管理不同视频回放场景的自适应显示速率的转换的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]计算机显示器经常会在一秒以内将显示器上的图像更新六十次，即更新速率为60赫兹(Hz)。若干种计算机显示器允许将该速率设置在可能的速率范围以内，例如48Hz、50Ηζ、59.94Ηζ、72Hz 等等。
[0002]当在计算机上回放视频时，在计算机显示器上会以所预期的回放速率或帧速率来显示一系列图像，这些图像被称之为帧。视频通常具有大小为24取、25取、29.97取等等的帧速率。并且该视频可以源自电影、动画、游戏等等。
[0003]为了回放电影，计算机显示器优选被设置为所回放视频的帧速率的整数倍的刷新率上。否则，所述帧将会以不均匀的方式重复，从而产生与显示器刷新率匹配的平均帧速率。例如，当在刷新率为60Hz的显示器上播放帧速率为24Hz的视频时，一些帧会重复三次，其他帧则只重复两次，由此产生60Hz的帧速率。这种不均匀的帧重复是可见且不合乎需要的。此外，刷新率较高的显示器会消耗较高的功率。
[0004]视频游戏也存在类似问题。视频游戏会将渲染处理与能在屏幕上显示帧的时间相校准，以免出现撕裂和卡顿(stuttering)伪像。由于这种校准，如果游戏只能以低于刷新率的速度来执行渲染，那么可以采用若干种方式来实施游戏渲染器。在一些实施方式中，卡顿和撕裂伪像是允许出现的。另一种替换方案是用非整数倍的帧速率来执行渲染，以及将帧与最接近的监视器帧相匹配。在其他实施方式中，渲染处理可被压制在刷新率的下一个因数。举例来说，如果只能以每秒55帧执行渲染并且刷新率是每秒60帧，那么游戏会以每秒30帧来执行渲染。持续这种模式:如果只能以每秒不到30帧来进行渲染，那么将会以20帧每秒来执行渲染。如果游戏能以每秒55帧执行渲染，那么可以通过将刷新率从60Hz变成55Hz来以每秒55帧而不是每秒30帧显示游戏，从而产生更加愉悦的视觉体验。
【发明内容】
[0005]本
【发明内容】
部分以简化形式引入以下在【具体实施方式】部分中进一步描述的选定概念。本
【发明内容】
部分既不用于确定请求保护的主题的关键特征或基本特征，也不用于限制请求保护的主题的范围。
[0006]虽然理想的是使得应用能将显示器的刷新率设置成为该应用产生的视频的帧速率的整数倍，但如果计算机上的多个应用各自在计算机显示器上呈现数据，那么操作系统将会协调这些应用对刷新率所做的调节。特别地，如果计算机操作系统正在管理多个多任务应用，并且每个应用都产生数据以供显示，那么计算机显示器的刷新率将不单纯取决于某一个应用所预期的帧速率。举例来说，很多计算机应用基于显示速率为60Hz这一假设在其界面中创建动画，而视频和游戏动画则有可能具有多种回放速率。
[0007]为了管理针对计算机显示器刷新率的动态调节，操作系统定义了至少两种回放模式:可供应用选择的一个或多个定制模式，以及作为系统默认设置并能为应用所预计的标准模式。该定制模式并不局限于48Hz的视频回放;该定制模式既可以是为游戏定义的，例如将其定义成55Hz，也可以是为绘画应用定义的，例如将其定义成120Hz，还可以被定义成其他速率。每一个定制模式通常定义一个刷新率，该刷新率是由应用产生的视频的帧速率的整数倍。该定制模式提供的刷新率可以高于标准模式中的刷新率，以便改善视觉质量。并且该定制模式提供的刷新率也可以低于标准模式中的刷新率，以便改善视觉质量和功耗。此类模式特别有益于电池供电设备，例如便携式计算机、平板计算机、笔录式(slate)计算机、手持计算机、移动电话以及其他设备。对视频游戏而言，此类实施方式允许游戏中的渲染器以与系统所能匹配的最高相合速率来产生帧。
[0008]该操作系统解决了响应于在计算机中发生的各种事件而在定制模式与标准模式之间进行无缝转换的问题。
[0009]一般来说，操作系统响应于源自应用的请求来启动定制模式。该操作系统提供一个能使应用产生此类请求的应用编程接口，并且操作系统会使用用于表明应用是否可以使用定制模式的信息来对该请求做出响应。如果批准使用定制模式，则该应用基于该定制模式而在显示缓冲器中产生视频数据。
[0010]从定制模式返回标准模式的转换可以是响应于多种事件发生的。该转换既可以由应用启动，也可以响应于与应用异步的事件而被启动。然而，在显示缓冲器中可能已经存在该应用基于定制模式产生的视频数据。
[0011]为了解决这个问题，操作系统利用了用于回放视频的缓冲处理。在将视频数据置于缓冲器时，每个帧都与定时数据相关联，该定时数据指示的是用所选择的定制模式或标准模式显示每个帧的持续时间。当对标准模式进行转换时，相关联的定时数据被用于以标准模式的刷新率来回放已处于缓冲器中的视频数据。系统会向应用通告这个回到标准模式的转换处理。在应用对该通告做出响应之后，所述应用会开始将带有系统显示器已转换回到标准模式的信息的数据写入缓冲器。
[0012]相应地，在一个方面中，来自应用的请求被接收以便呈现处于定制刷新率的帧。所述帧将被缓冲。与以定制刷新率来显示帧相关的定时数据以及与定制速率不同的标准刷新率将被保存。在显示器上会依照定时数据来显示被缓冲的帧。通过使用与实际使用的刷新率相关的定时数据，在显示器上可以用标准刷新率或定时刷新率来显示被缓冲的帧。
[0013]在一个实施方式中，从应用接收一个关于可用刷新率的请求，其中定制刷新率是可用刷新率之一。响应于该请求，将可用刷新率提供给该应用。在一个实施方式中，所述应用将被确定是否被批准使用定制刷新率。用于指示是否批准该应用使用定制刷新率的信息被提供该该应用。如果没有批准该应用使用定制刷新率，那么无论是否使用定制刷新率来呈现帧，都仍然以标准刷新率来显示该应用呈现的帧。计算机操作系统可以用一种在显示设备上保持一致的格式来提供用于定义可用刷新率的信息。如果其他应用不依赖于标准刷新率，那么操作系统也可以批准应用使用定制刷新率。
[0014]这些不同的操作可以由操作系统响应于在该操作系统所管理的计算机上运行的多个应用来执行。例如，响应于应用呈现带有与以定制刷新率执行回放相关的定时数据的帧，操作系统可以计算标准刷新率的定时数据。
[0015]在不同方面中，此类技术可以作为计算机实施的进程、计算机以及计算机程序产品来实施，并且可以使用计算机的操作系统来实施。
[0016]在以下描述中将会参考构成本说明书的一部分的附图，并且在附图中举例显示了该技术的具体的例示实施方式。应该理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，其他的实施例也是可以使用的，并且结构变化也是可行的。
【附图说明】
[0017]图1是可以实施刷新率动态调节的例示系统的数据流程图。
[0018]图2是支持此类显示器刷新率动态调节的操作系统的例示实施方式的数据流程图。
[0019]图3是操作系统保持的例示定时数据的例示实施方式。
[0020]图4是操作系统保持的定时数据的附加示例。
[0021 ]图5是将刷新率变成定制模式的例示实施方式的流程图。
[0022]图6是将刷新率从定制模式变成标准模式的例示实施方式的流程图。
[0023]图7是可以实施此类系统的组件的例示计算机的框图。
【具体实施方式】
[0024]以下部分提供的是一个支持用于不同视频回放场景的自适应显示速率的例示操作环境。
[0025]参考图1，计算机100包括操作系统102，该操作系统对应用104和106对计算机资源访问进行管理，该计算机资源例如可以是显示器108以及以下结合图5所述的计算机的其他资源。显示器具有用于指示其所能实施的刷新率的相关联的参数110，并且操作系统102至少可以访问该参数。显示器108从受操作系统管理且被应用104和106分别提供了显示数据114和116的一个或多个缓冲器112中读取数据。通常，操作系统管理如何在缓冲器112中组合和存储来自多个应用的显示数据114和116，以便进行显示。
[0026]显示器108所支持的刷新率被用于定义作为操作系统所支持的默认刷新率的标准模式，以及其它刷新率可用且能被应用选择的一个或多个定制模式。
[0027]为了供应可设置定制模式的应用，操作系统提供了一个应用编程接口120。通过该应用编程接口，应用可以提交关于信息的请求或是要求操作系统执行操作的请求122，并且操作系统会针对该请求提供一个响应128(为了简单起见，在图1中仅仅将应用