可变像素率显示器接口制造技术

本文呈现了用于计算系统和用户设备的可变像素率视频输出和显示技术。在一个示例中，一种提供用于在显示设备上显示的视频数据的方法包括：确定具有可变大小设定的逻辑像素，这些逻辑像素各自表示包括视频帧的至少一部分的一个或多个源像素。该方法还包括：产生描述逻辑像素的可变大小设定的元数据；以及在显示接口上将该元数据随表示逻辑像素的数据一起传输，以供在显示设备上显示视频帧的至少该部分，其中该显示设备跨显示设备的目标像素地映射逻辑像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变像素率显示器接口背景各种电子用户系统(诸如计算机、游戏系统和媒体播放器)可设立用于显示器和其他视频系统的图形/视频输出。例如，计算系统可向视频监视器提供各种图形用户接口元件，该视频监视器向用户显示这些图形用户接口元件。游戏和计算系统可以与监视器、电视或虚拟现实显示器等等通过接口相连。这些用户系统包括视频处理器元件，诸如图形卡、图形处理核、以及各种显示器接口电路系统和连接器。然而，随着高性能游戏和视频密集型虚拟或增强现实系统的普及度增加，用于将视频数据从主机系统传输到相关联的显示器的带宽需求也随之增加。这些带宽增加可能受到视频链路带宽、显示器接口、以及生成和传输高带宽视频数据的其他元件的限制。概览本文呈现了用于计算系统和用户设备的可变像素率视频输出和显示器技术。在一个示例中，一种提供用于在显示设备上显示的视频数据的方法包括：确定具有可变大小设定的逻辑像素，每一个逻辑像素表示包括视频帧的至少一部分的一个或多个源像素。该方法还包括：产生描述逻辑像素的可变大小设定的元数据；以及在显示器接口上将该元数据随表示逻辑像素的数据一起传输，以供在显示设备上显示视频帧的至少该部分，其中所述显示设备跨显示设备的目标像素映射逻辑像素。提供本概览以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的概念的选集。可以理解，本概览并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。附图简述参考以下附图可更好地理解本公开的许多方面。尽管结合这些附图描述了若干实现，但是本公开不局限于本文中所公开的这些实现。相反，意图是要覆盖所有的替换方案、修改和等价物。图1解说了一实现中的视频显示环境。图2解说了一实现中的视频显示环境的操作。图3解说了一实现中的视频显示环境。图4解说了一实现中的示例元数据定义的可变像素数据。图5解说了一实现中的示例元数据定义的可变像素数据。详细描述最终用户系统(诸如计算设备、机顶盒、游戏系统、娱乐设备等等)可包括显示器输出能力，以允许用户与图形元件、图形用户接口进行交互、以及查看媒体内容。显示器输出可被耦合到相关联的显示设备(诸如视频监视器、电视、头戴式显示器)，或甚至通过网络链路或虚拟链路来提供。大多数显示器具有用于显示图形图像或视频数据的固定原生分辨率(nativeresolution)，其可由所采用的显示器技术或显示元件的大小设定等因素来限定。显示器的大小和时空像素密度正在增加，以至于在输入/输出(I/O)连接、功率、以及最终货币成本方面，始终驱动所有像素以供经渲染的视频数据可变得过分昂贵。虽然显示器内的可变帧率技术和的全屏尺度上推(full-screenupscaling)已被开发，但基本上，每条显示线或“扫描线”上的每个像素仍通过视频接口/链路被发送到显示器，诸如液晶显示器(LCD)或基于发光二极管(LED)的显示器。显示流压缩(DSC)技术可在显示链路上提供与视频内容如何被生成无关的有损带宽减少，并且被限于约3:1的压缩比。注视点(foveated)显示器、注视点渲染、以及基于景深(depth-of-field)的渲染技术可有效减少图形处理单元(GPU)中的渲染工作量，不过这种节省没有在显示链的其余部分中贯彻，因而带宽节省不会自然而然地在显示链路或显示器中达成。另一种技术采用允许多个帧缓冲器区域被以不同像素密度渲染的GPU。然而，这些在传输之前仍经由像素复制将视频数据扩展出至全分辨率。多个分辨率区域(例如，注视点和非注视点)还可被分开地渲染，并且随后作为子帧传送并在接收器/显示器处被组合。然而，这些子帧在相关联的显示链路和整个显示链上仍具有带宽限制。本文讨论的增强提出了不单单对为显示链路上的传输所准备的视频数据的改变，而且还有跨整个显示链的改变——始于源中的帧缓冲、显示链路上的传输、以及通过显示驱动器电路系统为显示器处置。增强可被包括在显示系统、显示器接口电路系统、显示链路/接口、和显示处理(即在电视或监视器中)中，以表示分辨率在像素级别处的变化。上面讨论的以上局部技术可连同本文讨论的增强技术一起工作，以减少对视频内容的传输和显示的带宽需求。除非期望所选择的显示区域具有较低的保真度，否则本文讨论的可变像素率可在带宽方面提供10:1的节省，而无质量损失。因而，考虑到诸如用户的距离和焦点等因素，本文讨论的增强提供了更高效地驱动传统的固定栅格面板的方式。而且，一些新兴的基于微机电系统(MEMS)的显示器不具有固定的像素栅格，并且本文讨论的技术可兼容于供在此类显示器中使用。为了提供增强，像素率中的变化(诸如像素密度或像素大小)可至少使用元数据来被指定，该元数据指示源像素之间的多个唯一着色区域的大小，这些源像素接着由逻辑上定义的像素来表示。例如，在包含视频帧的源像素的GPU生成的帧缓冲器中，由许多源像素组成的唯一着色区域可以由元数据所定义的一个或多个逻辑像素来表示。这些逻辑像素可被指定来表示传统固定分辨率矩形帧缓冲器的像素数量，诸如1x1、1x2、2x1、2x2或任选地更大。可变高度(水平大小)和宽度(垂直大小)可针对每个逻辑像素来指定，逻辑像素与源像素或源扫描线相比可包括整数大小或分数大小。水平大小可跨越扫描线中的多于一个的源像素，而垂直大小可跨越多于一条的扫描线上的源像素。当帧缓冲器被相关联的显示控制器读取(“扫描出”)时，元数据可任选地导致被更紧凑地存储的帧缓冲器，以使得较少字节被取出，或者其可任选地导致显示控制器取出传统上以恒定密度存储的像素值的子集。显示控制器可被设计成在其执行任何可任选的颜色转换、大小重设定、过滤等时处置形成逻辑像素的可变读取，并最终保留像素大小设定方面的可变性，以便减少发送到显示器输出以供传输至显示器的独特颜色的数目。在显示器接口的接收端，逻辑会根据显示器技术来重建每条全扫描线-要么重建为TFT/LED/栅格式面板的全像素密度，要么重建成更适合MEMS显示器的数据流。承载可变像素率数据的显示链路的带宽可承载全扫描线，或者该带宽可遍布在一条或若干条扫描线上以变得更加有效。例如，如果注视点显示区域占据了扫描线的25％，则显示链路和相关联的接口不需要承载扫描线的最大数据速率。取而代之地，此带宽可跨全扫描线被分摊，从而导致接口数据速率减少35％或更多。有利地，这种带宽分摊可导致更少的显示器接口数据通道或更低的显示器接口工作频率。本文讨论的元数据可连同可变速率像素数据一起被传输，或者元数据可被重新生成而无需被显式地传输。元数据描述沿每条扫描线的每种透射颜色的位置。在一些示例中，元数据还可指示相邻颜色是否应被插补以供与固定密度显示器一起使用。元数据可被转换成适合于不具有固定像素位置的MEMS显示器的不同形式。除其他视频传输技术(诸如显示流压缩(DSC)技术)外，本文讨论的可变像素率也可被应用。由于输入到DSC压缩器的可变像素率视频数据将通常具有减少的频率含量，因此有利地，DSC技术的损耗应被减少。DSC技术可能不得不被修改以保留和计及可变像素率元数据。DSC技术还可通过获悉相关联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供用于在显示设备上显示的视频数据的方法，所述方法包括：/n确定具有可变大小设定的逻辑像素，每一个所述逻辑像素表示包括视频帧的至少一部分的一个或多个源像素；/n产生描述所述逻辑像素的所述可变大小设定的元数据；/n在显示器接口上将所述元数据随表示所述逻辑像素的数据一起传输，以供在所述显示设备上显示所述视频帧的至少该部分，其中所述显示设备跨所述显示设备的目标像素地映射所述逻辑像素。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180115 US 15/871,8881.一种提供用于在显示设备上显示的视频数据的方法，所述方法包括：
确定具有可变大小设定的逻辑像素，每一个所述逻辑像素表示包括视频帧的至少一部分的一个或多个源像素；
产生描述所述逻辑像素的所述可变大小设定的元数据；
在显示器接口上将所述元数据随表示所述逻辑像素的数据一起传输，以供在所述显示设备上显示所述视频帧的至少该部分，其中所述显示设备跨所述显示设备的目标像素地映射所述逻辑像素。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可变大小设定包括每一个所述逻辑像素所表示的源像素的水平数量和源像素的垂直数量；并且其中当所述垂直数量指示多于一个的源像素时，每一个所述逻辑像素跨越所述视频帧的至少两条显示线。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述显示器接口上将所述元数据随表示所述逻辑像素的数据一起传输包括在所述显示器接口上传输所述元数据和将所述逻辑像素表示为视频数据的数据两者；并且其中所述元数据指示所述显示设备解读表示所述逻辑像素的数据，并为所述逻辑像素的每一者确定一个或多个整数或分数输出像素，所述一个或多个整数或分数输出像素将所述逻辑像素所表示的第一数量的像素扩展成包括供在所述显示设备上显示的所述目标像素的第二数量的像素。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元数据指示所述逻辑像素中的一些逻辑像素之间的水平大小，所述水平大小跨越所述显示设备的多于一个的整数或分数目标像素；以及
其中所述逻辑像素中的这些逻辑像素的相关联的元数据指示所述显示设备来至少将所述逻辑像素中的这些逻辑像素中的每一个映射在对应的目标像素上。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元数据指示所述逻辑像素中的一些逻辑像素之间的垂直大小，所述垂直大小跨越所述显示设备的多于一条的显示线；以及
其中所述逻辑像素中的这些逻辑像素的相关联的元数据指示所述显示设备来缓冲表示所述多于一条的显示线的一部分逻辑像素，并跨包括所述多于一条的显示线的对应目标像素地映射所述逻辑像素中的这些逻辑像素。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
通过所述显示器接口从所述显示设备接收指示目标分辨率和显示器技术类型中的一者或多者的显示器属性；以及
部分地基于所述显示器属性来确定至少所述可变大小设定。


7.一种显示设备，包括：
显示器接口，所述显示器接口被配置成接收包括由元数据描述的可变像素的视频数据，其中每一个所述可变像素能被配置成表示相关联的视频帧的至少一部分的一个或多个源像素；以及
显示驱动器，所述显示驱动器被配置成解读所述可变像素的元数据以跨相关联的显示器的目标像素地映射所述可变像素，以及驱动所述目标像素以供所关联的显示器显示。

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·格罗斯曼，N·R·贝克，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US