CN114302219B - 一种显示设备及可变帧率显示方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示设备及可变帧率显示方法，所述方法可以在外接设备接入后，通过获取外接设备的设备信息，确定外接设备支持的可变帧率模式。并根据可变帧率模式显示交互菜单，以供用户选择。当用户选择指定其中一种可变帧率模式以后，可以将显示设备的显示参数设置为与该模式相适应的形式，从而使显示设备可以按照与外接设备可变帧率模式相适应的状态，对外接设备发送的媒资数据进行播放，缓解画面撕裂问题，并提高画面展示效果。

Description

一种显示设备及可变帧率显示方法
本申请要求在2021年1月14日提交中国专利局、申请号为202110046140.2、发明名称为“一种显示设备及自适应参数实现方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及智能显示设备技术领域，尤其涉及一种显示设备及可变帧率显示方法。
背景技术
显示设备是指能够输出具体显示画面的终端设备，可以是智能电视、移动终端、智能广告屏、投影仪等终端设备。以智能电视为例，智能电视是基于Internet应用技术，具备开放式操作系统与芯片，拥有开放式应用平台，可实现双向人机交互功能，集影音、娱乐、数据等多种功能于一体的电视产品，用于满足用户多样化和个性化需求。
显示设备上可以设有HDMI等接口，用于接入游戏机等外接设备，以使显示设备作为外接设备的输出设备。即在建立连接后，显示设备作为媒资数据的接收(s ink)端，外接设备作为媒资数据的发送(source)端，显示设备可以通过接口接收外接设备发送的媒资数据并进行播放输出。
显示设备接收到的媒资数据一般由多帧图像构成的视频数据流。当显示设备在连接游戏机等需要执行画面渲染的外接设备时，由于游戏过程中GPU在不同场景下的运算工作量不相同，因此渲染的视频流帧率也会随着时间变化差异很大。例如，对于细节或特效较少的场景将以高帧率快速渲染，而如爆炸、烟雾等细节和特效较多的场景则可能需要较长的渲染时间。这将会导致按照固定帧率发送的视频流在某些时间点是不完整的，使到达显示设备的显示画面后则会出现撕裂现象。
发明内容
本申请提供了一种显示设备及可变帧率显示方法，以解决传统显示设备在某些时间点出现画面撕裂的问题。
第一方面，本申请提供一种显示设备，包括：显示器、外部装置接口和控制器。其中，所述显示器用于显示用户界面；所述外部装置接口用于为连接外接设备，以从外接设备获取媒资数据，基于此，显示设备还用于显示媒资数据对应的画面。所述控制器被配置为执行以下程序步骤：
获取所述外接设备的设备信息；
通过遍历所述设备信息中标志位字段，从所述设备信息中解析所述外接设备支持的可变帧率模式；
控制所述显示器显示交互菜单，以及接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作，所述交互菜单包括至少一个所述可变帧率模式的选项；
按照所述交互操作指定的可变帧率模式，设置所述显示设备的显示参数。
第二方面，本申请还提供一种可变帧率显示方法，应用于上述显示设备，所述显示设备通过外部装置接口连接外接设备，所述可变帧率显示方法包括以下步骤：
获取所述外接设备的设备信息；
通过遍历所述设备信息中标志位字段，从所述设备信息中解析所述外接设备支持的可变帧率模式；
控制所述显示器显示交互菜单，以及接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作，所述交互菜单包括至少一个所述可变帧率模式的选项；
按照所述交互操作指定的可变帧率模式，设置所述显示设备的显示参数。
由以上技术方案可知，本申请提供的显示设备及可变帧率显示方法，可以在外接设备接入后，通过获取外接设备的设备信息，确定外接设备支持的可变帧率模式。并根据可变帧率模式显示交互菜单，以供用户选择。当用户选择指定其中一种可变帧率模式以后，可以将显示设备的显示参数设置为与该模式相适应的形式，从而使显示设备可以按照与外接设备可变帧率模式相适应的状态，对外接设备发送的媒资数据进行播放，缓解画面撕裂问题，并提高画面展示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中显示设备的使用场景；
图2为本申请实施例中控制装置的硬件配置框图；
图3为本申请实施例中显示设备的硬件配置图；
图4为本申请实施例中显示设备的软件配置图；
图5为本申请实施例中显示设备与外接设备连接关系示意图；
图6为本申请实施例中可变帧率效果对比图；
图7为本申请实施例中可变帧率显示方法流程示意图；
图8为本申请实施例中包括两个模式选项的交互菜单示意图；
图9为本申请实施例中显示设备自动识别当前可变帧率模式流程示意图；
图10为本申请实施例中检测外接设备支持的可变帧率模式流程图；
图11为本申请实施例中包括第二模式选项的交互菜单示意图；
图12为本申请实施例中包括第一模式选项的交互菜单示意图；
图13为本申请实施例中外接设备不支持可变帧率模式的交互菜单示意图；
图14为本申请实施例中开关状态操作示意图；
图15为本申请实施例中根据可变帧率模式设置显示参数流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。
术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
术语“模块”是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
图1为根据实施例中显示设备的使用场景的示意图。如图1所示，显示设备200还与服务器400进行数据通信，用户可通过智能设备300或控制装置100操作显示设备200。
在一些实施例中，控制装置100可以是遥控器，遥控器和显示设备的通信包括红外协议通信或蓝牙协议通信，及其他短距离通信方式中的至少一种，通过无线或有线方式来控制显示设备200。用户可以通过遥控器上按键、语音输入、控制面板输入等至少一种输入用户指令，来控制显示设备200。
在一些实施例中，智能设备300可以包括移动终端、平板电脑、计算机、笔记本电脑，AR/VR设备等中的任意一种。
在一些实施例中，也可以使用智能设备300以控制显示设备200。例如，使用在智能设备上运行的应用程序控制显示设备200。
在一些实施例中，也可以使用智能设备300和显示设备进行数据的通信。
在一些实施例中，显示设备200还可以采用除了控制装置100和智能设备300之外的方式进行控制，例如，可以通过显示设备200设备内部配置的获取语音指令的模块直接接收用户的语音指令控制，也可以通过显示设备200设备外部设置的语音控制装置来接收用户的语音指令控制。
在一些实施例中，显示设备200还与服务器400进行数据通信。可允许显示设备200通过局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)和其他网络进行通信连接。服务器400可以向显示设备200提供各种内容和互动。服务器400可以是一个集群，也可以是多个集群，可以包括一类或多类服务器。
在一些实施例中，一个步骤执行主体执行的软件步骤可以随需求迁移到与之进行数据通信的另一步骤执行主体上进行执行。示例性的，服务器执行的软件步骤可以随需求迁移到与之数据通信的显示设备上执行，反之亦然。
图2示例性示出了根据示例性实施例中控制装置100的配置框图。如图2所示，控制装置100包括控制器110、通信接口130、用户输入/输出接口140、存储器、供电电源。控制装置100可接收用户的输入操作指令，且将操作指令转换为显示设备200可识别和响应的指令，起用用户与显示设备200之间交互中介作用。
在一些实施例中，通信接口130用于和外部通信，包含WIFI芯片，蓝牙模块，NFC 或可替代模块中的至少一种。
在一些实施例中，用户输入/输出接口140包含麦克风，触摸板，传感器，按键或可替代模块中的至少一种。
图3示出了根据示例性实施例中显示设备200的硬件配置框图。
在一些实施例中，显示设备200包括调谐解调器210、通信器220、检测器230、外部装置接口240、控制器250、显示器260、音频输出接口270、存储器、供电电源、用户接口中的至少一种。
在一些实施例中控制器包括中央处理器，视频处理器，音频处理器，图形处理器，RAM，ROM，用于输入/输出的第一接口至第n接口。
在一些实施例中，显示器260包括用于呈现画面的显示屏组件，以及驱动图像显示的驱动组件，用于接收源自控制器输出的图像信号，进行显示视频内容、图像内容以及菜单操控界面的组件以及用户操控UI界面等。
在一些实施例中，显示器260可为液晶显示器、OLED显示器、以及投影显示器中的至少一种，还可以为一种投影装置和投影屏幕。
在一些实施例中，调谐解调器210通过有线或无线接收方式接收广播电视信号，以及从多个无线或有线广播电视信号中解调出音视频信号，如以及EPG数据信号。
在一些实施例中，通信器220是用于根据各种通信协议类型与外部设备或服务器进行通信的组件。例如：通信器可以包括Wifi模块，蓝牙模块，有线以太网模块等其他网络通信协议芯片或近场通信协议芯片，以及红外接收器中的至少一种。显示设备200可以通过通信器220与控制装置100或服务器400建立控制信号和数据信号的发送和接收。
在一些实施例中，检测器230用于采集外部环境或与外部交互的信号。例如，检测器230包括光接收器，用于采集环境光线强度的传感器；或者，检测器230包括图像采集器，如摄像头，可以用于采集外部环境场景、用户的属性或用户交互手势，再或者，检测器230包括声音采集器，如麦克风等，用于接收外部声音。
在一些实施例中，外部装置接口240可以包括但不限于如下：高清多媒体接口接口(HDMI)、模拟或数据高清分量输入接口(分量)、复合视频输入接口(CVBS)、USB输入接口(USB)、RGB端口等任一个或多个接口。也可以是上述多个接口形成的复合性的输入/输出接口。
在一些实施例中，控制器250和调谐解调器210可以位于不同的分体设备中，即调谐解调器210也可在控制器250所在的主体设备的外置设备中，如外置机顶盒等。
在一些实施例中，控制器250，通过存储在存储器上中各种软件控制程序，来控制显示设备的工作和响应用户的操作。控制器250控制显示设备200的整体操作。例如：响应于接收到用于选择在显示器260上显示UI对象的用户命令，控制器250便可以执行与由用户命令选择的对象有关的操作。
在一些实施例中，所述对象可以是可选对象中的任何一个，例如超链接、图标或其他可操作的控件。与所选择的对象有关操作有：显示连接到超链接页面、文档、图像等操作，或者执行与所述图标相对应程序的操作。
在一些实施例中控制器包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，视频处理器，音频处理器，图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，RAM Random AccessMemory，RAM)，ROM(Read-Only Memory,ROM)，用于输入/输出的第一接口至第n接口，通信总线(Bus)等中的至少一种。
CPU处理器。用于执行存储在存储器中操作系统和应用程序指令，以及根据接收外部输入的各种交互指令，来执行各种应用程序、数据和内容，以便最终显示和播放各种音视频内容。CPU处理器，可以包括多个处理器。如，包括一个主处理器以及一个或多个子处理器。
在一些实施例中，图形处理器，用于产生各种图形对象，如：图标、操作菜单、以及用户输入指令显示图形等中的至少一种。图形处理器包括运算器，通过接收用户输入各种交互指令进行运算，根据显示属性显示各种对象；还包括渲染器，对基于运算器得到的各种对象，进行渲染，上述渲染后的对象用于显示在显示器上。
在一些实施例中，视频处理器，用于将接收外部视频信号，根据输入信号的标准编解码协议，进行解压缩、解码、缩放、降噪、帧率转换、分辨率转换、图像合成等视频处理中的至少一种，可得到直接可显示设备200上显示或播放的信号。
在一些实施例中，视频处理器，包括解复用模块、视频解码模块、图像合成模块、帧率转换模块、显示格式化模块等中的至少一种。其中，解复用模块，用于对输入音视频数据流进行解复用处理。视频解码模块，用于对解复用后的视频信号进行处理，包括解码和缩放处理等。图像合成模块，如图像合成器，其用于将图形生成器根据用户输入或自身生成的GUI信号，与缩放处理后视频图像进行叠加混合处理，以生成可供显示的图像信号。帧率转换模块，用于对转换输入视频帧率。显示格式化模块，用于将接收帧率转换后视频输出信号，改变信号以符合显示格式的信号，如输出RGB数据信号。
在一些实施例中，音频处理器，用于接收外部的音频信号，根据输入信号的标准编解码协议，进行解压缩和解码，以及降噪、数模转换、和放大处理等处理中的至少一种，得到可以在扬声器中播放的声音信号。
在一些实施例中，用户可在显示器260上显示的图形用户界面(GUI)输入用户命令，则用户输入接口通过图形用户界面(GUI)接收用户输入命令。或者，用户可通过输入特定的声音或手势进行输入用户命令，则用户输入接口通过传感器识别出声音或手势，来接收用户输入命令。
在一些实施例中，“用户界面”，是应用程序或操作系统与用户之间进行交互和信息交换的介质接口，它实现信息的内部形式与用户可以接受形式之间的转换。用户界面常用的表现形式是图形用户界面(Graphic User Interface，GUI)，是指采用图形方式显示的与计算机操作相关的用户界面。它可以是在电子设备的显示屏中显示的一个图标、窗口、控件等界面元素，其中控件可以包括图标、按钮、菜单、选项卡、文本框、对话框、状态栏、导航栏、Widget等可视的界面元素中的至少一种。
在一些实施例中，用户接口280，为可用于接收控制输入的接口(如：显示设备本体上的实体按键，或其他等)。
在一些实施例中，显示设备的系统可以包括内核(Kernel)、命令解析器(shell)、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起组成了基本的操作系统结构，它们让用户可以管理文件、运行程序并使用系统。上电后，内核启动，激活内核空间，抽象硬件、初始化硬件参数等，运行并维护虚拟内存、调度器、信号及进程间通信(IPC)。内核启动后，再加载Shell和用户应用程序。应用程序在启动后被编译成机器码，形成一个进程。
参见图4，在一些实施例中，将系统分为四层，从上至下分别为应用程序(Applications)层(简称“应用层”)，应用程序框架(Application Framework)层(简称“框架层”)，安卓运行时(Android runtime)和系统库层(简称“系统运行库层”)，以及内核层。
在一些实施例中，应用程序层中运行有至少一个应用程序，这些应用程序可以是操作系统自带的窗口(Window)程序、系统设置程序或时钟程序等；也可以是第三方开发者所开发的应用程序。在具体实施时，应用程序层中的应用程序包不限于以上举例。
框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(application programminginterface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。应用程序框架层相当于一个处理中心，这个中心决定让应用层中的应用程序做出动作。应用程序通过 API接口，可在执行中访问系统中的资源和取得系统的服务。
如图4所示，本申请实施例中应用程序框架层包括管理器(Managers)，内容提供者(Content Provider)等，其中管理器包括以下模块中的至少一个：活动管理器(ActivityManager)用与和系统中正在运行的所有活动进行交互；位置管理器(Location Manager)用于给系统服务或应用提供了系统位置服务的访问；文件包管理器(Package Manager) 用于检索当前安装在设备上的应用程序包相关的各种信息；通知管理器(NotificationManager)用于控制通知消息的显示和清除；窗口管理器(Window Manager)用于管理用户界面上的括图标、窗口、工具栏、壁纸和桌面部件。
在一些实施例中，活动管理器用于管理各个应用程序的生命周期以及通常的导航回退功能，比如控制应用程序的退出、打开、后退等。窗口管理器用于管理所有的窗口程序，比如获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕，控制显示窗口变化(例如将显示窗口缩小显示、抖动显示、扭曲变形显示等)等。
在一些实施例中，系统运行库层为上层即框架层提供支撑，当框架层被使用时，安卓操作系统会运行系统运行库层中包含的C/C++库以实现框架层要实现的功能。
在一些实施例中，内核层是硬件和软件之间的层。如图4所示，内核层至少包含以下驱动中的至少一种：音频驱动、显示驱动、蓝牙驱动、摄像头驱动、WIFI驱动、USB 驱动、HDMI驱动、传感器驱动(如指纹传感器，温度传感器，压力传感器等)、以及电源驱动等。
在本申请实施例中，显示设备200连接外接设备500是指建立通信连接，而建立通信连接的显示设备200和外接设备500分别作为接收端(Sink端)和发送端(source端)。例如，外接设备500可以是游戏设备，在用户使用游戏设备过程中，能够针对游戏过程实时输出视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据发送给显示设备200，以通过显示设备200将视频数据和音频数据输出为视频画面和声音。此时，游戏设备作为发送端，而显示设备200作为接收端。
发送端与接收端之间，可以通过特定接口实现通信连接，从而传递数据。为此，在发送端和接收端上都应设有同一种接口规范和功能的数据接口。例如，如图5所示，在显示设备200和外接设备500上都均设有高清多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)。在使用过程中，用户可以将HDMI接口数据线的两端分别插在显示设备200和外接设备500上，并在启动外接设备500和显示设备200后，设定显示设备200 的信号源为HDMI接口，从而实现显示设备200与外接设备500之间的数据传输。
需要说明的是，为了实现显示设备200与外接设备500之间的通信连接，显示设备200与外接设备500之间还可以采用其他的连接方式。具体的连接方式可以是有线的连接方式，如DVI(Digital Visual Interface)、VGA(Video Graphics Array)、USB(UniversalSerial Bus)等；也可以是无线的连接方式，如无线局域网、蓝牙连接、红外连接等。不同的通信连接方式可以采用不同的信息传递协议，例如采用HDMI接口实现连接时，可以采用HDMI协议进行数据传输。
显然，在显示设备200与外接设备500之间建立连接关系后，显示设备200与外接设备500之间的数据传输可以是双向的，即外接设备500可以向显示设备200发送媒资数据以及与音视频输出相关的其他数据；同时，显示设备200也可以向外接设备500发送数据，例如向外接设备500发送请求数据、反馈结果数据等。因此，显示设备200与外接设备500之间除了传递媒资数据以完成播放过程外，还可以通过传递控制指令，实现交互控制。
以游戏设备通过显示设备200输出游戏画面为例，在外接设备500连接显示设备200 后，外接设备500可以启动运行渲染程序，实时渲染多帧图像，并向显示设备200发送由多个连续帧的图像构成的视频流。由于游戏过程中GPU在不同场景下的运算工作量不相同，因此渲染的视频流帧率也会随着时间变化差异很大。例如，对于细节或特效较少的场景将以高帧率快速渲染，而如爆炸、烟雾等细节和特效较多的场景则可能需要较长的渲染时间。这将会导致按照固定帧率发送的视频流在某些时间点是不完整的，使到达显示设备200的显示画面后则会出现撕裂现象。
例如，如图6所示，当游戏设备以固定帧率模式渲染图像画面时，GPU渲染画面与发送画面过程的帧率周期为6.94ms，当渲染时间较长时，由于GPU未在6.94ms内完成对于画面B的渲染，导致本应该保持发送同一张画面B的前半部分仍旧发送画面A的内容,而在发送部分画面A后，画面B渲染完成，因此输出内容又强制改变为画面B，此时该帧画面的发送周期时间已不足，所以画面B也仅仅发送部分，这种情况下就会出现画面断层(撕裂)的现象。
为了缓解因渲染时间差异带来的画面撕裂现象，在一些实施例中，游戏设备可以运行可变帧率(Variable Refresh Rate，VRR)模式。在可变帧率模式下，每一帧画面的发送周期并非固定，而是根据GPU的通知进行同步，即下一帧画面的发送必须等待GPU 对于本帧画面完成渲染的触发信号到来才会进行，此时的发送帧率在动态改变以与GPU 的渲染速度相匹配，最终实现画面的无损传输。
外接设备500可以通过运行不同的渲染算法实现不同的可变帧率模式。例如，适用于游戏设备的可变帧率模式可以包括AMD公司设计的Free Sync标准以及HDMI协会制定的VRR标准。其中，Free Sync标准和VRR标准可以在外接设备500与显示设备200之间建立一个用于传输动态帧率的通道，使显示设备200可以按照外接设备500的输出帧率动态调整显示设备200的屏幕刷新率。当外接设备500的显卡输出帧低于显示设备200 的刷新率时，可强制延长视频帧间隙的时间，让显示设备200持续显示上一帧画面，不进行任何的操作，等到显卡渲染完成以后，再允许发生帧传递。以此来让显示设备200 的刷新率去动态匹配显卡输出帧。
两种标准的最终目的均是通过调节输出的视频帧率实现将画面低延时、无撕裂的传输到sink设备。但不同的可变帧率模式可以具有各自的特点，例如，VRR标准模式支持快速帧传输(Quick Frame Transmission，QFT)技术，可通过降低画面传输时Vact ive 的耗时大大降低视频内容的传输延迟；而Free Sync模式可以在软件定义无线电信号(Software Defination Radio，SDR)、高动态光照渲染信号(High-Dynamic Range，HDR) 以及本色信号(Native Color)等信号格式间快速切换，而不会出现短暂的闪屏与花屏。
在不同的可变帧率模式下，外接设备500向显示设备200发送的媒资数据特点也不同，因此需要显示设备200维持在一个与该可变帧率模式相适应的播放状态，才能够获得更好的画面显示效果。而当显示设备200的播放状态与外接设备500的可变帧率模式不统一时，会导致可变帧率模式失效，甚至会导致播放错误，降低播放质量。
为了提高显示设备200的播放质量，在本申请的部分实施例中，提供一种显示设备200，包括：显示器260、外部装置接口240以及控制器250。其中，显示器260被配置为显示用户界面。外部装置接口240被配置为连接外接设备500，用于接收外接设备500 发送的媒资数据，因此，显示器260还被配置为显示外接设备500发送的媒资数据画面。控制器250被配置为执行一种可变帧率显示方法，以使显示设备200与外接设备500均采用相对的可变帧率模式，提高显示效果。
具体的，如图7所示，所述可变帧率显示方法包括以下内容：
获取所述外接设备500的设备信息。当外接设备500接入外部装置接口240，以使显示设备200与外接设备500之间建立连接关系后，显示设备200可以获取外接设备500 的设备信息。其中，设备信息可以用于表示外接设备500所支持的可变帧率模式。设备信息可以附加在外接设备500向显示设备200传输的数据中。例如，对于VRR标准模式，外接设备500可以在紧急事件管理端口(Emergency Management Port,EMP)包数据中传递其VRR标准模式的工作状态，因此，显示设备200可以在接收到外接设备500传输的数据后，从数据中提取EMP包数据，并从EMP包数据中提取外接设备500的可变帧率模式支持情况。
为了使显示设备200能够获取到外接设备500的设备信息，显示设备200中可以运行一个针对外部装置接口240的数据监测模块，数据监测模块可以实时对外部装置接口240接收到的数据进行检测，以从接收到的数据中提取出特定包数据，以通过对提取的数据进行解析，获得外接设备500的设备信息。
在一些实施例中，显示设备200还支持主动获取外接设备500的设备信息，即在使用中，显示设备200可以接收用户输入的用于获取设备信息的控制指令，再响应于该控制指令，向外接设备500发送信息获取请求，以使外接设备500能够根据信息获取请求，反馈所支持的可变帧率模式。通过主动获取外接设备500的设备信息，可以无需在外接设备500与显示设备200之间传递设备信息相关的数据，或者通过较低频率的设备信息数据传输即可满足显示设备200的数据获取需求，减少外接设备500与显示设备200之间的数据传输量。
显然，上述用于获取设备信息的控制指令还可以用于激活显示设备200的数据监测模块。即在正常的数据传输过程中，显示设备200可以设置数据监测模块维持在休眠状态，不对外接设备500传输过来的数据进行检测，而当用户输入用于获取设备信息的控制指令后，再激活数据监测模块在设定的检测周期内对接收的数据进行检测，以获取外接设备500的设备信息。
需要说明的是，显示设备200还可以通过其他方式获取外接设备500的设备信息。例如，显示设备200可以在外接设备500首次接入时，按照上述方式读取的设备信息，并且在数据库中存储该设备的信息表，从而在该外接设备500再次连接显示设备200时，可以直接从数据库中提取该外接设备500的设备信息，即显示设备200可以从数据库中获取外接设备500的设备信息。
在获取外接设备500的设备信息后，显示设备200可以通过遍历设备信息中标志位字段，从设备信息中解析外接设备500支持的可变帧率模式。例如，显示设备200可以从EMP包数据的byte：MD0，bit：0位置上，读取到“VRR-EN”等信息，从而确定当前外接设备500支持VRR标准模式。同理，显示设备200可以从外接设备500发送的设备描述(Specific ProductDescription，SPD)包数据中进行标志为字段读取，当读取到byte：PB6，bit：2位置上包括“Free Sync Active”字段后，确定当前外接设备500 支持Free Sync模式。
根据外接设备500的设备类型不同，通过设备信息标志位字段获得的外接设备500支持的可变帧率模式也不同。即部分外接设备500不支持可变帧率模式、部分外接设备 500仅支持一种可变帧率模式、部分外接设备500则可以支持多种可变帧率模式。因此，在解析获得外接设备500所支持的可变帧率模式后，显示设备200可以根据解析结果设定与外接设备500当前使用的可变帧率模式相适应的播放方式。
即在获得外接设备500所支持的可变帧率模式以后，显示设备200可以控制显示器260显示交互菜单。交互菜单可以供用户执行选定操作等交互操作，用于选择与外接设备500可变帧率模式相适应的播放方式，因此在交互菜单中可以包括至少一个所述可变帧率模式的选项。
在显示交互菜单后，显示设备200可以在交互菜单的显示周期内，接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作。例如，如图8所示，在解析出外接设备500支持VRR标准模式和Free Sync模式以后，显示设备200可以通过显示器260显示带有VRR标准模式选项和FreeSync模式选项的交互菜单。用户可以通过交互菜单，在VRR标准模式选项和Free Sync模式选项中选择一个。当外接设备500当前使用的可变帧率模式为VRR标准模式时，用户则可以选择交互菜单中的VRR标准模式选项。
在接收用户通过交互菜单输入的交互动作后，显示设备200可以按照交互操作指定的可变帧率模式，设置显示设备200的显示参数。例如，当用户的交互操作指定选中VRR标准模式选项时，显示设备200可以响应于该交互操作，控制显示设备200将当前显示参数调整为与VRR标准模式相适应的形式。即为了适应VRR标准模式支持VRR与非VRR 信号的快速切换(Qucik Media Select，QMS)以及支持VRR信号下的快速帧传输(Quick FrameTransport，QFT)特点，显示设备200可以关闭运动估计与运动补偿(Motion Estimationand Motion Compensation，MEMC)等能够产生延迟较大的画质处理功能，以及切换对视频信号中，视频帧解码方式，以适应VRR信号可能送出的极短周期的视频帧信号。
通过用户的交互操作，显示设备200可以准确的获得与外接设备500相适应的画面显示方式，即可以使用户分别在外接设备500和显示设备200上对可变帧模式进行统一设定，使外接设备500发送给显示设备200的可变帧率媒资数据可以在显示设备200上正确播放，缓解因渲染时间等因素的影响，在个别时间点产生的画面撕裂现象。
上述实施例中，显示设备200可以通过显示交互菜单，使用户能够根据外接设备500 的可变帧率模式，设定显示设备200的显示参数。为了实现对外接设备500的媒资数据发送过程相适应，在一些实施例中，显示设备200还可以按照设定的检测频率自动检测外接设备500当前可变帧率模式。即如图9所示，显示设备200可以向外接设备500发送识别数据，用于触发外接设备500反馈当前的可变帧率模式。
显示设备200向外接设备500发送的识别数据可以为一种扩展显示器识别数据(Extended Display Identification Data，EDID)配置有用于描述显示设备200所支持可变帧率模式的字段。例如，当显示设备200支持VRR标准模式时，显示设备200可以将申明自身支持VRR标准模式的情况填写于EDID中的供应商特定高频数据块(High FrequencyVendor Specific Data Block，HF-VSDB)字段。
显示设备200可以针对不同的可变帧率模式，设计多套EDID，分别配置为不同的可变帧率模式要求。例如，当显示设备200支持Free Sync模式时，显示设备200可以将申明自身支持Free Sync的详细信息配置于供应商特定数据块(Vendor Specific Data Block，VSDB)字段。
在将识别数据发送给外接设备500以后，外接设备500可以根据所支持的可变帧率模式，针对相应的识别数据反馈响应数据包。例如，如图10所示，外接设备500依次读取显示设备200发送的多套EDID，若外接设备500可以针对某种EDID正确送出对应的数据包，说明其支持该可变帧率模式。
同理，显示设备200可以通过接收外接设备500针对识别数据反馈的响应数据包，获得外接设备500的当前可变帧率模式。例如，当接收到的响应数据包，是外接设备500 针对HF-VSDB字段添加VRR标准模式信息的EDID反馈的响应数据包时，可以确定当前外接设备500的当前可变帧率模式为VRR标准模式；当接收到的响应数据包，是外接设备 500针对VSDB字段添加Free Sync模式信息的EDID反馈的响应数据包时，可以确定当前外接设备500的当前可变帧率模式为Free Sync模式。
在确定外接设备500的当前可变帧率模式以后，显示设备200可以按照外接设备500 的当前可变帧率模式，自动设置显示设备200显示参数，以适应外接设备500的可变帧率模式。可见，本实施例中显示设备200可以按照设定的频率对外接设备500的当前可变帧率模式进行检测，可以持续监控外接设备500的可变帧率模式，并在获取当前可变帧率模式后，自动调整显示参数以适应外接设备500，以获得更好的输出效果。
显然，除上述按照设定频率向外接设备500发送识别数据的方式外，为了使显示设备200能够及时适应外接设备500的可变帧率模式，还可以定义多个关键时间点，从而在检测到外接设备500的运行状态满足关键时间点时，向外接设备500发送识别数据，以检测外接设备500的当前可变帧率模式。
其中，关键时间点可以是外接设备500刚接入的时间点、变更媒资发送内容的时间点等外接设备500可能改变可变帧率模式的时间点。通过在关键时间点执行上述显示参数调整程序，可以在外接设备500改变可变帧率模式时，显示设备200能够及时作出显示参数调整，适应更改后的可变帧率模式。
当显示设备200解析出外接设备500所支持的不同可变帧率模式结果时，显示设备200可以呈现不同形式的交互菜单。即在一些实施例中，显示设备200在控制显示器260 显示交互菜单时，可以遍历外接设备500支持的可变帧率模式数量。再根据遍历获得可变帧率模式数量，控制交互菜单中的选项数量。
如果遍历确定的可变帧率模式数量大于或等于1，在交互菜单中添加外接设备500支持的可变帧率模式选项。在一些实施例中，设备信息包括第一包数据和第二包数据；可变帧率模式包括第一模式和第二模式，显示设备200可以通过获取设备信息中标志位字段的遍历结果，并根据特征字段；如果第一包数据的标志位上包含用于描述所述第一模式的特征字段，在交互菜单中添加第一模式选项；如果第二包数据的标志位上包含用于描述所述第二模式特征字段，在交互菜单中添加第二模式选项。
例如，第一包数据为外接设备500针对HF-VSDB字段添加VRR标准模式信息的EDID反馈的响应数据包，对应VRR标准模式为第一模式；第二包数据为外接设备500针对VSDB 字段添加Free Sync模式信息的EDID的响应数据包，对应Free Sync模式为第二模式。则显示设备200可以在接收到外接设备500反馈的响应数据包后，遍历接收到的响应数据包数量。当显示设备200分别接收到第一包数据和第二包数据时，可以确定当前外接设备500支持VRR标准模式和Free Sync模式两种可变帧率模式。此时可以在交互菜单中显示“VRR标准模式”和“Free Sync模式”两个选项。
如果外接设备500支持的可变帧率模式数量等于1，即在显示设备200仅接收到第二包数据时，可以确定当前外接设备500支持Free Sync模式这一种可变帧率模式，因此可以在交互菜单中仅显示“Free Sync模式”一个选项，如图11所示。同理，当显示设备200仅接收到第一包数据时，根据响应数据包确定外接设备500仅支持VRR标准模式这一种可变帧率模式时，可以在交互菜单中仅显示“VRR标准模式”一个选项，如图 12所示。
当显示设备200未接收到外接设备500的响应数据包时，可以确定当前外接设备500 不支持可变帧率模式，即可变帧率模式数量等于0，此时，显示设备200可以通过交互菜单提示用户，当前外接设备500不支持可变帧率模式，即在交互菜单中添加提示文字。如图13所示，添加的提示文字可以为“检测到当前游戏设备不支持可变帧率模式，请确认连接状态后再使用此功能”等。
在一些实施例中，显示设备200可以在向外接设备500发送识别数据前，先生成识别数据。即检测自身所支持的可变帧率模式，如果显示设备200支持第一模式，则在识别数据的第一标志位配置用于描述第一模式的字段；如果显示设备200支持第二模式，则在识别数据的第二标志位配置用于描述第二模式的字段。
在一些实施例中，交互菜单中除上述用于表示可变帧率模式的选项外，还可以包括用于控制显示设备200是否启动相应播放参数模式的可变帧率算法开关，因此，如图14所示，在显示交互菜单时，显示设备200还可以检测可变帧率算法开关的开关状态。如果开关状态为开启，执行接收用户通过交互菜单输入的交互操作的步骤，以便根据用户输入的交互动作设置播放参数。
如果开关状态为关闭，则可以控制显示器240在交互周期内显示交互菜单，以接收用户在交互周期内输入的开关动作。当用户在交互周期内输入开关动作以开启显示设备200适应可变帧率模式时，显示设备200才接收用户针对可变帧率模式选项输入的交互动作，以根据用户选中的可变帧率模式调整显示参数。
而当用户在交互周期内未输入开关动作时，显示设备200可以在显示交互菜单一定时间后，不再显示交互菜单，并继续按照原来的显示参数输出外接设备500发送的媒资数据。例如，不影响用户的正常观看过程，交互周期为5-10s，即显示设备200可以在获取外接设备500所支持的可变帧率模式后，显示交互菜单5-10s，如果在显示交互菜单期间用户输入了用于开启的开关动作，则可以延长交互菜单的显示时间，从而接收用户针对可变帧率模式选项输入的交互动作，直至用户确定选中的可变帧率模式后，不再显示交互菜单，而将显示设备200的显示参数调节至与选定可变帧率模式相适应的状态。
在上述实施例中，第一模式用于指代VRR标准模式等支持快速切换媒资信号、以及支持快速帧传输的模式；第二模式用于指代Free Sync模式等具有更高的输入延迟要求并能够针对HDR格式视频需要更高的亮度效果的模式。因此，为了使显示设备200能够适应外接设备500的可变帧率模式，在一些实施例中，显示设备200可以在设置显示参数时，通过读取交互操作指定的可变帧率模式，设置显示参数。
如果交互操作指定第二模式，获取实时帧率值，以及按照实时帧率值显示视频信号。显示设备200还可以关闭视频画面的帧缓存机制，以降低视频信号的收发延迟。同时关闭动态背光功能，并将显示器的背光亮度调整至最高状态，以提高HDR的表现效果。例如，在确定用户指定Free sync模式以后，可以关闭视频画面的缓存机制，即关闭PQ Bypass，以确保信号in到out之间延时最小。同时，自动关闭显示设备200的所有动态背光功能，并将背光亮度设置为最亮状态，以确保free sync下HDR格式信号具有更好的表现效果。显示设备200还可以获取实时帧率值，并通过UI动态展示该帧率值。
如果交互操作指定第一模式，切换信号锁定机制和解码方式，以适应短周期的视频信号。同时，显示设备200还可以关闭高延迟画质处理功能。例如，显示设备200在确定用户指定VRR标准模式后，可以保留视频画面的帧缓存机制，而通过关闭MEMC等产生延迟较大的画质处理功能，同时切换信号的lock机制，确保VRR信号与非信号切换时不会出现信号中断的暂态过程。显示设备200还可以切换HDMI模块对于video vactive的解码方式，以适应VRR信号可能送出的极短周期的vactive信号。
为了使显示设备200能够快速获取外接设备500所支持的可变帧率模式，在一些实施例中，显示设备200可以对每个接入的外接设备500相关信息进行存储，以供外接设备500后续接入时，可以直接通过存储的信息获取该外接设备500的可变帧率模式。因此在外接设备500首次接入时，显示设备200可以自动向外接设备500发送识别数据，其中，识别数据中配置有用于描述显示设备所支持可变帧率模式的字段。再接收外接设备500针对识别数据反馈的响应数据包，以获得外接设备500的当前可变帧率模式；从而按照外接设备500的当前可变帧率模式，设置显示设备显示参数。显示设备200再外接设备500所支持的可变帧率模式信息存储在数据库中，以供显示设备200后续在接入该外接设备500时，可以通过数据库直接获取该外接设备500所支持的可变帧率模式。
基于此，显示设备200在接收到用户输入的用于获取设备信息的控制指令时，可以先检测外接设备500是否为首次接入，如果是首次接入，则可以按照上述实施例中的方式从设备信息中获取该外接设备500所支持的可变帧率模式。如果外接设备500不是首次接入，则可以根据外接设备500的设备ID等标识信息，在数据库中查找该外接设备 500所支持的可变帧率模式，以根据不同的查找结果在交互界面中显示不同的选项。
基于上述显示设备200，在本申请的部分实施例中还提供一种可变帧率显示方法，该可变帧率显示方法可应用于显示设备200，所述可变帧率显示方法包括：
获取所述外接设备的设备信息；
通过遍历所述设备信息中标志位字段，从所述设备信息中解析所述外接设备支持的可变帧率模式；
控制所述显示器显示交互菜单，以及接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作，所述交互菜单包括至少一个所述可变帧率模式的选项；
按照所述交互操作指定的可变帧率模式，设置所述显示设备的显示参数。
由以上技术方案可知，本实施例提供的可变帧率显示方法可以在外接设备500接入后，通过获取外接设备500的设备信息，确定外接设备500支持的可变帧率模式。并根据可变帧率模式显示交互菜单，以供用户选择。当用户选择指定其中一种可变帧率模式以后，可以将显示设备200的显示参数设置为与该模式相适应的形式，从而使显示设备 200可以按照与外接设备500可变帧率模式相适应的状态，对外接设备500发送的媒资数据进行播放，缓解画面撕裂问题，并提高画面展示效果。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
显示器；
外部装置接口，被配置为连接外接设备；
控制器，被配置为：
获取所述外接设备的设备信息；
通过遍历所述设备信息中标志位字段，从所述设备信息中解析所述外接设备支持的可变帧率模式；
控制所述显示器显示交互菜单，以及接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作，所述交互菜单包括至少一个所述可变帧率模式的选项；
按照所述交互操作指定的可变帧率模式，设置所述显示设备的显示参数；
读取所述交互操作指定的可变帧率模式；
如果所述交互操作指定第一模式，切换信号锁定机制和解码方式，以适应短周期的视频信号；
如果所述交互操作指定第二模式，获取实时帧率值，以及按照所述实时帧率值显示视频信号；所述第一模式为VRR标准模式，所述第二模式为Free Sync模式。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在控制所述显示器显示交互菜单时，遍历所述外接设备支持的可变帧率模式数量；
如果所述可变帧率模式数量大于或等于1，在所述交互菜单中添加所述外接设备支持的可变帧率模式选项；
如果所述可变帧率模式数量等于0，在所述交互菜单中添加提示文字。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述设备信息包括第一包数据和第二包数据；所述可变帧率模式包括第一模式和第二模式，如果所述可变帧率模式数量等于1，所述控制器被进一步配置为：
获取所述设备信息中标志位字段的遍历结果；
如果所述第一包数据的标志位上包含用于描述所述第一模式的特征字段，在所述交互菜单中添加第一模式选项；
如果所述第二包数据的标志位上包含用于描述所述第二模式的特征字段，在所述交互菜单中添加第二模式选项。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在读取所述交互操作指定的可变帧率模式后，如果所述交互操作指定第一模式，关闭高延迟画质处理功能；
如果所述交互操作指定第二模式，关闭视频画面的帧缓存机制，以降低视频信号的收发延迟。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
如果所述交互操作指定第二模式，关闭动态背光功能；
将所述显示器的背光亮度调整至最高状态，以提高HDR的表现效果。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述交互菜单还包括可变帧率算法开关，所述控制器被进一步配置为：
检测所述可变帧率算法开关的开关状态；
如果所述开关状态为开启，执行接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作的步骤；
如果所述开关状态为关闭，控制显示器在交互周期内显示所述交互菜单，以接收用户在所述交互周期内输入的开关动作。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
向所述外接设备发送识别数据，所述识别数据中配置有用于描述所述显示设备所支持可变帧率模式的字段；
接收所述外接设备针对所述识别数据反馈的响应数据包，以获得所述外接设备的当前可变帧率模式；
按照所述外接设备的当前可变帧率模式，设置所述显示设备显示参数。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述控制器被进一步配置为：
在所述外接设备首次接入时，获取显示设备支持的可变帧率模式；
如果所述显示设备支持第一模式，在所述识别数据的第一标志位配置用于描述所述第一模式的字段；
如果所述显示设备支持第二模式，在所述识别数据的第二标志位配置用于描述所述第二模式的字段。
9.一种可变帧率显示方法，其特征在于，应用于显示设备，所述显示设备通过外部装置接口连接外接设备，所述可变帧率显示方法包括：
获取所述外接设备的设备信息；
通过遍历所述设备信息中标志位字段，从所述设备信息中解析所述外接设备支持的可变帧率模式；
控制显示器显示交互菜单，以及接收用户通过所述交互菜单输入的交互操作，所述交互菜单包括至少一个所述可变帧率模式的选项；
按照所述交互操作指定的可变帧率模式，设置所述显示设备的显示参数；
读取所述交互操作指定的可变帧率模式；
如果所述交互操作指定第一模式，切换信号锁定机制和解码方式，以适应短周期的视频信号；
如果所述交互操作指定第二模式，获取实时帧率值，以及按照所述实时帧率值显示视频信号，所述第一模式为VRR标准模式，所述第二模式为Free Sync模式。
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