专利名称：电子书的翻页方法及电子书阅读器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子书阅读器，特别涉及电子书阅读器中的翻页技术。
背景技术：
电子墨水(E-INK)又称为电子纸，是一种显示信息的革新技术。对肉眼看来电子 墨水像一瓶普通墨水，但有几百万个细小的微胶囊悬浮在电子墨水液体中。每个胶囊内部 是染料和颜料芯片的混合物，这些细小的芯片可以受电荷作用。可以把电子墨水的微胶囊 比作透明的塑料水球。每个水球内包含几十个乒乓球，水球内充入的是颜料水。如果从顶 部看水球，我们可以看到许多白色乒乓球悬浮在液体中，于是水球看起来呈白色。从底部看 水球，你只不过看到的是颜料水，于是水球看起来呈黑色。如果你把几千个水球放到一个容 器，并通过电场使这些乒乓球在水球的顶和底之间运动，你就能看到容器在改变颜色。这就 是一种典型的电子墨水的基本工作原理。事实上这些水球是直径100微米的微胶囊。电子墨水具有许多优点，包括易读性，柔性，易廉价制造和低功耗等。与其它显示 技术相比，电子墨水的反射率和对比度较佳。看起来它们像纸上的墨，使人们阅读和处理时 感觉很舒服。在亮光包括直射阳光下，其它显示技术会感觉有些淡而难以阅读，而基于电子 墨水的显示却容易看和读。在不耗费任何额外电能的前提下，电子墨水能保持图像达数周， 而其它显示技术通常在显示时需要持续的电能消耗。电子墨水的一种应用是制成电子书阅读器的显示屏(即电子书阅读器屏)。禾O用 电子墨水可以长期保持图象却不消耗电能的优点，这种电子书阅读器只在翻页时需要一定 电能，一小块锂电池就可以翻页上万次。而且电子墨水的反射率和对比度较佳，所以长时间 阅读也不伤眼睛。然而，本发明的发明人发现，目前的电子书在翻页过程中，计算页的排版，格式转 换。由于未采用页缓存，使得翻页过程花费大量时间用于排版计算。而且，由于当显示数据 不根据页面的灰阶值动态计算时，对于快速刷新，页面中每个像数单元需要至少8bit的数 据量。当显示数据根据页面的灰阶值动态计算时，对于快速刷新模式，页面中每个像数单元 只需要2bit的数据量。而在目前的翻页过程中，对页面的显示数据并不需要根据页面的灰 阶值动态计算数据传输量，也就是说，在快速刷新模式下，页面中每个像数单元总是至少需 要8bit的数据量，使得数据的传输量过大，增加了数据的传输时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子书的翻页方法及电子书阅读器，以提高电子书翻 页的速度，使得翻页所需的时间最短。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电子书的翻页方法，包含以 下步骤A缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面；B在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的刷新模式，动态计算待显示页面的数据传输量；C根据所计算的数据传输量将待显示页面传输到电子书阅读器屏的物理显示内 存，显示待显示页面。本发明的实施方式还提供了一种电子书阅读器，包含缓存模块，用于缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面；动态计算模块，用于在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的 刷新模式，动态计算缓存模块缓存的待显示页面的数据传输量；显示模块，用于根据动态计算模块计算的数据传输量将待显示页面传输到电子书 阅读器屏的物理显示内存，显示待显示页面。本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于在打开书时，对当前页的前后各预定数目的页面做缓存，在进行翻页时，根据当前 页面的灰阶值以及电子书阅读器屏的刷新模式，计算出待显示页面的最小数据传输量，根 据所计算的数据传输量将待显示页面传输到电子书阅读器屏的物理显示内存，进行显示。 通过对当前页的前后页面进行缓存，避免页面排版的计算在翻页过程中进行，因此可减少 页面排版的实时计算时间，降低了翻页过程的数据计算量，缩短翻页过程的计算时间。并 且，由于对于快速刷新模式而言，当显示数据根据页面的灰阶值动态计算时，页面中每个像 数单元只需要2bit的数据量，大大减少了数据的传输量(当显示数据不根据页面的灰阶值 动态计算时，页面中每个像数单元需要至少8bit的数据量)，因此可有效缩短页面显示数 据到电子书阅读器屏的物理显示内存的传输时间。从而提高了翻页的速度，使得翻页所需 的时间最短。进一步地，将前后各预定数目的页面直接缓存为电子书阅读器屏显示页面所需的 格式RGB，可避免翻页时，由非RGB格式到RGB格式的数据转换，从而进一步有效缩短了翻页 时间。进一步地，采用互斥方式同步管理“页缓存计算线程”与“页面显示线程”，其中“页 面显示线程”采用软阻塞方式。通过合理同步页缓存计算线程与页面显示线程对CPU资源 的占用，可有效避免多线程过度切换对CPU的开销，保证了能有足够多的CPU资源用于目标 页的显示。另外，“页面显示线程”采用软阻塞方式，可使得“页面显示线程”在阻塞过程中 能及时响应用户可能的按键操作。进一步地，在完成每个页面的每行字体的缓存后，判断需缓存的页面是否发生了 变更，如果发生了变更，则更新需缓存的页面，对更新后的需缓存的页面进行缓存。由于用 户的操作(例如执行了跳页/换字体等)将导致在缓存页面时需缓存的目标页已经发生变 化，因此通过及时检测需缓存页面的变更情况，可在最短的时间内将变更情况通知给实现 页面缓存的“页缓存计算线程”。进一步地，电子书阅读器屏在显示页面时，采用局部快速刷新模式进行显示。现有 的电子书阅读器提供有多种电子书阅读器屏的刷新模式，而经实验证明，局部快速刷新模 式最适合电子书中的翻页应用。进一步地，将待显示页面的数据从电子书应用程序中直接拷贝到电子书阅读器屏 的物理显示内存中，以避免数据的多次拷贝，从而降低了数据从应用进程至电子书阅读器 屏的物理显示内存的传输时间。
图1是根据本发明第一实施方式的电子书的翻页方法流程图；图2是根据本发明第一实施方式的电子书的翻页方法示意图；图3是根据本发明第三实施方式的电子书阅读器的结构示意图。
具体实施例方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本 领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化 和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。本发明第一实施方式涉及一种电子书的翻页方法，具体流程如图1所示。在步骤110中，缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面。具体地说，假 定当前页为电子书的第8页，则在本实施方式中，通过“页缓存计算线程”对当前页的前后 各5页做缓存，即对电子书的第3页至第7页、第9页至第13页进行缓存，如图2所示。可 以理解，本实施方式中的前后各预定数目均为5，但在实际应用中，也可以设置为对前3后 5、前2后7或前后各1等其他数目的页面进行缓存。通过对当前页的前后页面进行缓存，可 减少页面排版的实时计算时间，降低了翻页过程的数据计算量，缩短翻页过程的计算时间。值得一提的是，在步骤110中，还可以在完成每个页面的每行字体的缓存后，判断 需缓存的页面是否发生了变更，如果发生了变更，则更新需缓存的页面，然后再对更新后的 需缓存的页面进行缓存。由于用户的操作(例如执行了跳页/换字体等)将导致在缓存页 面时需缓存的目标页已经发生变化，因此通过及时检测需缓存页面的变更情况，可在最短 的时间内将变更情况通知给实现页面缓存的“页缓存计算线程”。接着，在步骤120中，在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的 刷新模式，动态计算待显示页面的数据传输量。动态计算页面的数据传输量在现有技术中 已能实现，在此不再赘述。本领域技术人员可以理解，对于2阶快速刷新模式而言，当显示 数据根据页面的灰阶值动态计算时，页面中每个像数单元只需要2bit的数据量，而如果不 根据页面的灰阶值动态计算，则页面中每个像数单元需要至少8bit的数据量。由此可见， 对于快速刷新模式而言，当显示数据根据页面的灰阶值动态计算时，大大减少了数据的传输量。接着，在步骤130中，根据计算出的最小数据传输量，将待显示页面的数据传输到 电子书阅读器屏的物理显示内存，以显示页面。在本实施方式中，步骤120与步骤130通过 “页面显示线程”实现，在将待显示页面的数据传输到电子书阅读器屏的物理显示内存时， 将待显示页面的数据从电子书应用程序中直接拷贝到电子书阅读器屏的物理显示内存中， 如在Linux内核初始化E-INK设备时，将电子书阅读器屏的显示内存地址直接导出到应用 层中来使用。通过由应用程序直接操作电子书阅读器屏的显示内存，可避免应用数据经过 操作系统至E-INK显存的多次数据拷贝，从而降低了数据从应用进程至电子书阅读器屏的 物理显示内存的传输时间。
由于在电子书翻页的短暂过程中，CPU资源会成为翻页性能的瓶颈。因此为优化 本实施方式，使得页面能以最快的速度显示出来，需要合理同步页缓存计算线程与页面显 示线程对CPU资源的占用，保留最多的CPU资源给页面显示线程。比如说，可通过采用互斥 方式同步管理“页缓存计算线程”与“页面显示线程”，其中“页面显示线程”采用软阻塞方 式。具体地说，首先让“页缓存计算线程”运行，阻塞“页面显示线程”直至目标显示页 面缓存计算完成。当页面缓存计算完成时，阻塞“页缓存计算线程”直至目标页(即待显示页面)显 示完成。由于“页面显示线程”在阻塞过程中需要及时响应用户可能的按键操作，所以“页 面显示线程”采用软阻塞方式(如Sleep () +检查按键事件)。通过合理同步页缓存计算线程与页面显示线程对CPU资源的占用，可有效避免多 线程过度切换对CPU的开销，保证了能有足够多的CPU资源用于目标页的显示(不包括 E-INK屏的刷新部分)。另外，“页面显示线程”采用软阻塞方式，可使得“页面显示线程”在 阻塞过程中能及时响应用户可能的按键操作。此外，可以理解，在实际应用中，也可以采用其他方式对“页缓存计算线程”与“页 面显示线程”进行合理的同步管理，使得能保留最多的CPU资源给页面显示线程。在此不
一一赘述。由此可见，采用本实施方式的技术方案，能够提高电子书的翻页速度，使得翻页所 需的时间尽可能地达到最短。本发明第二实施方式涉及一种电子书的翻页方法。第二实施方式在第一实施方式 的基础上进行了改进，主要改进之处在于在步骤110中，将前后各预定数目的页面直接缓 存为电子书阅读器屏显示页面所需的格式，如RGB格式。将前后各预定数目的页面直接缓存为电子书阅读器屏显示页面所需的格式RGB， 可避免翻页时，由非RGB格式到RGB格式的数据转换，从而进一步有效缩短了翻页时间。此外，可以理解，在实际应用中，电子书阅读器屏显示页面所需的格式可以为RGB 格式，也可以为其他各种格式。另外，在本实施方式中，电子书阅读器屏在显示页面时，采用局部快速刷新模式进 行显示。现有的电子书阅读器提供有多种电子书阅读器屏的刷新模式，而经实验证明，局部 快速刷新模式最适合电子书中的翻页应用。本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是 以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储 器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的 或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存 储器(Programmable Read Only Memory，简称 “PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory, 简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简 称“EEPR0M”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。本发明第三实施方式涉及一种电子书阅读器。如图3所示，该电子书阅读器包含缓存模块，用于缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面。
动态计算模块，用于在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的 刷新模式，动态计算缓存模块缓存的待显示页面的数据传输量。显示模块，用于根据动态计算模块计算的数据传输量将待显示页面传输到电子书 阅读器屏的物理显示内存，显示待显示页面。其中，显示模块将待显示页面的数据从电子书 应用程序中直接拷贝到电子书阅读器屏的物理显示内存中。以避免应用数据经过操作系统 至E-INK显存的多次数据拷贝，从而降低了数据从应用进程至电子书阅读器屏的物理显示 内存的传输时间。其中，缓存模块在运行时，采用软阻塞方式阻塞动态计算模块和显示模块的运行， 直至完成缓存模块的运行。动态计算模块和显示模块在运行时，阻塞缓存模块的运行，直至 完成动态计算模块和显示模块的运行。不难发现，第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可 与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然 有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用 在第一实施方式中。本发明第四实施方式涉及一种电子书阅读器。第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于缓存模 块将前后各预定数目的页面直接缓存为电子书阅读器屏显示页面所需的格式，如RGB格 式。显示模块在采用局部快速刷新模式将待显示页面显示在电子书阅读器屏上。不难发现，第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可 与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然 有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用 在第二实施方式中。需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上， 一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理 单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实 现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新 部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切 的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但 本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发 明的精神和范围。
权利要求
1.一种电子书的翻页方法，其特征在于，包含以下步骤A缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面；B在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的刷新模式，动态计算待显 示页面的数据传输量；C根据所计算的数据传输量将所述待显示页面传输到电子书阅读器屏的物理显示内 存,显示所述待显示页面。
2.根据权利要求1所述的电子书的翻页方法，其特征在于，在缓存电子书当前显示页 面的前后各预定数目的页面的步骤中，将前后各预定数目的页面直接缓存为所述电子书阅 读器屏显示页面所需的格式。
3.根据权利要求2所述的电子书的翻页方法，其特征在于，所述电子书阅读器屏显示 页面所需的格式为RGB格式。
4.根据权利要求1所述的电子书的翻页方法，其特征在于，在执行所述步骤A时，阻塞 所述步骤B、C的运行，直至完成所述步骤A的执行；在执行所述步骤B、C时，阻塞所述步骤A的运行，直至完成所述步骤B、C的执行；其中，所述步骤B、C的阻塞采用软阻塞方式。
5.根据权利要求1所述的电子书的翻页方法，其特征在于，在所述步骤A中包含以下子 步骤在完成每个页面的每行字体的缓存后，判断需缓存的页面是否发生了变更，如果发生 了变更，则更新需缓存的页面；对所述更新后的需缓存的页面进行缓存。
6.根据权利要求1所述的电子书的翻页方法，其特征在于，所述电子书阅读器屏在显 示页面时，采用局部快速刷新模式进行显示。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子书的翻页方法，其特征在于，在所述步骤C 中，将所述待显示页面的数据从电子书应用程序中直接拷贝到电子书阅读器屏的物理显示 内存中。
8.一种电子书阅读器，其特征在于，包含缓存模块，用于缓存电子书当前显示页面的前后各预定数目的页面；动态计算模块，用于在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值和电子书阅读器屏的刷新 模式，动态计算所述缓存模块缓存的待显示页面的数据传输量；显示模块，用于根据所述动态计算模块计算的数据传输量将所述待显示页面传输到电 子书阅读器屏的物理显示内存，显示所述待显示页面。
9.根据权利要求8所述的电子书阅读器，其特征在于，所述缓存模块将前后各预定数 目的页面直接缓存为所述电子书阅读器屏显示页面所需的格式。
10.根据权利要求9所述的电子书阅读器，其特征在于，所述电子书阅读器屏显示页面 所需的格式为RGB格式。
11.根据权利要求8所述的电子书阅读器，其特征在于，所述缓存模块在运行时，阻塞 所述动态计算模块和所述显示模块的运行，直至完成所述缓存模块的运行；所述动态计算模块和所述显示模块在运行时，阻塞所述缓存模块的运行，直至完成所 述动态计算模块和所述显示模块的运行；其中，采用软阻塞方式阻塞所述动态计算模块和所述显示模块的运行。
12.根据权利要求8所述的电子书阅读器，其特征在于，所述显示模块在采用局部快速 刷新模式将所述待显示页面显示在电子书阅读器屏上。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的电子书阅读器，其特征在于，所述显示模块将 所述待显示页面的数据从电子书应用程序中直接拷贝到电子书阅读器屏的物理显示内存 中。
全文摘要
本发明涉及电子书阅读器，公开了一种电子书的翻页方法及电子书阅读器。本发明中，在打开电子书时，对当前页的前后各预定数目的页面做缓存，在进行翻页时，根据当前页面的灰阶值以及电子书阅读器屏的刷新模式，计算出待显示页面的最小数据传输量，根据所计算的数据传输量将待显示页面传输到电子书阅读器屏的物理显示内存，进行显示。可减少页面排版的实时计算时间，降低了翻页过程的数据计算量，缩短翻页过程的计算时间，大大减少了数据的传输量，因此可有效缩短页面显示数据到电子书阅读器屏的物理显示内存的传输时间。从而提高了翻页的速度，使得翻页所需的时间最短。
文档编号G09G3/34GK102136251SQ20101010127
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者张栋, 李晶, 沈学成, 王雷 申请人:上海易狄欧电子科技有限公司