CN102004620B - 一种图像更新方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像更新方法：当不启用垂直同步时，获取调用更新的***时间t1；获取更新完成后的***时间t2；当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时更新完成后的***时间T1；根据t1、t2以及T1，计算垂直同步信号到来的***时间T_sync1；根据屏幕刷新率计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff；以T_sync1为基准，并根据T_diff，预先获得各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn；每次垂直同步到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。本发明还公开了一种图像更新装置，克服了垂直同步更新图像时图像帧率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像更新方法及装置。
背景技术
计算机从显卡到显示器的一个简单图像显示的流程：计算机***应用调用接口，显卡把图像数据写入显示缓冲区，而把显示缓冲区中的数据读取传输到显示器，显示器负责把数据显示于屏幕上。
***把图像数据“写入”显卡显示缓冲区，显示器“读取”显示缓冲区的图像数据并显示。这两个步骤在没有任何限制的前提下，有可能发生两个步骤同时执行的情况，在某一时刻，显卡在完成第i帧图像“写入”缓冲区操作后，正在进行第i+1帧图像“写入”缓冲区操作时，显示器同步在执行从缓冲区读取操作，那么显示器读取的图像数据就是第i帧与第i+1帧的组合图像——即一部分是第i帧的图像，而剩下的部分是第i+1帧的图像。看起来就像图像撕裂成两部分一样。这种现象就是图像显示的“图像撕裂”现象。解决图形撕裂的一种通用方法是“垂直同步”。
当应用程序采用垂直同步方法来更新图像时，必须等到垂直同步信号才能往显示缓冲区写入图像数据，而显示安装指定的频率绘制刷新屏幕图像。垂直同步信号的频率与屏幕刷新频率相等，即两个垂直同步信号与两个屏幕绘制刷新间的时间差是相等的。而垂直同步信号与显示器绘制刷新图像间有一定的时间差，由于现代显卡的强劲绘图能力，所以该时间差足够显卡完成图像数据的写入工作，从而避免显卡与显示器两者同时操作显示缓冲区，进而解决了上述的图像更新时“画面撕裂”问题。
但是当屏幕的刷新率一定(假设为60Hz)，多窗口同时使用垂直同步方法更新图像，单个窗口的平均帧率为60/n FPS(Frames Per Second)。即随着窗口个数的上升，单个窗口的平均帧率线性下降。当使用垂直同步更新图像时，***往显示缓冲区更新图像数据的帧率是一定的。如图1所示，假设有2个窗口的图像需要更新，由于没有相应的接口函数可以获取垂直同步信号的具体时间，不知道垂直同步信号什么时候到来，更新时只能阻塞等待垂直同步信号的到来，每个垂直同步信号到来时只更新一个窗口的图像数据，显卡的性能没有得到充分地发挥。
发明内容
本发明公开了一种图像更新方法及装置，可以克服垂直同步更新图像时图像帧率低的问题。
一种图像更新方法，其特征在于，包括步骤：
(1)当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1；以及获取所述显示接口更新图像完成后的***时间t2；
(2)当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时所述显示接口更新图像完成后的***时间T1；
(3)根据所述t1、所述t2以及所述T1，计算所述垂直同步信号到来的***时间T_sync1＝T1-T0；
(4)根据屏幕刷新率计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff；
(5)以所述T_sync1为基准，并根据所述T_diff，预先计算各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn；
(6)每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
本发明还公开了一种图像更新装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1、所述显示接口更新图像完成后的***时间t2以及当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时所述显示接口更新图像完成后的***时间T1；
计算模块，用于计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff、根据获取模块中获取的时间和所述T_diff来计算各垂直同步信号到来的***时间T_syncn；
渲染模块，用于当每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
本发明中通过获取到不开启垂直同步时，应用程序调用更新时的***时间和更新完成时间，进而可计算出更新一帧固定图像内容所需的时间；再获取到开启垂直同步时的更新完成时间，并计算出两个相邻垂直同步信号时间的时间间隔，因各个垂直同步信号的***时间成等差数列，由此可以计算出个垂直同步信号到来的***时间；当垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。因为可以提前知道垂直同步信号到来的***时间，不用被动等待垂直同步信号到来再进行图像数据的渲染，在垂直同步信号到来与显示器刷新图像间的时间差内，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区，提高了图像的帧率。
附图说明
图1是一个垂直同步图像更新流程图；
图2是本发明方法的一个流程图；
图3是不启动垂直同步时的图像更新流程图；
图4是另一个垂直同步图像更新流程图；
图5是本发明的装置示意图。
具体实施方式
参考图2，本发明公开了一种图像更新方法，具体步骤如下：
201、当不启用垂直同步时，获取调用更新时间t1以及更新完成时间t2；
当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1；以及获取显示接口更新图像完成后的***时间t2；
202、当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时更新完成的时间T1；
当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时显示接口更新图像完成后的***时间T1。
203、根据t1、t2以及T1，计算垂直同步信号到来的***时间T_sync1；
204、根据屏幕刷新率计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff；
205、预先计算各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn；
以T_sync1为基准，并根据T_diff，预先计算各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn。
206、多窗口图像数据渲染。
每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
本发明中通过获取到不开启垂直同步时，应用程序调用更新时的***时间和更新完成时间，进而可计算出更新一帧固定图像内容所需的时间；再获取到开启垂直同步时的更新完成时间，并计算出两个相邻垂直同步信号时间的时间间隔，因各个垂直同步信号的***时间成等差数列，由此可以计算出个垂直同步信号到来的***时间；当垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。因为可以知道垂直同步信号到来的***时间，不用被动等待垂直同步信号到来再进行图像数据的渲染，在垂直同步信号到来与显示器刷新图像间的时间差内，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区，提高了图像的帧率。
下面介绍本发明方法的一个实施例：
不开启垂直同步时，参考图3，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1；因为不开启垂直同步时应用程序调用显示接口更新图像的***时间与显卡实际开始更新的***时间是同一时间，那么获取到该显示接口更新图像完成后的***时间t2后；就可以计算出更新一帧固定图像内容所需的时间T0；T0＝t2-t1；
参考图4，开启垂直同步的情况下，获取某一次垂直同步信号到来时该显示接口更新图像完成后的***时间T1；
因为T1由2部分的时间组成：更新一帧固定图像内容所需的时间T0和垂直同步信号到来的时间T_sync1，那么T_sync1＝T1-T0；
因为垂直同步信号的频率与屏幕的刷新频率Refresh相等，而Refresh是已知的，那么两个屏幕刷新时间间隔t4＝1/Refresh，那么相邻两个垂直同步信号的时间间隔是T_diff＝t4＝1/Refresh；
因为每两个相邻垂直同步信号的时间间隔是相等的，即为T_diff＝t4＝1/Refresh；那么各个垂直同步信号到来的***时间之间成公差是T_diff的等差数列；
以该T_sync1时刻到来的垂直同步信号为第一个垂直同步信号，则第二个垂直同步信号到来的***时间为T_sync2＝T_sync1+T_diff＝(T1-T0)+T_diff＝[T1-(t2-t1)]+T_diff；第三个垂直同步信号到来的***时间为T_sync3＝T_sync2+T_diff＝(T_sync1+T_diff)+T_diff＝{[T1-(t2-t1)]+T_diff}+T_diff＝[T1-(t2-t1)]+2T_diff......第n个垂直同步信号到来的***时间是T_syncn＝T_sync1+(n-1)T_diff。
开启垂直同步，每次垂直同步到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
本发明中通过获取到不开启垂直同步时，应用程序调用更新时的***时间和更新完成时间，进而可计算出更新一帧固定图像内容所需的时间；再获取到开启垂直同步时的更新完成时间，并计算出两个相邻垂直同步信号时间的时间间隔，因各个垂直同步信号的***时间成等差数列，由此可以计算出个垂直同步信号到来的***时间，***可以提前知道各垂直同步信号到来的时间，进而可以主动把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区，提高图像的帧率。
图5是本发明的装置示意图，包括获取模块501、计算模块502和渲染模块503；
其中，获取模块501，用于当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1、显示接口更新图像完成后的***时间t2以及当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时显示接口更新图像完成后的***时间T1；
计算模块502，用于计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff、根据获取模块中获取的时间和T_diff来计算各垂直同步信号到来的***时间T_syncn；
渲染模块503，用于每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
本发明中通过获取到不开启垂直同步时，应用程序调用更新时的***时间和更新完成时间，进而可计算出更新一帧固定图像内容所需的时间；再获取到开启垂直同步时的更新完成时间，并计算出两个相邻垂直同步信号时间的时间间隔，因各个垂直同步信号的***时间成等差数列，由此可以计算出个垂直同步信号到来的***时间；当垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。因为可以知道垂直同步信号到来的***时间，不用被动等待垂直同步信号到来再进行图像数据的渲染，在垂直同步信号与显示器刷新图像间的时间差内，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区，这样在保证不出现图像撕裂的情况下提高了图像的帧率。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种图像更新方法，其特征在于，包括步骤：
(1)当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1；以及获取所述显示接口更新图像完成后的***时间t2；
(2)当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时所述显示接口更新图像完成后的***时间T1；
(3)根据所述t1、所述t2以及所述T1，计算所述垂直同步信号到来的***时间T_sync1，具体过程为：计算更新一帧固定图像内容所需时间T0，T0＝t2-t1，T_sync1＝T1-T0；
(4)根据屏幕刷新率计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff，具体过程为：垂直同步信号的频率与屏幕的刷新频率Refresh相等，而Refresh是已知的，那么两个屏幕刷新时间间隔t4＝1/Refresh，相邻两个垂直同步信号的时间间隔是T_diff＝t4＝1/Refresh；
(5)以所述T_sync1为基准，并根据所述T_diff，预先计算各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn，具体过程为：用等差数列模型T_syncn＝T_sync1+(n-1)T_diff求得各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn，其中T_syncn是第n个垂直同步信号到来的***时间；
(6)每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
2.一种图像更新装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当不启用垂直同步时，获取应用程序调用显示接口更新图像的***时间t1、所述显示接口更新图像完成后的***时间t2以及当开启垂直同步时，获取某一次垂直同步信号到来时所述显示接口更新图像完成后的***时间T1；
计算模块，用于计算两个相邻垂直同步信号的时间差T_diff、根据获取模块中获取的时间和所述T_diff来计算各垂直同步信号到来的***时间T_syncn，具体过程为：计算更新一帧固定图像内容所需时间T0，T0＝t2-t1，所述某一次垂直同步信号到来的***时间T_sync1＝T1-T0，垂直同步信号的频率与屏幕的刷新频率Refresh相等，而Refresh是已知的，那么两个屏幕刷新时间间隔t4＝1/Refresh，相邻两个垂直同步信号的时间间隔是T_diff＝t4＝1/Refresh，用等差数列模型T_syncn＝T_sync1+(n-1)T_diff预先求得各个垂直同步信号到来的***时间T_syncn，其中T_syncn是第n个垂直同步信号到来的***时间；
渲染模块，用于当每次垂直同步信号到来时，把多个窗口的图像数据渲染到缓冲区。
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