中，表示了将图像信息输入到信号分配装置，将时钟信息输入到时钟变换装置的构成例，但是图27所示的显示图像变换装置2701中，由信号分配装置2702对从图像和时钟输入端口2705输入的图像信息和时钟信息一起进行分配。从控制信号分配装置的控制信号输入端口2704，只控制信号分配装置。在本显示图像变换装置中，因为在信号线2706中也包含时钟信息，所以只要图像输出装置2703参照时钟进行工作就行。因为当信号分配装置选择进行图像变换时，从时钟变换装置2708供给时钟，当选择不进行处理时从信号线2706供给时钟，所以图像输出装置2703不参照来自控制信号输入端口2704的信号，也能够适当地切换工作，能够将要显示的图像和时钟一起从图像和时钟输出端口2707输出。
<第17实施例> 在图28的实施例中，显示图像变换装置进一步备有加密装置2801。作为加密装置，如果用HDCP(High-bandwidth Digital ContentProtection system)等的标准化了的方式，则作为从图像和时钟输出端口2804输出的信息的接收目的地的图像显示装置可以利用广大范围中的装置。当然，也可以用独自的加密方式。对加密装置2801，可以从控制信号输入端口2802进行控制，也能够对从图像和时钟输入端口2803输入的图像不进行加密而从端口2804输出。如果这样做，则也能够用不与加密功能对应的图像显示装置。
<第18实施例> 图29所示的实施例的显示图像变换装置备有解码装置2901和加密装置2902。本显示图像变换装置也能够用于对输入图像进行加密的情形。在信号路径2904上不设置加密装置。因此，当不进行处理而通过信号线2904时，与有无加密无关地正确传送信息。解码装置2901和加密装置2902，可以从外部分别进行控制，能够根据有无输入图像或输出图像的加密来对处理进行变更。控制信号输入端口2905例如是USB等的通用的端子，由此能够构成容易与一般的计算机连接的装置。
<第19实施例> 图30是备有本发明的实施例的信息显示装置的ATM的例子。本实施例的ATM 3001，具有图像显示装置3002和显示图像生成变换装置3003，显示图像生成变换装置和图像显示装置用视频电缆3004连接着。显示图像生成变换装置具有显示图像生成装置、数值列供给装置和图像变换装置，为了向用户提示信息而生成显示图像，并且通过视频电缆在图像显示装置中显示利用从数值列供给装置得到的数值列由图像变换装置变换了的图像。作为信息显示装置，既可以具有1个图像显示装置，也可以具有2个以上的图像显示装置。
<第20实施例> 图31是备有本发明的实施例的显示图像变换装置的计算机的例子。本计算机由计算机部3101和显示器3102构成，通过视频电缆3103将计算机部和显示器连接起来。计算机部生成文档或操作状况等作为图像，通过视频电缆传送到显示器。本实施例的计算机在计算机部和显示器之间备有显示图像变换装置3104，当计算机部向显示器传送显示图像时，通过在上述显示图像变换装置中运算从数值列供给装置供给的数值列，生成变换图像，将生成的变换图像传送到显示器。显示图像变换装置如图31所示，既可以设置在视频电缆的中途，也可以插入到计算机部的视频信号输出端口中。又，也可以内置在计算机部中。因为工作人员应对顾客时使用的大部分窗口终端具有与本实施例的计算机同样的结构，所以也能够用同样的方法应用本发明的实施例。
<第21实施例> 图32是备有本发明的实施例的显示图像变换装置的显示器的例子。本显示器3201具有液晶或荧光管等的图像显示装置3202、控制图像显示装置的控制器3203、图像缓冲器3204、显示图像变换装置3205和时钟变换装置3206。又，具有输入图像和时钟的端口3207。本实施例的显示器分离从图像和时钟输入端口3207输入的图像信息和时钟信息，将图像信息输入到显示图像变换装置，将时钟信息输入到时钟变换装置。显示图像变换装置利用数值列供给装置的输出和输入图像来生成变换图像，存储在图像缓冲器3204中。控制器3203，按照作为时钟变换装置的输出的变换时钟来读出记录在图像缓冲器中的图像，控制图像显示装置将其显示出来。
此外，与本发明的实施例相关的技术事项如下所示。
1.一种显示图像变换装置，它的特征是具有保持数值列，输出该数值列的数值列供给装置、运算数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置、和用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到外部的存储装置，上述数值列供给装置具有作为n×m(n、m是1以上的整数)的数值排列的第1到第N数值列(N是2以上的整数)，上述图像变换装置接收作为n×m的数值排列的第M个(M∈{1，......，N})的输入图像，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，并从上述图像存储装置依次地输出。
2.上述1中记载的显示图像变换装置，它的特征是具有随机数生成装置，上述数值列供给装置用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，针对上述数字输入图像数据的最大灰度等级k，供给0以上且小于k/2的值。
3.上述1中记载的显示图像变换装置，它的特征是上述数值列供给装置运算上述第1到第N-1数值列生成上述第N数值列。
4.上述3中记载的显示图像变换装置，它的特征是上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′I，j时，计算a′i，j，＝ai，j+bi，j或a′i，j＝ai，j-bi，j。
5.上述4中记载的显示图像变换装置，它的特征是具有随机数生成装置，上述数值列供给装置用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，当将与第k数值列的坐标(i，j)对应的数值记为Rk，i，j(k∈{1，......，N}，i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})时，运算生成第N数值列为RN，i，j＝-(R1，i，j+......+RN-1，i，j)进行供给。
6.上述3中记载的显示图像变换装置，它的特征是具有随机数生成装置，上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，运算为a′i，j，＝ai，j×bi，j，上述数值列供给装置用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，运算生成第N数值列为RN，j＝N(R1，j+......+RN-1，j)进行供给。
7.上述5中记载的显示图像变换装置，它的特征是以每秒30次以上的速度从上述图像存储装置输出作为上述变换结果的数值列群。
8.上述7中记载的显示图像变换装置，它的特征是具有表色系统变换装置，上述表色系统变换装置将上述输入图像从第1表色系统变换到第2表色系统而生成表色系统变换图像，上述图像变换装置接收上述表色系统变换图像，得到通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的上述第M个变换结果的图像，上述表色系统变换装置将上述变换图像从上述第2表色系统变换到第1表色系统的结果记录在上述图像存储装置中。
9.上述8中记载的显示图像变换装置，它的特征是上述第1表色系统是RGB表色系统，上述第2表色系统是CMY表色系统。
10.一种搭载上述9中记载的显示图像变换装置的自动取款机(ATM)、窗口终端或显示装置。
11.一种显示信息变换装置，它的特征是具有输入对显示装置输出的显示图像的显示图像输入端子、输入用于显示对显示装置输出的显示图像的时钟的时钟输入端子、保持数值列，并输出该数值列的数值列供给装置、运算从上述显示图像输入端子接收的数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置、用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到外部的图像存储装置、变换并输出从上述时钟输入端子接收的图像显示时钟的频率的时钟变换装置、用于将从上述图像存储装置输出的图像数据输出到外部的显示图像输出端子、和用于输出上述经过变换的时钟的时钟输出端子，上述数值列供给装置具有作为n×m的数值排列的第1到第N数值列(N是2以上的整数)，上述图像变换装置从上述显示图像输入端子接收作为n×m的数值排列(n、m是1以上的整数)的第M个(M∈{1，......，N})的输入图像，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，上述时钟变换装置从通过上述时钟输入端子接收的输入时钟生成成为上述输入时钟的M倍(M是1以上的有理数)的频率的变换时钟，依次地从上述图像存储装置输出上述变换图像，从上述时钟输出端子输出上述变换时钟。
12.上述11中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述数值列供给装置，作为上述第1到第N-1的数值列，令上述输入图像的象素的灰度等级数为k，任意生成比-k大且小于k的整数列，将与第k数值列的坐标(i，j)对应的数值记为Rk，i，j(k∈{1，......，N}，i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})时，运算生成第N数值列为RN，i，j＝-(R1，i，j+......+RN-1，i，j)，上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，运算为a′i，j＝ai，j+bi，j。
13.上述12中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述图像生成装置当将上述输入图像的象素值和上述数值列加起来得到的结果为比象素的最大灰度等级值k大的值时令结果为k，当加法结果比0小时令结果为0。
14.上述13中记载的显示信息变换装置，它的特征是当第M个变换图像的坐标(i，j)的值a′i，j比上述最大灰度等级值k大时，将计算p＝a′i，j-k得到的p加在第M+1个变换图像上，当上述a′i，j比0小时，将计算p＝-a′i，j得到的p从第M+1个变换图像减去。
15.上述14中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述时钟变换装置，令输入时钟频率为F[Hz]，A为30以上1000以下的任意整数，计算上述变换时钟的倍率M，M＝A/F。
16.上述15中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述数值列供给装置备有随机数生成装置，用随机数生成装置生成第1数值列到第N-1数值列。
17.上述15中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述图像生成装置用第1数值列和第1输入图像生成第1变换图像，用第2到第N数值列和第1输入图像分别生成第2到第N变换图像。
18.上述6中记载的显示信息变换装置，它的特征是具有表色系统变换装置，上述表色系统变换装置将由第1表色系统给予的输入图像变换到第2表色系统，上述图像变换装置用变换到上述第2表色系统的图像生成上述变换图像，上述表色系统变换装置将上述变换图像从上述第2表色系统变换到上述第1表色系统。
19.上述18中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述数值列的个数N为2。
20.上述19中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述表色系统变换装置具有工作·非工作设定信号线，上述图像变换装置当每次变换输入图像的1个象素时产生上述工作·非工作设定信号，控制上述表色系统变换装置的工作·非工作。
21.上述20中记载的显示信息变换装置，它的特征是上述第1表色系统是RGB表色系统，上述第2表色系统是CMY表色系统。
22.一种搭载上述17中记载的显示信息变换装置的自动取款机、窗口终端或显示装置。
23.一种搭载上述20中记载的显示信息变换装置的自动取款机、窗口终端或显示装置。
24.一种信息显示方法，它的特征是包括接收作为n×m的数值排列的数字显示图像并记录在存储装置中的步骤、驱动演算装置来生成N组(N是2以上的整数)作为n×m的数值排列的任意的数值列的步骤、驱动演算装置来将上述数字显示图像的坐标(i，j)的值(i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m})和上述数值列的坐标(i，j)的数值加起来生成变换图像的步骤、将上述变换图像记录在存储装置中的步骤、和驱动输出存储在上述存储装置中的上述变换图像的图像输出装置的步骤，通过N次重复将上述输入图像记录在存储装置中的步骤，将第1到第N输入图像依次记录在存储装置中，通过N次重复上述生成变换图像的步骤，依次生成第1到第N变换图像记录在上述存储装置中，驱动上述图像输出装置的步骤依次输出记录在上述存储装置中的图像。
25.上述24中记载的显示图像变换装置，它的特征是上述生成数值列的步骤，通过运算上述第1到第N-1的数值列来生成上述第N的数值列。
26.上述25中记载的信息显示方法，它的特征是具有随机数生成器，在将上述数字显示图像的灰度等级数记为k时，在上述数值列生成步骤中作为上述第1到第N-1数值列，用上述随机数生成器生成比-k大且小于k的整数，通过从0减去上述第1到第N-1数值列的加法结果生成第N数值列。
27.上述26中记载的信息显示方法，它的特征是在上述生成变换图像的步骤中，当将上述数字输入图像的象素值和上述数值列加起来的结果具有比象素的最大灰度等级值k大的值时令结果为k，当加法结果比0小时令结果为0。
28.上述27中记载的信息显示方法，它的特征是在上述生成变换图像的步骤中，当第M个变换图像的坐标(i，j)的值a′i，j比上述最大灰度等级值k大时，将计算p＝a′i，j-k得到的p加在第M+1个变换图像上，当上述a′i，j比0小时，从第M+1个变换图像减去计算p＝-a′i，j得到的p。
29.上述28中记载的信息显示方法，它的特征是上述驱动图像输出装置的步骤中，以30Hz以上的帧率依次输出记录在上述存储装置中的图像。
30.一种使用在上述29中记载的信息显示方法的自动取款机、窗口终端或显示装置。
31.一种信息显示方法，它的特征是包括接收作为n×m的数值排列的数字显示图像数据并记录在存储装置中的步骤、驱动运算装置来生成N个(N是1以上的整数)作为n×m的数值排列的任意的数值列的步骤、生成作为sn×tm的数值排列(s，t是至少一方为2以上的自然数)的N+1个变换图像的步骤、和将上述生成的变换图像记录在存储装置中的步骤，上述生成变换图像的步骤是用在s×t个象素中令s×t/2个象素为0，s×t/2个象素为1的第1样板和反转第1样板的象素值的第2样板，如果第M个(M∈{1，......，N})的上述数值列的坐标(i，j)的值为0则将第1样板复制在令第M个变换图像的坐标(si，tj)为左上，坐标(s(i+1)-1，t(j+1)-1)为右下的矩形中，如果上述第M个数值列的坐标(i，j)的值为1则将第2样板复制在令第M个变换图像的坐标(si，tj)为左上，坐标(s(i+1)-1，t(j+1)-1)为右下的矩形中来生成，用通过对上述数字显示图像数据和第1到第N数值列进行“异”运算来生成的第N+1数值列，用与上述变换图像生成步骤相同的方法生成变换图像，将上述变换图像记录在存储装置中的步骤。
32.上述31中记载的信息显示方法，它的特征是上述数值列的个数N为1，上述输出变换图像的步骤，交替地输出上述2个变换图像。
33.上述32中记载的信息显示方法，它的特征是在上述输出变换图像的步骤中，以输出图像的帧率为30Hz以上的方式依次输出记录在上述存储装置中的上述变换图像。
34.上述33中记载的信息显示方法，它的特征是具有接收显示装置的像素大小A[mm2]的步骤，分别将上述s，t设定在

以上且小于
35.一种使用在上述34中记载的信息显示方法的自动取款机、窗口终端或显示装置。
36.一种图像变换显示装置，它的特征是具有保持数值列，输出该数值列的数值列供给装置、运算数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置、用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到显示装置的存储装置、和显示上述图像数据的N个(N是2以上的整数)的显示装置，上述数值列供给装置具有作为n×m的数值排列的第1到第N数值列，上述图像变换装置接收作为n×m的数值排列(n、m是1以上的整数)的第M个(M∈{1，......，N})的输入图像，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，并从上述图像存储装置将上述第M个变换结果输出到第M个上述显示装置。
37.上述36中记载的图像变换显示装置，它的特征是上述显示装置具有液晶层。
38.一种备有在上述37中记载的图像变换显示装置的自动取款机、窗口终端或显示装置。
权利要求
1.一种显示图像变换装置，其特征在于，具有
保持数值列，输出该数值列的数值列供给装置；
运算数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置；以及
用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到外部的存储装置，
上述数值列供给装置具有作为n×m的数值排列的第1到第N数值列，其中n、m是1以上的整数，N是2以上的整数，上述图像变换装置接收作为n×m的数值排列的第M个输入图像，其中M∈{1，......，N}，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，并从上述图像存储装置依次输出。
2.根据权利要求1所述的显示图像变换装置，其特征在于
具有随机数生成装置，上述数值列供给装置利用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，对上述数字输入图像数据的最大灰度等级k，供给0以上且小于k/2的值。
3.根据权利要求1所述的显示图像变换装置，其特征在于
上述数值列供给装置通过运算上述第1到第N-1数值列来生成上述第N数值列。
4.根据权利要求3所述的显示图像变换装置，其特征在于
上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j，其中i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m}，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，运算为a′i，j，＝ai，j+bi，j或a′i，j＝ai，j-bi，j。
5.根据权利要求4所述的显示图像变换装置，其特征在于
具有随机数生成装置，上述数值列供给装置利用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，在将与第k数值列的坐标(i，j)对应的数值记为Rk，i，j，其中k∈{1，......，N}，i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m}时，将第N数值列运算生成为RN，i，j＝-(R1，i，j+......+RN-1，i，j)来进行供给。
6.根据权利要求3所述的显示图像变换装置，其特征在于
具有随机数生成装置，上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j，其中i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m}，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，计算为a′i，j，＝ai，j×bi，j，上述数值列供给装置利用上述随机数生成装置生成上述第1到第N-1数值列，将第N数值列运算生成为RN，j＝N(R1，j+......+RN-1，j)来进行供给。
7.根据权利要求5所述的显示图像变换装置，其特征在于
以每秒30次以上的速度从上述图像存储装置输出作为上述变换结果的数值列群。
8.根据权利要求7所述的显示图像变换装置，其特征在于
具有表色系统变换装置，上述表色系统变换装置将上述输入图像从第1表色系统变换到第2表色系统生成表色系统变换图像，上述图像变换装置接收上述表色系统变换图像，得到通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的上述第M个变换结果的图像，上述表色系统变换装置将上述变换图像从上述第2表色系统变换到第1表色系统的结果记录在上述图像存储装置中。
9.根据权利要求8所述的显示图像变换装置，其特征在于
上述第1表色系统是RGB表色系统，上述第2表色系统是CMY表色系统。
10.一种搭载了权利要求9中所述的显示图像变换装置的自动取款机、窗口终端或显示装置。
11.一种显示信息变换装置，其特征在于，具有
输入对显示装置输出的显示图像的显示图像输入端子；
输入用于显示对显示装置输出的显示图像的时钟的时钟输入端子；
保持数值列，并输出该数值列的数值列供给装置；
运算从上述显示图像输入端子接收的数字显示图像数据和来自上述数值列供给装置的上述数值列数据，对上述数字显示图像进行图像变换的图像变换装置；
用于存储由上述图像变换装置生成的上述经过变换的图像数据并输出到外部的图像存储装置；
变换并输出从上述时钟输入端子接收的图像显示时钟的频率的时钟变换装置；
用于将从上述图像存储装置输出的图像数据输出到外部的显示图像输出端子；以及
用于输出上述经过变换的时钟的时钟输出端子，
上述数值列供给装置具有作为n×m的数值排列的第1到第N数值列，其中N是2以上的整数，上述图像变换装置从上述显示图像输入端子接收作为n×m的数值排列的第M个输入图像，其中M∈{1，......，N}，n、m是1以上的整数，从上述数值列供给装置接收第M个数值列，将通过运算上述第M个输入图像和上述第M个数值列生成的第M个变换结果记录在上述图像存储装置中，上述时钟变换装置根据从上述时钟输入端子接收的输入时钟生成成为上述输入时钟的M倍的频率的变换时钟，其中M是1以上的有理数，依次从上述图像存储装置输出上述变换图像，从上述时钟输出端子输出上述变换时钟。
12.根据权利要求11所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述数值列供给装置，作为上述第1到第N-1的数值列，令上述输入图像的象素的灰度等级数为k，任意生成比-k大且小于k的整数列，在将与第k数值列的坐标(i，j)对应的数值记为Rk，i，j，其中k∈{1，......，N}，i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m}时，将第N数值列运算生成为RN，i，j＝-(R1，i，j+......+RN-1，i，j)，上述图像变换装置在将与上述输入图像的坐标(i，j)对应的值记为ai，j，其中i∈{1，......，n}，j∈{1，......，m}，将与上述数值列的坐标(i，j)对应的数值记为bi，j，将与变换结果的坐标(i，j)对应的值记为a′i，j时，运算为a′i，j＝ai，j+bi，j。
13.根据权利要求12所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述图像生成装置在将上述输入图像的象素值和上述数值列相加而得到的结果为比象素的最大灰度等级值k大的值时令结果为k，当加法结果比0小时令结果为0。
14.根据权利要求13所述的显示信息变换装置，其特征在于
当第M个变换图像的坐标(i，j)的值a′i，j比上述最大灰度等级值k大时，将计算p＝a′i，j-k得到的p加在第M+1个变换图像上，当上述a′i，j比0小时，将计算p＝-a′i，j得到的p从第M+1个变换图像减去。
15.根据权利要求14所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述时钟变换装置在令输入时钟频率为F[Hz]，A为30以上1000以下的任意整数时，计算上述变换时钟的倍率M，M＝A/F。
16.根据权利要求15所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述数值列供给装置备有随机数生成装置，利用随机数生成装置生成第1数值列到第N-1数值列。
17.根据权利要求15所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述图像生成装置利用第1数值列和第1输入图像生成第1变换图像，用第2到第N数值列和第1输入图像分别生成第2到第N变换图像。
18.根据权利要求6所述的显示信息变换装置，其特征在于
具有表色系统变换装置，上述表色系统变换装置将以第1表色系统给予的输入图像变换到第2表色系统，上述图像变换装置利用变换到上述第2表色系统的图像生成上述变换图像，上述表色系统变换装置将上述变换图像从上述第2表色系统变换到上述第1表色系统。
19.根据权利要求18所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述数值列的个数N为2。
20.根据权利要求19所述的显示信息变换装置，其特征在于
上述表色系统变换装置具有工作·非工作设定信号线，上述图像变换装置当每次变换输入图像的1个象素时产生上述工作·非工作设定信号，控制上述表色系统变换装置的工作·非工作。
全文摘要
本发明提供一种信息显示装置和信息显示方法，将防止通过用图像显示装置传达信息时的泄漏电磁波等窃听信息作为课题。图像变换装置从输入图像和数值列生成多个变换图像，将生成的变换图像存储在图像存储装置中，用图像输出装置，从图像存储装置读出变换图像，依次发送到显示控制装置。显示控制装置将接收图像显示在图像显示装置中。通过图像输出装置高速地输出上述的变换图像群，在图像显示装置上进行切换显示，而显示在视觉上与输入图像同等的图像。
文档编号G06F21/00GK101365123SQ20081013573
公开日2009年2月11日 申请日期2008年7月3日 优先权日2007年8月7日
发明者渡边高志, 酒匂裕, 永吉洋登, 上村敏朗 申请人:日立欧姆龙金融系统有限公司