CN114510406A - 检测帧率的方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种检测帧率的方法及相关设备。该方法，应用于电子设备；包括：在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的；以及将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层；所述合成图层的信息用于帧率检测。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种检测帧率的方法及相关设备。
背景技术
每秒传输帧数(Frames Per Second，FPS)，简称帧率，是指画面每秒传输帧数，通俗来讲就是指动画或视频的画面数。
通过在电子设备上运行应用程序，并检测帧率，可以知道该应用程序的流畅程度。
但是，本公开的发明人发现，在相关技术中，检测帧率的方式容易导致性能较差的应用程序通过测试、而性能较好的应用程序却表现较差的情况。
发明内容
本公开提出一种检测帧率的方法及相关设备，以在一定程度上提高帧率检测的准确性。
本公开第一方面，提供了一种检测帧率的方法，包括：
在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的；
将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层；以及
根据所述合成图层计算帧率。
本公开第二方面，提供了一种检测帧率的装置，包括：
辅助图层生成模块，被配置为：在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的；
图层合成模块，被配置为：将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层；以及
计算模块，被配置为：根据所述合成图层计算帧率。
本公开第三方面，提供了一种计算机设备，包括一个或者多个处理器、存储器；和一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行根据第一方面所述的方法的指令。
本公开第四方面，提供了一种包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行第一方面所述的方法。
本公开第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的方法。
本公开提供的检测帧率的方法及相关设备，通过变化的辅助图层来促使合成图像，进而FPS检测工具可以检测到待测应用程序的静止帧，在一定程度上减小了FPS检测的误差。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出了本公开实施例所提供的示例性系统的示意图。
图2示出了根据本公开实施例的一个示例性图像绘制过程的示意图
图3示出了本公开实施例所提供的一种示例性方法的流程示意图。
图4A示出了根据本公开实施例的一个示例性图层合成过程的示意图。
图4B示出了根据本公开实施例的示例性图层生成过程的对比示意图。
图5示出了本公开实施例所提供的示例性计算机设备的硬件结构示意图。
图6示出了本公开实施例所提供的一种示例性装置的示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1示出了本公开实施例所提供的示例性系统100的示意图。
如图1所示，系统100可以包括电子设备102和检测设备104。
在一些实施例中，电子设备102可以是移动终端设备，例如，手机、平板电脑(Pad)，等等。该电子设备102可以运行应用程序，由该应用程序为用户提供相应的服务。
检测设备104可以是任意的具备检测功能的计算机设备，例如，个人电脑(PC)、笔记本电脑，等等。检测设备104可以安装相应的检测软件来实现检测功能。检测设备104与电子设备102可以通过数据线连接，进而检测设备104可以采集或读取电子设备102的相关信息来对电子设备102或电子设备102中运行的应用程序进行检测。
图2示出了根据本公开实施例的电子设备102绘制图像的一个示例性过程200的示意图。
如图2所示，假设电子设备102中运行第一应用程序202和第二应用程序204。根据第一屏幕刷新信号(例如，垂直同步信号Vsync-app)，基于二者所需显示的图像信息，第一应用程序202和第二应用程序204可以分别生成相应的图层206和208。然后，根据第二屏幕刷新信号(例如，垂直同步信号Vsync-sf)，SurfaceFlinger210基于图层206和208合成相应的显示画面212。
可以看到，电子设备102显示的画面通常是由多个图层合成的。并且，在安卓系统中，负责合成画面的是SurfaceFlinger。
在相关技术中，对电子设备102的帧率检测一般通过检测设备104中安装的FPS检测工具来实现。一般地，FPS检测工具通过监听SurfaceFlinger的更新时间来实现的帧率检测。
由于SurfaceFlinger是用来合成图像并提交到显示屏进行显示的服务，因此，当电子设备102显示的画面发生变化，需要经过SurfaceFlinger的合成才能最终在屏幕上显示出来。因此，检测设备104中安装的FPS检测工具通过一个检测指令(例如，adb(AndroidDebugBridge)命令，该命令形如：adb shell dumpsys SurfaceFlinger)获取到SurfaceFlinger的更新信息，进而基于该更新信息得到每秒的帧数从而计算出FPS，或者，根据两次更新的时间间隔计算帧幅时间(frame time)从而倒推出FPS。
从上述FPS检测工具的检测原理可知，如果电子设备102的显示画面是完全静止就不会更新图像信息，SurfaceFlinger也就不会有新的图层合成记录，FPS检测工具就无法检测到这段时间的画面刷新，在某些情况下会有严重的误差。
例如，假设某个电子设备的屏幕是固定60Hz的刷新率，即每帧耗时上限为16.6ms。
通过在电子设备102中分别运行A软件和B软件，然后通过FPS检测工具获取到SurfaceFlinger的更新信息显示：A软件在1秒中有一帧耗时32.2ms(丢了1帧)，其他时候都是静止的；B软件在1秒内有一帧耗时64.4ms(丢了3帧)，但其他时候没丢帧(耗时16.6ms以内)，并且画面是有变化的。
可以有两种算法来计算A软件和B软件的帧率：
一种是按照检测到的变化的帧来计算FPS。A软件为1帧(因为仅能检测到这一次画面变化)，B软件为57帧(60帧中丢了3帧)。因此，结论是B软件远比A软件流畅。
另一种是按照平均每帧耗时来倒推FPS。A软件的平均frame time＝32.2/1＝32.2ms，FPS＝1000ms/32.2ms＝30；B软件的平均frame time＝(56×16.6ms+64.4ms)/57，FPS＝1000ms/frame time约为57，结论也是B软件比A软件流畅。
可以看出，在前述检测方案中，无论采用前面的哪种算法，最后得到的结论都是B软件更流畅，但其实应该A软件更流畅。根本原因在于A软件的静止帧没有被检测到，而B软件的静止帧被检测到所以分摊了其卡顿帧的耗时，最后平均耗时更低。
有鉴于此，本公开实施例提供一种检测帧率的方法，能够在一定程度上解决因为静止帧导致的帧率测试不准的问题。
图3示出了本公开实施例所提供的示例性方法300的流程示意图。该方法300可以由图1的电子设备102来实施或者由图1的电子设备102和检测设备104共同来实施。如图3所示，该方法300可以包括以下步骤。
在步骤S302，电子设备102可以在待测画面的既有图层上生成辅助图层。图4A示出了根据本公开实施例的一个示例性图层合成过程的示意图。如图4A所示，待测画面的既有图层402上形成有辅助图层404。
在一些实施例中，该待测画面可以是待测的应用程序的画面。因此，电子设备102可以通过运行该待测的应用程序来生成该待测画面的既有图层402。可以理解的是，该待测的应用程序需要预先安装在电子设备102中。
在一些实施例中，该辅助图层404可以是辅助应用程序的画面对应的图层。因此，电子设备102可以通过运行辅助应用程序来在待测画面的既有图层402上生成该辅助图层404。在一些实施例中，该辅助应用程序可以是专门用于生成该辅助图层的应用程序，并可以预先安装在电子设备102中。
该辅助图层404的显示内容可以是按照预定频率变化的。在一些实施例中，该预定频率可以是电子设备102的屏幕刷新频率(例如，垂直同步信号Vsync的频率)，使得该辅助图层404的显示内容可以随着屏幕刷新频率而变化，进而与电子设备的正常状态下的FPS保持一致。
在步骤S304，电子设备102可以将该辅助图层404与该待测画面的既有图层402进行图层合成处理，得到该待测画面对应的合成图层406，如图4A所示。由于该辅助图层404的显示内容是按照预定频率变化的，该合成图层也可以是按照预定频率变化的，进而该合成图层的信息用于帧率检测可以避免因为静止帧而导致的检测结果不准确的问题。
在一些实施例中，电子设备102中可以运行安卓系统，进行图层合成处理的步骤S304则可以是利用安卓系统的SurfaceFlinger将辅助图层404与待测画面的既有图层402进行图层合成处理。这样，检测设备104可以从SurfaceFlinger获取合成图层的信息来进行帧率检测。
在步骤S306，电子设备102可以根据合成图层的信息来计算帧率，或者，检测设备104可以从电子设备102获取该合成图层的信息并根据该合成图层的信息计算帧率。例如，电子设备102可以是具有安卓和Windows双系统的设备，电子设备102的Windows系统中可以运行FPS检测工具并可以从安卓系统中的SurfaceFlinger获取该合成图层的信息。或者，例如，检测设备104可以从电子设备102运行的安卓系统中的SurfaceFlinger获取该合成图层的信息。
由于本公开实施例的方法300在待测画面的既有图层402上增加了一个独立的辅助图层404用来绘制图像，而SurfaceFlinger可以合成安卓系统中的所有图层(Surface)的图形数据，因此，即使待测的应用程序的图层没有发生变化，只要辅助图层产生变化，SurfaceFlinger便需要重新合成和提交图像信息，当SurfaceFlinger有更新图像时，电子设备102或检测设备104的FPS检测工具便可以检测到该帧。这样，即使待测的应用程序的图层的显示内容一直不变，也能使电子设备102或检测设备104的FPS检测工具便可以检测到该帧。而当待测的应用程序的图层的显示内容变化时，如果出现丢帧等情况也能被FPS检测工具所检测到。这样，FPS检测工具计算得到的帧率，相较于前述A软件的情况，能够更好地反映真实情况。在一些实施例中，若由检测设备104的FPS检测工具来实现帧率的计算，由于电子设备102中仅运行待测的应用程序和辅助应用程序，因此，检测设备104的FPS检测工具所计算得到的帧率，也能相应地反映待测的应用程序的流畅情况，从而对待测的应用程序的流畅度完成测试。
图4B示出了根据本公开实施例的示例性图层生成过程的对比示意图。
如图4B所示，以60Hz的固定屏幕刷新率为例，不增加辅助图层的方案由于屏幕像素信息没有变化所以在屏幕刷新信号到来时不会合成新的图像，导致后续帧无法被检测到。而增加辅助图层的方案通过每帧变化的辅助图层来使得SurfaceFlinger重新合成图像，进而FPS检测工具可以检测到待测应用程序的静止帧，在一定程度上减小了FPS检测的误差。
在一些实施例中，如图4A所示，该辅助图层内可以设置有悬浮窗4042，该悬浮窗可以是该辅助应用程序的窗口(window)，该悬浮窗4042的位置可以与电子设备102的显示区域的预定位置对应，且该悬浮窗被配置为按照预定频率变化显示内容。由于应用程序的窗口大小决定了图层中所需绘制的图像的大小，因此，该悬浮窗可以设置得较小，使得辅助图层的绘制不会占用电子设备102的过多资源，从而使最终的检测结果能够更真实地反映待测应用程序的情况。
在一些实施例中，该悬浮窗的大小可以与一个显示像素的大小相同，这样，需要对辅助图层的数据进行处理的数据量最小，能够最大程度地减少对电子设备102整体性能的影响。
在一些实施例中，为了减少对辅助图层的数据进行处理的数据量，该悬浮窗4042可以按照预定频率变化地显示单一颜色，例如，交替地显示黑色和白色，从而无需较为复杂的数据计算和渲染。
在一些实施例中，设置该悬浮窗4042的预定位置可以是电子设备102的显示区域的边角位置，例如，如图4A所示，显示区域的左上角。通过将悬浮窗设置在角落，使得即使该悬浮窗呈现相应的颜色，也不会过多地影响待测的应用程序的画面展示，如图4A所示。
在一些实施例中，该悬浮窗4042的透明度可以设置为100％，从而使辅助图层404中的画面完全不影响待测的应用程序的画面展示。
本公开实施例提供的检测帧率的方法，以低入侵方式(无需修改评测软件、手机系统、待测应用程序)形成一个辅助图层，在一定程度上解决了相关技术中利用SurfaceFlinger检测FPS的误差，其实现简单，对FPS检测工具和待测应用程序没有侵入性。
本公开实施例还提供了一种计算机设备，用于实现上述的检测帧率的方法300。图5示出了本公开实施例所提供的示例性计算机设备500的硬件结构示意图。计算机设备500可以用于实现电子设备102，也可以用于实现检测设备104。如图5所示，计算机设备500可以包括：处理器502、存储器504、网络模块506、外围接口508和总线510。其中，处理器502、存储器504、网络模块506和外围接口508通过总线510实现彼此之间在计算机设备500的内部的通信连接。
处理器502可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器、神经网络处理器(NPU)、微控制器(MCU)、可编程逻辑器件、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路。处理器502可以用于执行与本公开描述的技术相关的功能。在一些实施例中，处理器502还可以包括集成为单一逻辑组件的多个处理器。例如，如图5所示，处理器502可以包括多个处理器502a、502b和502c。
存储器504可以配置为存储数据(例如，指令、计算机代码等)。如图5所示，存储器504存储的数据可以包括程序指令(例如，用于实现本公开实施例的检测帧率的方法的程序指令)以及要处理的数据(例如，存储器可以存储其他模块的配置文件等)。处理器502也可以访问存储器504存储的程序指令和数据，并且执行程序指令以对要处理的数据进行操作。存储器504可以包括易失性存储装置或非易失性存储装置。在一些实施例中，存储器504可以包括随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁盘、硬盘、固态硬盘(SSD)、闪存、存储棒等。
网络接口506可以配置为经由网络向计算机设备500提供与其他外部设备的通信。该网络可以是能够传输和接收数据的任何有线或无线的网络。例如，该网络可以是有线网络、本地无线网络(例如，蓝牙、WiFi、近场通信(NFC)等)、蜂窝网络、因特网、或上述的组合。可以理解的是，网络的类型不限于上述具体示例。
外围接口508可以配置为将计算机设备500与一个或多个外围装置连接，以实现信息输入及输出。例如，外围装置可以包括键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、麦克风、各类传感器等输入设备以及显示器、扬声器、振动器、指示灯等输出设备。
总线210可以被配置为在计算机设备500的各个组件(例如处理器502、存储器204、网络接口506和外围接口508)之间传输信息，诸如内部总线(例如，处理器-存储器总线)、外部总线(USB端口、PCI-E总线)等。
需要说明的是，尽管上述计算机设备500的架构仅示出了处理器502、存储器504、网络接口506、外围接口508和总线510，但是在具体实施过程中，该计算机设备500的架构还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述计算机设备500的架构中也可以仅包含实现本公开实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
本公开实施例还提供了一种检测帧率的装置。图6示出了本公开实施例提供的示例性装置600的示意图。该装置600可以包括以下结构。
辅助图层生成模块602，被配置为：在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的。
图层合成模块604，被配置为：将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层。
计算模块606，被配置为：根据所述合成图层计算帧率。
在一些实施例中，所述辅助图层内设置有悬浮窗；所述悬浮窗的位置与所述电子设备的显示区域的预定位置对应，且所述悬浮窗被配置为按照所述预定频率变化显示内容。
在一些实施例中，所述预定位置为所述电子设备的显示区域的边角位置。
在一些实施例中，所述悬浮窗的大小与一个显示像素的大小相同。
在一些实施例中，所述悬浮窗被配置为按照所述预定频率变化地显示单一颜色。
在一些实施例中，所述悬浮窗的透明度设置为100％。
在一些实施例中，辅助图层生成模块602，被配置为：运行待测的应用程序，以生成所述待测画面的既有图层；以及运行辅助应用程序，以在所述待测画面的既有图层上生成所述辅助图层。
在一些实施例中，所述预定频率为所述电子设备的屏幕刷新频率。
在一些实施例中，所述电子设备中运行安卓系统，图层合成模块604，被配置为：利用安卓系统的SurfaceFlinger将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的方法300，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法300。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法300，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法300相对应的，本公开还提供了一种计算机程序产品，其包括计算机程序。在一些实施例中，所述计算机程序由一个或多个处理器可执行以使得所述处理器执行所述的方法300。对应于方法300各实施例中各步骤对应的执行主体，执行相应步骤的处理器可以是属于相应执行主体的。
上述实施例的计算机程序产品用于使处理器执行如上任一实施例所述的方法300，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种检测帧率的方法，包括：
在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的；
将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层；以及
根据所述合成图层计算帧率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述辅助图层内设置有悬浮窗；所述悬浮窗的位置与所述电子设备的显示区域的预定位置对应，且所述悬浮窗被配置为按照所述预定频率变化显示内容。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述预定位置为所述电子设备的显示区域的边角位置。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述悬浮窗的大小与一个显示像素的大小相同。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述悬浮窗被配置为按照所述预定频率变化地显示单一颜色。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述悬浮窗的透明度设置为100％。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在待测画面的既有图层上生成辅助图层，包括：
运行待测的应用程序，以生成所述待测画面的既有图层；以及
运行辅助应用程序，以在所述待测画面的既有图层上生成所述辅助图层。
8.如权利要求1至7任意一项所述的方法，其中，所述预定频率为所述电子设备的屏幕刷新频率。
9.如权利要求1至7任意一项所述的方法，其中，所述电子设备中运行安卓系统，将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，包括：利用安卓系统的SurfaceFlinger将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理。
10.一种检测帧率的装置，包括：
辅助图层生成模块，被配置为：在待测画面的既有图层上生成辅助图层；所述辅助图层的显示内容是按照预定频率变化的；
图层合成模块，被配置为：将所述辅助图层与所述待测画面的既有图层进行图层合成处理，得到所述待测画面对应的合成图层；以及
计算模块，被配置为：根据所述合成图层计算帧率。
11.一种计算机设备，包括一个或者多个处理器、存储器；和一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行根据权利要求1-9任一项所述的方法的指令。
12.一种包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-9任一项所述的方法。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
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