CN111491059B - 图像渲染增强系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像渲染增强系统及方法，图形渲染增强系统包括移动终端，移动终端包括片上系统及第一无线通信模块；图形渲染增强系统还包括：路由设备，路由设备与移动终端通信连接，路由设备包括：第二无线通信模块，第二无线通信模块与第一无线通信模块数据传输；处理模块，包括中央处理单元及图形处理单元；当片上系统根据控制操作形成控制数据时，发送至第二无线通信模块，并转发控制数据至处理模块，由中央处理单元处理控制数据，控制图形处理单元形成渲染数据，处理模块回传渲染数据至第一无线通信模块，第一无线通信模块发送渲染数据至片上系统作处理。采用上述技术方案后，完全释放移动终端的运算压力，不受移动终端运算性能的影响。

Description

图像渲染增强系统及方法

技术领域

本发明涉及图像显示领域，尤其涉及一种图像渲染增强系统及方法。

背景技术

随着移动终端的快速发展，人们对于移动终端的应用领域越发增多。例如，许多用户在使用移动终端时，利用其数据处理能力进行娱乐性的感受，例如观看视频、玩游戏等。当视频的分辨率高、游戏的分辨率高、游戏的运算处理需求高时，移动终端的功耗、续航和散热的问题较为普遍，例如功耗过大硬胶易受损、续航能力差导致移动终端在空闲时常处于充电状态、散热效果差时将影响用户的使用感受。

由于硬件发展的瓶颈与实时游戏、复杂场景的处理需求的发展不匹配，大部分的移动终端无法支持游戏类应用程序在最高配置、最高帧数下的运行要求，因此，导致移动终端运行卡顿，发热严重，用户体验较差或者无法使用的情况发生。

因此，需要一种新型的可增强图像渲染的系统，在移动终端对实时处理和运算性能没有特别高的要求下，可进行复杂场景处理，进行大规模实时游戏的运行，从而释放移动终端的压力。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种图像渲染增强系统及方法，完全释放移动终端的运算压力，不受移动终端运算性能的影响。

本发明公开了一种图形渲染增强系统，包括移动终端，以接收控制操作，

移动终端包括片上系统及第一无线通信模块，第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

图形渲染增强系统还包括：

路由设备，路由设备与移动终端通信连接，且路由设备包括：

第二无线通信模块，第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps，且第二无线通信模块与第一无线通信模块数据传输；

处理模块，包括封装于处理模块内的中央处理单元及图形处理单元，中央处理单元及图形处理单元与第二无线通信模块通信连接；

当片上系统根据控制操作形成控制数据时，经第一无线通信模块发送至第二无线通信模块，第二无线通信模块转发控制数据至处理模块，由中央处理单元处理控制数据，并控制图形处理单元形成渲染数据，处理模块经第二无线通信模块回传渲染数据至第一无线通信模块，第一无线通信模块发送渲染数据至片上系统作处理。

优选地，移动终端还包括显示单元，显示单元与片上系统电连接；

片上系统将渲染数据发送至显示单元，由显示单元显示渲染数据对应的渲染画面，且渲染画面呈现对一操作对象的控制操作。

优选地，移动终端包括第一Wifi模块，第一Wifi模块与片上系统连接，接收片上系统形成的通信数据；

路由设备包括第二Wifi模块，第二Wifi模块与处理模块连接，处理模块经以太网接口连接至外网；

第二Wifi模块与第一Wifi模块连接，接收通信数据，并经以太网接口发送至外网，外网的回传数据经处理模块、第二Wifi模块及第一Wifi模块发送至片上系统。

优选地，片上系统及处理模块分别通过第一PCIE接口及第二PCIE接口连接至第一无线通信模块及第二无线通信模块；

片上系统及处理模块与第一无线通信模块及第二无线通信模块通信时支持11ad、11ay、60G协议。

优选地，移动终端上设有触控按钮、按键按钮或连接有无线操作单元，以接收控制操作。

本发明还公开了一种图像渲染增强方法，包括步骤：

移动终端接收控制操作，发送至移动终端内的片上系统；

片上系统根据控制操作形成控制数据，并发送至第一无线通信模块，其中第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

第一无线通信模块发送控制数据至与移动终端通信连接的路由设备内的第二无线通信模块，其中第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

第二无线通信模块转发控制数据至路由设备内的处理模块；

处理模块的中央处理单元处理控制数据，并控制处理模块的图形处理单元形成渲染数据；

处理模块经第二无线通信模块回传渲染数据至第一无线通信模块；

第一无线通信模块发送渲染数据至片上系统作处理。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.移动终端上的大负载应用都运行在路由设备侧，移动终端侧只作为操控端，不受移动终端性能限制，同时也极大的降低移动终端侧的功耗，延长使用时间；

2.高性能的路由设备提供高速、实时和智能的计算服务，降低视频或游戏处理的延迟，提高交互操作实时性，提供稳定的网络连接，可以极大提升用户体验；

3.无线收发模块可提供移动终端和路由设备之间低延迟的通信和互传，也避免了有线连接方式的不便。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中图像渲染增强系统的结构示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中图像渲染增强方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1，示出了符合本发明一优选实施例中图像渲染增强系统的结构示意图，在该实施例中图像渲染增强系统包括移动终端及路由设备，如路由器、中继器等，其中移动终端接收用户向其施加的控制操作，以对控制操作处理，为完成复杂数据的处理，移动终端包括：

-片上系统

移动终端内置有片上系统(SOC)，SOC为SystemonChip的缩写，是将CPU、GPU、内存、基带和GPS模块整合在一起的芯片。

-第一无线通信模块

移动终端内除用于GPS通信、红外通信、蓝牙通信的蜂窝天线、红外天线及蓝牙天线、Wifi天线外，还包括额外的第一无线通信模块，该第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps，优选地，可以是3-10Gbps，以支持视频数据流的实时传输，具有延迟小的特点。

在路由设备侧，路由设备与移动终端通信连接，包括：

-第二无线通信模块

路由设备内除用于Wifi通信的Wifi天线外，还包括额外的第二无线通信模块，该第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps，优选地，可以是3-10Gbps，同样支持视频数据流的实时传输，具有延迟小的特点。具有该第二无线通信模块后，其与第一无线通信模块建立通信链路，以进行数据传输

-处理模块

处理模块包括封装于内部的中央处理单元(CPU)及图形处理单元(GPU)，该中央处理单元及图形处理单元具有高性能，可支持对大量数据的运算处理，以及高分辨率的图像渲染能力，例如常见的移动终端内的旗舰级SOC，使得路由设备的处理模块包含但不限于高度集成的SOC、分离的intel高性能CPU、NVIDIA或者AMD的高性能GPU等，从而可以提供更好的性能，达到PC机水平。处理模块与第二无线通信模块建立通信链路，以接收数据，并对数据处理渲染。

具有上述配置后，当移动终端接收控制操作时，片上系统将检测到上述控制操作，并根据控制操作形成控制数据，例如对某一操作对象的移动操作、技能触发操作、确认操作等时，片上系统所形成的控制数据为对上述控制操作的验证及辨识，控制数据形成完毕后，片上系统发送控制数据至第一无线通信模块，第一无线通信模块再将控制数据发送至第二无线通信模块，由于第一无线通信模块和第二无线通信模块均具有高速传输、延迟小的特点，因此，控制数据在第一无线通信模块和第二无线通信模块间的传输时，可极快速地进行数据交互，传输耗时基本等同于片上系统将控制数据发送至现有技术中移动终端内置的处理芯片的耗时，对于用户而言，基本无延迟感受。第二无线通信模块接收到控制数据后，将转发控制数据至处理模块，由中央处理单元处理控制数据，处理完毕后，中央处理单元控制图形处理单元形成渲染数据，该渲染数据也即对移动终端的操作界面内，用户所期望的对操作对象的操作过程，如图像的显示、操作对象的变化等，形成渲染数据后，处理模块发送渲染数据至第二无线通信模块，第二无线通信模块回传渲染数据至第一无线通信模块，第一无线通信模块发送渲染数据至片上系统作处理，最终在移动终端上显示由路由设备渲染后的图像。

通过路由设备承担数据运算及图像渲染的处理过程，可减少移动终端的处理要求，无论是何种配置的移动终端，均可流畅地进行游戏类应用程序的运行。且由于原路由设备的功能仅用于数据传输，建立移动终端与外网的通信链路，其本身不具有大量数据的运算能力，对于现有技术人员而言，也没有必要在其内设置额外的运算芯片。而本发明中，额外创新地在路由设备内增加高价值、高运算能力的芯片，扩展路由设备的功能。另一方面，用户在使用移动终端的过程中，无论在何地，均希望能够与所处地的路由设备连接，减少流量的使用，若具有高性能运算能力的路由设备大量铺设时，用户静止在不同地、在不同地间切换时，均可实现上述所述的功能，不用再担心移动终端的运行卡顿情况的发生。

一优选实施例中，移动终端包括显示单元，显示单元与片上系统电连接，当片上系统经第一无线通信模块接收到渲染数据时，将发送至显示单元，由显示单元显示渲染数据对应的渲染画面，也就是说，控制操作所所对应的用户期望的操作对象的变化，在路由设备处处理完毕后，仍交回至移动终端显示。可以理解的是，该显示单元也可设置在路由设备上(未示出)，即路由设备将同时承担数据处理和渲染数据显示的功能，一方面，渲染画面的显示将更进一步加快(延迟更小)，另一方面，当移动终端可不具有显示单元时，移动终端可进一步简化至功能机、老人机等，进一步扩大本发明图形渲染增强系统的受众。

优选地或可选地，移动终端包括第一Wifi模块，第一Wifi模块与片上系统连接，接收片上系统形成的通信数据；路由设备包括第二Wifi模块，第二Wifi模块与处理模块连接，处理模块经以太网接口连接至外网；第二Wifi模块与第一Wifi模块连接，接收通信数据，并经以太网接口发送至外网，外网的回传数据经处理模块、第二Wifi模块及第一Wifi模块发送至片上系统。通过第一Wifi模块及第二WiFi模块的设置，将控制数据及渲染数据的传输与通信数据的传输分隔，一方面，仍可保证传统的移动终端与路由设备对于通信数据的传输要求，用户在使用移动终端时，文字类数据、交互类数据等，仍可与外网正常连接，另一方面，互相分隔可使得通信链路及控制链路、渲染链路不会互相影响，保证了控制数据与渲染数据的传输速率、处理速度。

优选地或可选地，片上系统及处理模块分别通过第一PCIE接口及第二PCIE接口连接至第一无线通信模块及第二无线通信模块，PCIE全称PCIExpress，是计算机总线PCI的一种，PCIE是PCI及其派生的AGP接口的取代品，但是基于PCI，PCIE是应用于内部互连的一种总线，PCIE接口将内部的所有接口实现了统一，且拥有更快的速率。片上系统及处理模块与第一无线通信模块及第二无线通信模块通信时支持11ad、11ay、60G协议，11ad也即802.11ad标准，也被称为WiGig，其可以看作是11ac和11n之后的下一代标准，其工作在60GHz频段，这使其无线传输速率可轻松达到7Gbps；11ay为802.11ay标准，是WiGig标准802.11ad的后续版本，现在使用四个MIMO流来支持四倍的带宽，每个流高达44Gbps，或者在所有四个流中高达176Gbps。

优选地或可选地，移动终端上设有触控按钮、按键按钮或连接有无线操作单元，以及借助于传感器等，接收控制操作，用户对于上述部件的操作，即可视为对游戏类应用程序的操作，再经第一无线通信模块及第二无线通信模块的传输，交由路由设备处理。

具有上述任一实施例中的配置后，移动终端上的大负载应用都运行在路由设备侧，移动终端侧只作为操控端，不受移动终端性能限制，同时也极大的降低移动终端侧的功耗，延长使用时间；以及，高性能的路由设备提供高速、实时和智能的计算服务，降低视频或游戏处理的延迟，提高交互操作实时性，提供稳定的网络连接，可以极大提升用户体验；再者，第一、第二无线收发模块可提供移动终端和路由设备之间低延迟的通信和互传，也避免了有线连接方式的不便。

参阅图2，还示出了一种图像渲染增强方法，包括如下步骤：

S100：移动终端接收控制操作，发送至移动终端内的片上系统；

S200：片上系统根据控制操作形成控制数据，并发送至第一无线通信模块，其中第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

S300：第一无线通信模块发送控制数据至与移动终端通信连接的路由设备内的第二无线通信模块，其中第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

S400：第二无线通信模块转发控制数据至路由设备内的处理模块；

S500：处理模块的中央处理单元处理控制数据，并控制处理模块的图形处理单元形成渲染数据；

S600：处理模块经第二无线通信模块回传渲染数据至第一无线通信模块；

S700：第一无线通信模块发送渲染数据至片上系统作处理。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种图像 渲染增强系统，包括移动终端，以接收控制操作，其特征在于，

所述移动终端包括片上系统及第一无线通信模块，所述第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

所述图像 渲染增强系统还包括：

路由设备，所述路由设备与所述移动终端通信连接，且所述路由设备包括：

第二无线通信模块，所述第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps，且所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块数据传输；

处理模块，包括封装于所述处理模块内的中央处理单元及图形处理单元，所述中央处理单元及图形处理单元与所述第二无线通信模块通信连接；

当所述片上系统根据所述控制操作形成控制数据时，经所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块，所述第二无线通信模块转发所述控制数据至所述处理模块，由所述中央处理单元处理所述控制数据，并控制图形处理单元形成渲染数据，所述处理模块经所述第二无线通信模块回传所述渲染数据至所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块发送所述渲染数据至所述片上系统作处理，其中

所述移动终端包括第一Wifi模块，所述第一Wifi模块与所述片上系统连接，接收所述片上系统形成的通信数据；

所述路由设备包括第二Wifi模块，所述第二Wifi模块与所述处理模块连接，所述处理模块经以太网接口连接至外网；

所述第二Wifi模块与所述第一Wifi模块连接，接收所述通信数据，并经所述以太网接口发送至外网，所述外网的回传数据经所述处理模块、第二Wifi模块及第一Wifi模块发送至所述片上系统。

2.如权利要求1所述的图像 渲染增强系统，其特征在于，

所述移动终端还包括显示单元，所述显示单元与所述片上系统电连接；

所述片上系统将所述渲染数据发送至所述显示单元，由所述显示单元显示所述渲染数据对应的渲染画面，且所述渲染画面呈现对一操作对象的所述控制操作。

3.如权利要求1所述的图像渲染增强系统，其特征在于，

所述片上系统及处理模块分别通过第一PCIE接口及第二PCIE接口连接至第一无线通信模块及第二无线通信模块；

所述片上系统及处理模块与所述第一无线通信模块及第二无线通信模块通信时支持11ad、11ay、60G协议。

4.如权利要求1所述的图像渲染增强系统，其特征在于，

所述移动终端上设有触控按钮、按键按钮或连接有无线操作单元，以接收所述控制操作。

5.一种图像渲染增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

移动终端接收控制操作，发送至移动终端内的片上系统；

所述片上系统根据所述控制操作形成控制数据，并发送至第一无线通信模块，其中所述第一无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

所述第一无线通信模块发送所述控制数据至与所述移动终端通信连接的路由设备内的第二无线通信模块，其中所述第二无线通信模块的数据收发速率大于等于2Gbps；

所述第二无线通信模块转发所述控制数据至所述路由设备内的处理模块；

所述处理模块的中央处理单元处理所述控制数据，并控制所述处理模块的图形处理单元形成渲染数据；

所述处理模块经所述第二无线通信模块回传所述渲染数据至所述第一无线通信模块；

所述第一无线通信模块发送所述渲染数据至所述片上系统作处理；

所述移动终端包括第一Wifi模块，所述第一Wifi模块与所述片上系统连接，接收所述片上系统形成的通信数据；

所述路由设备包括第二Wifi模块，所述第二Wifi模块与所述处理模块连接，所述处理模块经以太网接口连接至外网；

所述第二Wifi模块与所述第一Wifi模块连接，接收所述通信数据，并经所述以太网接口发送至外网，所述外网的回传数据经所述处理模块、第二Wifi模块及第一Wifi模块发送至所述片上系统。

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