CN109474768A - 一种提高图像流畅度的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本文公布了一种提高图像流畅度的方法及装置，包括：在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。本申请能够避免卡顿，有效改善图像或视频的显示流畅度。

Description

一种提高图像流畅度的方法及装置
技术领域
本发明涉及终端技术领域，具体涉及一种提高图像流畅度的方法及装置。
背景技术
目前，电子设备(如手机)在处理芯片和屏幕之间基本都采用了移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)的传输协议，根据协议规定，又可以分为video mode和cmd mode两种方式传输，这两种模式下所产生垂直同步信号(verticalsynchronization，VSync)的方式也不同。如果采用video mode传输方式，VSync同步信号是由电子设备的处理芯片发出的。以60fps的刷新率来计算，大约16.7毫秒产生一个VSync，也就是说，电子设备的处理芯片需要在这个时间内处理好要显示的图像，然后送至屏幕进行显示。但是由于芯片性能问题，以及多任务时资源竞争问题，有时会存在不能在16.7毫秒内处理完一帧图像的情况，这时处理芯片就要把上一帧图像再次发送给屏幕进行显示，也就是重复显示上一帧图像，这时用户就会明显感觉到卡顿现象。而针对此类卡顿问题，目前还未提出有效的解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种提高图像流畅度的方法及装置。
本发明实施例提供了一种
一种提高图像流畅度的方法，包括：
在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
其中，所述实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理，包括：在处理当前帧数据的过程中进行计时，并判断所述计时的时长与所述VSync的周期的差值是否不高于预定阈值；所述计时的时长与所述VSync周期的差值超出所述预定阈值时，确定所述计时的时长即将达到所述VSync的周期。
其中，所述将所述VSync周期延迟预定时长，包括：设置定时器，所述定时器的设定时长为所述VSync周期与预定时长之和；所述定时器在VSync到来时开始计时，在所述定时器的计时未达到其设定时长时继续当前帧数据的处理。
其中，所述预定时长为1至2毫秒。
其中，所述当前帧数据的处理，包括：CPU计算当前帧数据的显示内容，并在计算完成后提交至GPU；GPU执行变换处理、合成处理、渲染处理之后，将渲染结果提交至帧缓冲区；视频控制器从所述帧缓冲区读取所述渲染结果并加载所述显示器上。
一种提高图像流畅度的装置，包括：
触发模块，用于在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
检测模块，用于在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
延时模块，用于在所述检测模块确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
一种电子设备，包括：
显示器；
存储有用于提高图像流畅度的程序的存储器；
处理器，配置为执行用于提高图像流畅度的程序以执行上述方法的操作。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有用于提高图像流畅度的程序，所述用于提高图像流畅度的程序被处理器执行时实现上述提高图像流畅度的方法的步骤。
本发明实施例通过实时调整VSync的周期来确保CPU、GPU在VSync的一个周期内能够处理完成一帧数据，从而避免卡顿，有效改善图像或视频的显示流畅度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为相关技术中CPU、GPU的图像处理与Vsync的同步示例图；
图2为相关技术中CPU、GPU的图像处理与Vsync的不同步示例图；
图3为实施例一提高图像流畅度的方法流程示意图；
图4为实施例一中Vsync延时的示例图；
图5为实施例二提高图像流畅度的装置的结构示意图；
图6为实施例三电子设备的示例性结构示意图；
图7为提高图像流畅度方法的示例性实现流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，如果CPU、GPU在VSync的一个周期内处理完成一帧数据，那么该帧图像将在屏幕上正常显示，不会出现卡顿现象。
如图2所示，如果CPU、GPU在VSync的一个周期内未能处理完成一帧数据，那么该帧图像将无法在屏幕上正常显示，将会出现卡顿现象。
针对此卡顿问题，本申请提供一种技术方案，通过实时调整VSync的周期来确保CPU、GPU在VSync的一个周期内能够处理完成一帧数据，从而避免卡顿，有效提高显示的流畅度。
本申请技术方案，在某一次处理图像时，如果VSync的同步周期(16.7毫秒)内CPU和GPU的帧数据没有处理完，则将VSync的同步周期延长1～2毫秒，使CPU和GPU能够在VSync的同步周期内处理完此画面的帧数据，从而确保屏幕可正常显示画面，这样，可以提高系统的流畅度。本申请技术方案适用于对于实时性要求不是特别高但对显示效果要求较高的场景，比如播放视频的场景。
本申请的技术方案可通过支持视频播放或图像显示的电子设备实现。该电子设备可以以各种形式来实施。例如，该电子设备可以为(但不限于)诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
下面对本申请技术方案的实现方式进行详细说明。
实施例一
一种提高图像流畅度的方法，如图3所示，可以包括：
步骤301，在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
步骤302，在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
步骤303，确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
实际应用中，为了把显示器的显示过程和电子设备系统的视频控制器进行同步，当一帧画面绘制完成后，准备画下一帧前，显示器会发出一个垂直同步信号(verticalsynchronization，VSync)。显示器通常以固定频率进行刷新，这个刷新率就是VSync信号产生的频率。
一种实现方式中，所述实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理，可以包括：在处理当前帧数据的过程中进行计时，并判断所述计时的时长与所述VSync的周期的差值是否不高于预定阈值；所述计时的时长与所述VSync周期的差值超出所述预定阈值时，确定所述计时的时长即将达到所述VSync的周期。
本实施例中，检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理的方式还有多种。
本实施例中，将所述VSync周期延迟预定时长可以有多种。一种实现方式中，所述将所述VSync周期延迟预定时长，可以包括：通过设置定时器的方式延迟所述VSync周期，所述定时器的设定时长为所述VSync周期与预定时长之和。具体的，设置定时器，所述定时器的设定时长为所述VSync周期与预定时长之和；所述定时器在VSync到来时开始计时，在所述定时器的计时未达到其设定时长时继续当前帧数据的处理。其中，所述预定时长为1至2毫秒。当然，该预定时长还可以设置为其他值，对此，本文不作限制。
实际应用中，可以在开始处理每帧数据时，在处理器设置定时器，该定时器的设定时长设置为VSync周期+预定时长(比如，16.7+2毫秒，16.7毫秒是VSync周期，2毫秒是预定时长)，定时器在Vsync到来时被触发，开始计时，如果定时器计时达到其设定时长，如果当前帧数据仍没有处理完，处理器将放弃该帧数据的处理，并向显示器发出中断信号，显示器继续显示上一帧画面，只要定时器的计时未达到其设定时长，处理器将继续处理当前帧数据直到处理完成。
本实施例中，所述当前帧数据的处理，可以包括：CPU计算当前帧数据的显示内容，并在计算完成后提交至GPU；GPU执行变换处理、合成处理、渲染处理之后，将渲染结果提交至帧缓冲区；视频控制器从所述帧缓冲区读取所述渲染结果并加载所述显示器上。
如图4所示，采用本实施例的上述处理之后，可在某一帧数据的处理无法与VSync同步时，通过将当前VSync同步周期延长，使CPU和GPU能够在VSync的同步周期内处理完此画面的帧数据，从而确保屏幕可正常显示画面。
实施例二
一种提高图像流畅度的装置，如图5所示，可以包括：
触发模块51，用于在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
检测模块52，用于在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
延时模块53，用于在所述检测模块确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
实际应用中，本实施例的上述中各模块分别可以是软件、硬件或两者的结合。比如，上述各模块可以由电子设备(比如，手机)中的CPU实现。实际应用中，本实施例的上述装置可以应用于支持视频播放或图像显示的电子设备。
本实施例的其他技术细节可参照实施例一。
实施例三
一种电子设备，包括：
显示器；
存储有用于提高图像流畅度的程序的存储器；
处理器，配置为执行用于提高图像流畅度的程序以执行实施例一所述方法的操作。
本实施例的其他技术细节可参照实施例一。
本实施例，电子设备的处理器可以包括CPU和GPU。
如图6所示，为本实施例电子设备的示例性结构示意图。
一种实现方式中，电子设备可以包括：CPU、GPU、存储器、显示器、视频控制器以及总线。其中，CPU、GPU、存储器之间分别通过总线连接。CPU负责计算显示内容并提交到GPU，GPU负责渲染等处理并在渲染完成后将渲染结果放入帧缓冲区，视频控制器负责在GPU的控制下按照VSync信号逐行读取所述帧缓冲区的数据，经过可能的数模转换传递给显示器进行显示。
实施例四
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有用于提高图像流畅度的程序，所述用于提高图像流畅度的程序被处理器执行时实现实施例一所述提高图像流畅度的方法的步骤。
实际应用中，该计算机可读存储介质可应用于本申请所述电子设备。
本实施例的其他技术细节可参照实施例一。
下面对上述各实施例的示例性实现方式进行详细说明。需要说明的是，下文各实例可任意结合。并且，在实际应用中，上述各实施例还可以有其他的实现方式，下文实例中各流程、执行过程等也可以根据实际应用的需要进行调整。
实例1
本实例，以显示器刷新频率为60fps为例，详细说明提高图像流畅度的实现流程。
如图7所示，本实例中提高图像流畅度方法的示例性实现流程可以包括：
步骤701，显示器绘制完成第N帧画面并进行显示；
步骤702，准备第N+1帧画面前，显示器发出一个VSync。
步骤703，在VSync信号到来后，开始处理第N+1帧数据；
步骤704，处理第N+1帧数据的过程中，判断第N+1帧数据是否能够在16.7ms内处理完，如果是则直接跳转到步骤706，否则继续步骤705；
步骤705，将当前VSync的同步周期延迟2ms；
步骤706，继续第N+1帧数据的处理；
步骤707，第N+1帧数据处理完成，等待下一次VSync到来时显示器将第N+1帧画面显示。
上述流程中，处理第N+1帧数据的过程可以包括：CPU计算第N+1帧数据的显示内容，比如视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。CPU在计算完成之后，将计算好的显示内容提交到GPU，GPU进行变换、合成、渲染等处理。GPU处理完成之后，将第N+1帧数据的渲染结果提交到帧缓冲区供显示器使用，至此，第N+1帧数据处理。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征和本申请的优点。本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。

Claims (8)

1.一种提高图像流畅度的方法，其特征在于，包括：
在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理，包括：
在处理当前帧数据的过程中进行计时，并判断所述计时的时长与所述VSync的周期的差值是否不高于预定阈值；
所述计时的时长与所述VSync周期的差值超出所述预定阈值时，确定所述计时的时长即将达到所述VSync的周期。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述VSync周期延迟预定时长，包括：
设置定时器，所述定时器的设定时长为所述VSync周期与预定时长之和；所述定时器在VSync到来时开始计时，在所述定时器的计时未达到其设定时长时继续当前帧数据的处理。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述预定时长为1至2毫秒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前帧数据的处理，包括：
CPU计算当前帧数据的显示内容，并在计算完成后提交至GPU；
GPU执行变换处理、合成处理、渲染处理之后，将渲染结果提交至帧缓冲区；
视频控制器从所述帧缓冲区读取所述渲染结果并加载所述显示器上。
6.一种提高图像流畅度的装置，其特征在于，包括：
触发模块，用于在显示器发出的垂直同步信号VSync到来时，开始当前帧数据的处理；
检测模块，用于在处理当前帧数据的过程中，实时检测是否能够在所述VSync周期完成当前帧数据的处理；
延时模块，用于在所述检测模块确定所述VSync周期内不能完成当前帧数据的处理时，将所述VSync周期延迟预定时长。
7.一种电子设备，包括：
显示器；
存储有用于提高图像流畅度的程序的存储器；
处理器，配置为执行用于提高图像流畅度的程序以执行如权利要求1至4任一项所述方法的操作。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有用于提高图像流畅度的程序，所述用于提高图像流畅度的程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述提高图像流畅度的方法的步骤。
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