[发明专利]用于管理显示速率转换的方法、介质和计算机

说明书

为了管理针对计算机显示器刷新率的动态调节，操作系统定义了至少两种回放模式：可供应用选择的一个或多个定制模式，以及能被应用所预期的作为系统默认设置的标准模式。该操作系统提供了一个能使应用请求使用定制模式的应用编程接口。如果批准使用定制模式，则应用基于该定制模式来呈现用于显示的帧。操作系统存储每一个缓冲帧的定时数据，该定时数据指示了如何在标准模式和定制模式中放映所述帧。如果转换回到标准模式，那么操作系统使用该定时数据来恰当呈现视频帧，直至应用停止在定制模式中产生视频帧。

背景技术

计算机显示器经常会在一秒以内将显示器上的图像更新六十次，即更新速率为60赫兹(Hz)。若干种计算机显示器允许将该速率设置在可能的速率范围以内，例如48Hz、50Hz、59.94Hz、72Hz等等。

当在计算机上回放视频时，在计算机显示器上会以所预期的回放速率或帧速率来显示一系列图像，这些图像被称之为帧。视频通常具有大小为24Hz、25Hz、29.97Hz等等的帧速率。并且该视频可以源自电影、动画、游戏等等。

为了回放电影，计算机显示器优选被设置为所回放视频的帧速率的整数倍的刷新率上。否则，所述帧将会以不均匀的方式重复，从而产生与显示器刷新率匹配的平均帧速率。例如，当在刷新率为60Hz的显示器上播放帧速率为24Hz的视频时，一些帧会重复三次，其他帧则只重复两次，由此产生60Hz的帧速率。这种不均匀的帧重复是可见且不合乎需要的。此外，刷新率较高的显示器会消耗较高的功率。

视频游戏也存在类似问题。视频游戏会将渲染处理与能在屏幕上显示帧的时间相校准，以免出现撕裂和卡顿(stuttering)伪像。由于这种校准，如果游戏只能以低于刷新率的速度来执行渲染，那么可以采用若干种方式来实施游戏渲染器。在一些实施方式中，卡顿和撕裂伪像是允许出现的。另一种替换方案是用非整数倍的帧速率来执行渲染，以及将帧与最接近的监视器帧相匹配。在其他实施方式中，渲染处理可被压制在刷新率的下一个因数。举例来说，如果只能以每秒55帧执行渲染并且刷新率是每秒60帧，那么游戏会以每秒30帧来执行渲染。持续这种模式：如果只能以每秒不到30帧来进行渲染，那么将会以20帧每秒来执行渲染。如果游戏能以每秒55帧执行渲染，那么可以通过将刷新率从60Hz变成55Hz来以每秒55帧而不是每秒30帧显示游戏，从而产生更加愉悦的视觉体验。

发明内容

本发明内容部分以简化形式引入以下在具体实施方式部分中进一步描述的选定概念。本发明内容部分既不用于确定请求保护的主题的关键特征或基本特征，也不用于限制请求保护的主题的范围。

虽然理想的是使得应用能将显示器的刷新率设置成为该应用产生的视频的帧速率的整数倍，但如果计算机上的多个应用各自在计算机显示器上呈现数据，那么操作系统将会协调这些应用对刷新率所做的调节。特别地，如果计算机操作系统正在管理多个多任务应用，并且每个应用都产生数据以供显示，那么计算机显示器的刷新率将不单纯取决于某一个应用所预期的帧速率。举例来说，很多计算机应用基于显示速率为60Hz这一假设在其界面中创建动画，而视频和游戏动画则有可能具有多种回放速率。

为了管理针对计算机显示器刷新率的动态调节，操作系统定义了至少两种回放模式：可供应用选择的一个或多个定制模式，以及作为系统默认设置并能为应用所预计的标准模式。该定制模式并不局限于48Hz的视频回放；该定制模式既可以是为游戏定义的，例如将其定义成55Hz，也可以是为绘画应用定义的，例如将其定义成120Hz，还可以被定义成其他速率。每一个定制模式通常定义一个刷新率，该刷新率是由应用产生的视频的帧速率的整数倍。该定制模式提供的刷新率可以高于标准模式中的刷新率，以便改善视觉质量。并且该定制模式提供的刷新率也可以低于标准模式中的刷新率，以便改善视觉质量和功耗。此类模式特别有益于电池供电设备，例如便携式计算机、平板计算机、笔录式(slate)计算机、手持计算机、移动电话以及其他设备。对视频游戏而言，此类实施方式允许游戏中的渲染器以与系统所能匹配的最高相合速率来产生帧。

该操作系统解决了响应于在计算机中发生的各种事件而在定制模式与标准模式之间进行无缝转换的问题。