Passive Screen-to-Camera Communication

一种名为透明屏幕的新技术正在将窗户变成显示器。这些智能窗户出现在公交车、机场和办公室中。它们可以像普通窗户一样保持透明，也可以显示与其全景视图相叠加的相关信息。在本文中，我们提出将这些窗户不仅转变为屏幕，还转变为无线发射器。为了实现这个目标，我们借鉴了屏幕到相机通信的研究领域。在这个领域中，视频被修改成一种方式，使得智能手机相机可以从中解码数据，而这些数据对观众来说是不可见的。人们看到的是普通的视频，但相机看到的是视频加上额外的信息。在这种通信方法中，最大的缺点之一是传统屏幕的功耗，其中超过80%用于产生光。为了解决这个问题，我们采用了新型透明屏幕，依赖环境光来显示图片，从而消除了电源。但是，这是以图像质量降低为代价的，因为它们使用的是环境光的变量和不可控制的光线，而不是通过LED面板产生恒定和强烈的光线。我们的工作称为PassiveCam，克服了使用被动显示器创建第一个屏幕到相机通信链的挑战。本文提出了两个主要贡献。首先，我们分析和修改现有的屏幕和编码方法，以可靠地嵌入环境光中的信息。其次，我们开发了一款Android应用程序，优化解码过程，实现实时性能。我们的评估考虑了一种音乐应用程序，显示了接近90%的数据包成功率（PSR）。此外，我们的实时应用程序在相机静止和手持情况下分别实现了530毫秒和1071毫秒的响应时间。

论文提出利用智能透明屏幕进行无线传输的方法，解决传统屏幕功耗高的问题，同时保证屏幕透明度。该研究是为了解决屏幕到摄像头通信的问题，将信息嵌入到环境光中，使得摄像头可以解码出信息。

该论文的关键思路是使用环境光来传输信息，并且开发出了一种Android应用程序来进行解码，实现了实时性能。

该论文提出的解决方案可以有效降低屏幕功耗，同时保证屏幕透明度，具有实际应用价值。实验结果表明，其数据包成功率达到了近90%，响应时间也相对较短。该研究还开发了Android应用程序，并且在实验中使用了音乐应用程序进行测试。

在屏幕到摄像头通信领域，最近的相关研究包括：ScreenTran，ScreenMod，ScreenCode等。