[发明专利]用于可变刷新率显示器的依赖刷新率的自适应抖动有效

专利信息
申请号: 201510264261.9 申请日: 2015-05-21
公开(公告)号: CN105096797B 公开(公告)日: 2018-05-29
发明(设计)人: 汤姆·韦伯 申请(专利权)人: 辉达公司
主分类号: G09G3/20 分类号: G09G3/20
代理公司: 北京市磐华律师事务所 11336 代理人: 董巍;高伟
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 动态刷新 时间抖动 禁用 图像数据帧 刷新率 阈值时 计算机程序产品 显示设备 显示图像 自适应 可变 抖动 使能 显示器 图像 关联 配置
【说明书】:

公开了用于有选择地禁用时间抖动的方法、计算机程序产品和系统。所述方法包括将显示设备配置为利用动态刷新率刷新以显示图像的步骤,以及基于所述动态刷新率有选择地禁用所述图像的时间抖动的步骤。有选择地禁用时间抖动可以包括:确定与当前图像数据帧相关联的动态刷新率,以及当所述动态刷新率小于第一阈值时,针对所述当前图像数据帧禁用时间抖动,或者当所述动态刷新率大于或等于第二阈值时,针对所述当前图像数据帧使能时间抖动。

优先权的要求

本申请要求于2014年5月22日提交的、题为“Refresh Rate Dependent AdaptiveDithering for a Variable Refresh Rate Display”的62/002,103号美国临时申请的权益,其全部内容通过援引并入本文。

技术领域

发明涉及显示系统,并且更具体地,涉及可变刷新率显示器。

背景技术

常规显示设备(例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、有源矩阵OLED(AMOLED))以诸如60Hz、85Hz或120Hz的固定刷新率操作。换句话说,显示设备配置为以具体的频率刷新屏幕的像素中的每一个。在常规系统中,传送到显示设备的视频信号必须匹配显示设备的刷新率的固定频率。一些显示设备使得固定频率刷新率能够基于显示设备的配置设置而改变,但是一旦该设置改变,显示设备所接收的每一帧以该固定频率绘制到屏幕上。然而,图形处理单元(GPU)可以以与显示设备的固定刷新率异步的可变渲染速率生成像素数据帧。

例如,当显示设备以60Hz操作时,显示器的像素将每16.6毫秒(ms)进行刷新。然而,每一帧可能耗费可变量的时间由GPU进行渲染,因此当一帧可耗费12ms渲染时,具有更复杂几何体的另一帧可能耗费30ms来渲染。这样,当下一帧需要经由视频接口输出到显示设备时,帧缓冲区中可能还没准备好经完整渲染的帧。在这样的情形下,GPU可配置为在视频接口上重复输出先前帧直到下一帧准备好。该情形可导致图像伪影(artifact),观看者可察觉其为卡壳视频(choppy video)。例如,如果正输出到显示设备的图像通过帧被部分切换,则可发生图像撕裂(V-SYNC Off)。相反,如果正输出到显示设备的图像仅在帧之间切换,则可发生图像结巴(image stuttering),从而导致一些帧重复和/或导致一些帧被跳过(V-SYNC On)。

较新的显示设备可配置为利用动态刷新率与GPU同步操作。例如,一些监视器可与NVIDIA的G-SYNCTM技术兼容,该技术使显示设备能够同步像素元素(element)的刷新,用于采用GPU的可变渲染速率来显示帧。GPU配置为随着帧经渲染而经由视频接口将像素数据帧传送到显示设备,并且显示设备配置为响应于接收像素数据帧而刷新显示设备的像素,而不是以固定频率刷新率来刷新显示设备的像素。换句话说,显示设备的刷新率不固定在特定频率,而是动态调整到从GPU接收图像数据的速率。

只要GPU以适度快的渲染速率渲染图像数据帧,与常规系统相关联的图像伪影的类型可能减少。然而,在一些情况下,GPU可能由于场景的复杂性而难于在适量时间内渲染特定的帧。例如,特定像素数据帧可能耗费例如100ms来渲染,这相当于10Hz的动态刷新率用于该特定帧。当在连续帧之间存在大延迟时,监视器的有效刷新率可能导致其他类型的图形伪影开始出现。例如,以低刷新率应用时间抖动(temporal dithering)可能导致图像的部分出现闪烁。

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