像素高速緩存、其操作方法和包括像素高速緩存的圖像處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種像素高速緩存、操作像素高速緩存的方法和包括像素高速緩存的圖像處理裝置。所述像素高速緩存具有多個行填充單元并且配置成獲取存儲在主存儲器中的圖像，所述方法包括：從圖像處理裝置接收針對一個或更多圖像平面的數(shù)據的請求；以及如果針對至少一個圖像平面的所述請求被確定為“命中”，則輸出所述至少一個圖像平面的所請求的數(shù)據，并且從主存儲器獲取被確定為未“命中”的至少一個其他圖像平面的所請求的數(shù)據。對于所述一個或更多圖像平面中的每一個，基于該圖像平面的數(shù)據是否存儲在所述多個行填充單元的其中之一來確定“命中”。所述圖像平面可以包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
【專利說明】像素高速緩存、其操作方法和包括像素高速緩存的圖像處理裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年I月24日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請N0.10-2013-0008117的優(yōu)先權，其內容被全文合并在此以作參考。
【技術領域】
[0003]本公開的各實施例針對一種半導體設備，更具體來說針對一種像素高速緩存、一種操作像素高速緩存的方法以及一種包括像素高速緩存的圖像處理裝置。
【背景技術】
[0004]圖像處理裝置可以對從攝影機獲得的圖像執(zhí)行各種操作。關于所獲得的圖像，圖像處理裝置可以執(zhí)行例如噪聲減少、穩(wěn)定化、運動跟蹤、運動補償?shù)炔僮鳌ｋS著圖像處理裝置開始執(zhí)行更多更加復雜的操作，對于這些圖像處理操作的支持已經成為研究的課題。
[0005]涉及對于圖像處理操作的支持的一個研究方向針對的是像素高速緩存。像素高速緩存可以是嵌入在圖像處理裝置中的存儲器。像素高速緩存可以對存儲在主存儲器中的圖像的數(shù)據進行獲取和存儲。如果一幅圖像所需的數(shù)據存儲在像素高速緩存中，則圖像處理裝置可以訪問像素高速緩存以獲得數(shù)據而無須訪問主存儲器。

【發(fā)明內容】

[0006]本公開的各實施例提供針對圖像數(shù)據管理進行優(yōu)化的一種像素高速緩存、一種操作像素高速緩存的方法以及一種包括像素高速緩存的圖像處理裝置。
[0007]本發(fā)明構思的各實施例提供了一種用于操作像素高速緩存的方法，所述像素高速緩存包括多個行填充(Iinefill)單元并且配置成獲取存儲在主存儲器中的圖像，所述方法包括步驟:從圖像處理裝置接收針對一個或更多圖像平面的數(shù)據的請求；以及如果針對至少一個圖像平面的所述請求被確定為“命中”，則輸出所述至少一個圖像平面的所請求的數(shù)據，并且從所述主存儲器獲取被確定為未“命中”的至少一個其他圖像平面的所請求的數(shù)據。對于所述一個或更多圖像平面中的每一個圖像平面，基于該圖像平面的數(shù)據是否存儲在所述多個行填充單元中的一個行填充單元中來確定“命中”。所述圖像平面可以包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
[0008]在一些實施例中，存儲在所述主存儲器中的圖像的一個圖像平面的數(shù)據可以被存儲在所述多個行填充單元中的一個行填充單元中。存儲在所述行填充單元中的圖像平面的數(shù)據被輸出到所述圖像處理裝置，并且所述行填充單元是在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的數(shù)據單位。
[0009]在一些實施例中，可以從所述主存儲器的至少兩個部分將圖像平面的數(shù)據獲取到所述行填充單元，所述主存儲器中的所述至少兩個部分的地址可以是不連續(xù)的，并且所述至少兩個部分中的每一個部分可以具有所述主存儲器中的至少兩個連續(xù)地址。[0010]在一些實施例中，所述方法可以包括步驟:輸出所述至少一個其他圖像平面的所獲取的數(shù)據。
[0011]在一些實施例中，所述方法可以包括步驟:從所述圖像處理裝置接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求。
[0012]在一些實施例中，所述請求可以包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的水平寬度。
[0013]在一些實施例中，所述請求可以包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的垂直長度。
[0014]在一些實施例中，所述請求可以包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的水平寬度和垂直長度。
[0015]在一些實施例中，所述請求可以包括與所述兩個或更多圖像平面有關的第一基準點和第二基準點的地址。
[0016]在一些實施例中，所述兩個或更多所請求的圖像平面在圖像中可以是相鄰的。
[0017]在一些實施例中，所述方法還可以包括步驟:在存儲數(shù)據的步驟之前，調節(jié)所述行填充單元的容量。
[0018]在一些實施例中，所述方法還可以包括步驟:在存儲數(shù)據的步驟之前，把所述多個行填充單元劃分成第一行填充分組和第二行填充分組。
[0019]在一些實施例中，存儲數(shù)據的步驟可以包括:把第一圖像的第一圖像平面的數(shù)據存儲到所述第一行填充分組的第一行填充單元中，并且把不同于所述第一圖像的第二圖像的第二圖像平面的數(shù)據存儲到所述第二行填充分組的第二行填充單元中。把數(shù)據存儲到所述第一行填充單元中和把數(shù)據存儲到所述第二行填充單元中可以被同時執(zhí)行。
[0020]在一些實施例中，如果針對第一圖像平面的數(shù)據的請求被確定為未“命中”，則從所述主存儲器獲取所述第一圖像平面的所請求的數(shù)據，并且同時從所述圖像處理裝置接收針對第二圖像平面的數(shù)據的請求。
[0021]在本發(fā)明構思的一些實施例中提供了一種像素高速緩存，其包括:數(shù)據存儲器，其包括多個幀，每一個幀包括存儲數(shù)據的多個行填充單元；標簽存儲器，其包括分別對應于所述多個幀的多個標簽幀，每一個標簽幀包括分別與每一個幀的多個行填充單元對應的多個標簽行；以及未命中控制單元，其用于請求存儲在外部主存儲器中的圖像的一個圖像平面的數(shù)據。從所述主存儲器接收的圖像平面的數(shù)據可以被存儲在所述數(shù)據存儲器的行填充單元中。從所述主存儲器接收的圖像平面的數(shù)據的地址信息可以被存儲在所述標簽存儲器的標簽行中。所述行填充單元的容量可以對應于在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的圖像數(shù)據的尺寸。所述圖像平面可以包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
[0022]在一些實施例中，所述像素高速緩存可以包括寄存器，其用于存儲關于所述行填充單元的容量的信息。可以根據存儲在所述寄存器中的信息來調節(jié)所述行填充單元的容量。
[0023]在一些實施例中，如果將要增大所述行填充單元的容量，則可以對來自所述標簽存儲器的至少兩個不同幀的至少兩個行填充單元進行組合，以形成一個組合的行填充單
J Li ο[0024]在一些實施例中，所述像素高速緩存還可以包括寄存器，其用于存儲關于同時處理的圖像的數(shù)目的信息。所述未命中控制單元可以從所述主存儲器同時請求多個圖像平面的數(shù)據，所述多個圖像平面的數(shù)目與所述同時處理的圖像的數(shù)目相對應。
[0025]在一些實施例中，所述像素高速緩存還可以包括:命中和未命中確定單元，其用于從圖像處理裝置接收針對第一圖像平面的數(shù)據的請求，并且用于通過搜索所述標簽存儲器來確定所述第一圖像平面的所請求的數(shù)據是否存在于所述數(shù)據存儲器中；以及寄存器，其存儲被所述命中和未命中確定單元確定為“未命中”請求的請求。所述未命中控制單元可以根據存儲在所述寄存器中的未命中請求從所述主存儲器請求第二圖像平面的數(shù)據。在把所述未命中請求存儲在所述寄存器中之后，所述命中和未命中確定單元可以接收針對下一個圖像平面的數(shù)據的請求，并且確定所述下一個圖像平面的所請求的數(shù)據是否存在于所述數(shù)據存儲器中。
[0026]在一些實施例中，所述像素高速緩存還可以包括第二寄存器，其用于在所述未命中控制單元向所述主存儲器請求所述第二圖像平面的數(shù)據的同時存儲被所述命中和未命中確定單元確定為“命中”請求的請求。
[0027]在本發(fā)明構思的其他實施例中，可以提供一種圖像處理裝置，其包括:像素高速緩存；以及處理單元，其用于從所述像素高速緩存請求一個圖像平面的數(shù)據并且用于對從所述像素高速緩存接收的所述圖像平面的數(shù)據執(zhí)行圖像處理。所述像素高速緩存可以包括:數(shù)據存儲器，其包括多個幀，每一個幀包括用于存儲數(shù)據的多個行填充單元；標簽存儲器，其包括分別對應于所述多個幀的多個標簽幀，每一個標簽幀包括分別與每一個幀的多個行填充單元對應的多個標簽行；以及未命中控制單元，其用于根據來自所述處理單元的請求從外部主存儲器請求所述圖像平面的數(shù)據。從所述主存儲器接收的所述圖像平面的數(shù)據可以被存儲在所述數(shù)據存儲器的行填充單元中，并且從所述外部主存儲器接收的所述圖像平面的數(shù)據的地址信息被存儲在所述標簽存儲器的標簽行中。所述行填充單元的容量可以對應于在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的圖像數(shù)據的尺寸。所述圖像平面可以包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是根據本發(fā)明構思的一個實施例的移動設備的框圖。
[0029]圖2是根據本發(fā)明構思的一個實施例的操作像素高速緩存的方法的流程圖。
[0030]圖3示出了其中像素高速緩存獲取存儲在主存儲器中的圖像數(shù)據的一個實例。
[0031]圖4示出了其中像素高速緩存獲取存儲在主存儲器中的圖像數(shù)據的另一個實例。
[0032]圖5是根據本發(fā)明構思的一個實施例的像素高速緩存的框圖。
[0033]圖6是操作圖5中所示的像素高速緩存的方法的一個實例的流程圖。
[0034]圖7示出了圖像平面和所請求的數(shù)據的一個實例。
[0035]圖8是操作圖5中所示的像素高速緩存的方法的另一個實例的流程圖。
[0036]圖9示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的一個實例。
[0037]圖10示出了關于像素高速緩存如何響應于圖9中所示的請求而輸出所請求的數(shù)據的一個實例。[0038]圖11示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0039]圖12示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0040]圖13示出了關于像素高速緩存如何響應于圖12中所示的請求而輸出所請求的數(shù)據的一個實例。
[0041]圖14示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0042]圖15示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0043]圖16示出了關于像素高速緩存如何響應于圖15中所示的請求而輸出所請求的數(shù)據的一個實例。
[0044]圖17示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0045]圖18示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0046]圖19示出了關于像素高速緩存如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。
[0047]圖20是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存的框圖。
[0048]圖21是操作圖20中所示的像素高速緩存的方法的流程圖。
[0049]圖22示出了其中連同對于行填充單元的尺寸的控制一起管理數(shù)據存儲器的一個實例。
[0050]圖23示出了描述主設備的處理單元尺寸和行填充單元的尺寸的表。
[0051]圖24是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存的框圖。
[0052]圖25是操作圖24中所示的像素高速緩存的方法的流程圖。
[0053]圖26是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存的框圖。
[0054]圖27是操作圖26中所示的像素高速緩存的方法的流程圖。
[0055]圖28是更加詳細地示出了操作圖26中所示的像素高速緩存的方法的流程圖。
[0056]圖29是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存的框圖。
[0057]圖30是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存的框圖。
【具體實施方式】
[0058]下面將參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明構思的示例性實施例。但是本發(fā)明構思的實施例可以通過不同形式來具體實現(xiàn)，而不應當被理解為受限于這里所闡述的實施例。
[0059]圖1是根據本發(fā)明構思的一個實施例的移動設備的框圖。參照圖1，移動設備1000包括系統(tǒng)總線1100、應用處理器1200、主存儲器1300、調制解調器1400、用戶接口 1500和存儲裝置1600。
[0060]系統(tǒng)總線1100提供對移動設備1000的各個元件的連接。
[0061]應用處理器1200可以是移動設備1000的主處理器。應用處理器1200可以控制移動設備1000的各個元件，運行操作系統(tǒng)程序和應用程序，并且執(zhí)行邏輯操作。應用處理器1200可以是片上系統(tǒng)(SOC)。
[0062]應用處理器1200包括內部總線1210、核心處理器1220、數(shù)字信號處理器(DSP)1230、直接存取存儲器(DMA) 1240、存儲器控制器1250和圖像處理裝置1260。
[0063]內部總線1210提供對應用處理器1200的各個元件的連接。
[0064]核心處理器1220可以控制應用處理器1200的各個元件并且執(zhí)行各種邏輯操作。
[0065]DSP1230可以執(zhí)行預定的高速操作并且?guī)椭诵奶幚砥?220。
[0066]DMA1240可以在核心處理器1220的控制下通過存儲器控制器1250來訪問主存儲器 1300。
[0067]存儲器控制器1250為應用處理器1200提供用以訪問主存儲器1300或存儲裝置1600的接口。
[0068]圖像處理裝置1260可以關于圖像數(shù)據執(zhí)行操作并且?guī)椭诵奶幚砥?220。圖像處理裝置1260包括運動估計單元(MEU) 1261、運動補償單元(MCU) 1263和像素高速緩存1265。
[0069]MEU1261可以基于至少兩幅連續(xù)圖像的圖像數(shù)據來測量圖像中的目標對象的運動。MEU1261可以從像素高速緩存1265請求對于運動測量來說必要的圖像數(shù)據。
[0070]MCU1263可以基于由MEU1261測量的運動來補償圖像。舉例來說，MCU1263可以使用所測得的運動來補償圖像噪聲、模糊等等。MCU1263可以從像素高速緩存1265請求圖像數(shù)據以用于運動補償。
[0071]像素高速緩存1265可以從主存儲器1300獲取圖像數(shù)據。如果由MEU1261或MCU1263請求的圖像數(shù)據存儲在像素高速緩存1265中，則像素高速緩存1265輸出所存儲的數(shù)據。如果由MEU1261或MCU1263請求的圖像數(shù)據沒有存儲在像素高速緩存1265中，則像素高速緩存1265可以從主存儲器1300獲取所請求的數(shù)據并且輸出所獲取的數(shù)據。
[0072]像素高速緩存1265可以配置成獲取并輸出由應用處理器1200的除圖像處理裝置1260之外的其他元件所請求的圖像數(shù)據。像素高速緩存1265的位置不限于作為圖像處理裝置1260的一部分，并且可以提供為應用處理裝置1200的其他元件的一部分或者與應用處理裝置1200的其他元件分開。
[0073]主存儲器1300可以是移動設備1000的操作存儲器。主存儲器1300可以包括下列隨機存取存儲器中的至少一種:例如，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、相變隨機存取存儲器(PRAM)、磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)、阻式隨機存取存儲器(RRAM)、鐵電隨機存取存儲器(FRAM)等。
[0074]調制解調器1400可以通過有線或無線信道與外部器件通信。調制解調器1400可以利用多種通信技術與外部器件通信，比如長期演進(LTE)、碼分多址(CDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、無線保真(WiFi)、全球互通微波存取(WiMAX)、近場通信(NFC)、Bluetooth、射頻標識(RFID)等等。
[0075]用戶接口 1500可以與用戶交換信號。用戶接口 1500可以包括用戶輸入接口，t匕如攝像機、麥克風、鍵盤、鼠標、觸摸板、觸摸面板、觸摸屏、按鈕、開關等等。用戶接口 1500可以包括用戶輸出接口，比如顯示器件、揚聲器、燈、電動機等等。顯示器件可以包括液晶顯示器(IXD)、有源矩陣有機發(fā)光二級管(AMOLED)顯示器、投影儀等等。[0076]存儲裝置1600可以在移動設備1000中執(zhí)行對于數(shù)據的長期存儲。存儲裝置1600可以包括至少一個非易失性存儲器，比如閃存、MRAM、PRAM、RRAM、FRAM、硬盤驅動器等等。
[0077]圖2是根據本發(fā)明構思的一個實施例的操作像素高速緩存的方法的流程圖。參照圖1和圖2，在操作SlO處，將圖像平面的數(shù)據存儲在像素高速緩存1265的行填充單元中。
[0078]在操作S20處，輸出存儲在行填充單元中的圖像平面的數(shù)據。圖像平面的數(shù)據可以被輸出到圖像處理裝置1260或者輸出到應用處理器1200的其他元件。
[0079]圖像平面可以是存儲在主存儲器1300中的圖像的一部分。圖像平面的數(shù)據可以是包括至少兩行和至少兩列的像素的二維(2D)數(shù)據。
[0080]行填充單元可以是在像素高速緩存1265中一次存儲數(shù)據或者從像素高速緩存1265 —次輸出數(shù)據的數(shù)據處理單位。
[0081]例如MEU1261或MCU1263的圖像處理單元對2D圖像執(zhí)行操作。根據本發(fā)明構思的一個實施例，像素高速緩存1265存儲或輸出存儲在主存儲器1300中的圖像的一部分。所述圖像部分是包括至少兩行和至少兩列像素的2D數(shù)據。存儲在像素高速緩存1265的行填充單元中的數(shù)據與由MEU1261或MCU1263使用的2D圖像匹配，從而可以減少對像素高速緩存訪問的次數(shù)。
[0082]圖3示出了其中像素高速緩存1265獲取存儲在主存儲器1300中的圖像數(shù)據的一個實例。在圖1和圖3中提供了圖像、存儲該圖像的主存儲器1300以及對存儲在主存儲器1300中的圖像的一部分進行存儲的像素高速緩存1265。
[0083]所述圖像可以包括多個像素。所述多個像素可以分別包括相應的數(shù)據DOl到D32。在圖3中示出了圖像的一個實例。所述圖像的尺寸不限于任何特定尺寸。
[0084]利用存儲器地址MA來標識主存儲器1300的各個存儲區(qū)域。主存儲器1300可以把像素數(shù)據存儲在各個存儲區(qū)域中，每一個存儲區(qū)域具有在所述圖像中示出的箭頭方向上增大的相應的存儲器地址。在一個實施例中，主存儲器1300的各個存儲區(qū)域可以存儲:所述圖像的第一行數(shù)據DOl到D08，其對應于存儲器地址0000到存儲器地址0007 ;所述圖像的第二行數(shù)據D09到D16，其對應于存儲器地址0008到存儲器地址000F ;所述圖像的第三行數(shù)據D17到D24，其對應于存儲器地址0010到存儲器地址0017 ;以及所述圖像的第四行數(shù)據D25到D32，其對應于存儲器地址0018到存儲器地址001F。存儲在主存儲器1300中的圖像是線性可尋址的。
[0085]主存儲器1300可以被劃分成多個分組。每一個分組可以包括具有順序地址的多個存儲區(qū)域，所述多個存儲區(qū)域具有順序的地址。為所述多個分組分別指定不同的標簽T。舉例來說，具有存儲器地址0000到000F的存儲區(qū)域構成一個分組，為該分組指定標簽TOO。具有存儲器地址0010到OOlF的存儲區(qū)域構成另一個分組，為該分組指定標簽TOl。主存儲器1300的分組數(shù)目不限于任何特定數(shù)目。
[0086]主存儲器1300的每一個分組被劃分成多個子分組。每一個子分組可以包括具有順序地址的多個存儲區(qū)域。為每一個分組的各個子分組分別指定不同的行索引LI。舉例來說，在存儲器地址0000到000F的分組中，可以把行索引00指定給存儲器地址0000到0003的子分組，可以把行索引01指定給存儲器地址0004到0007的子分組，可以把行索引02指定給存儲器地址0008到000B的子分組，并且可以把行索引03指定給存儲器地址000C到000F的子分組。此外，在存儲器地址0010到OOlF的分組中，可以把行索引00指定給存儲器地址OOlO到0013的子分組，可以把行索引01指定給存儲器地址0014到0017的子分組，可以把行索引02指定給存儲器地址0018到OOlB的子分組，并且可以把行索引03指定給存儲器地址OOlC到OOlF的子分組。主存儲器1300的每一個分組的子分組的數(shù)目不限于任何特定數(shù)目。
[0087]一個行索引LI可以對應于像素高速緩存1265的一個數(shù)據I/O單元。也就是說，像素高速緩存1265可以一次從主存儲器1300獲取具有相同行索引的數(shù)據。此外，像素高速緩存1265可以一次輸出具有相同行索引LI的數(shù)據。
[0088]像素高速緩存1265可以包括多個幀(frame)Wl和W2。每一個幀可以對應于主存儲器1300的每一個分組。每一個幀包括多個行填充單元。所述行填充單元可以分別對應于主存儲器1300的每一個分組的各個子分組。
[0089]可以基于標簽T和行索引LI把存儲在主存儲器1300中的圖像數(shù)據獲取到像素高速緩存1265。在一個實施例中，像素高速緩存1265可以參考所選數(shù)據的行索引LI以便選擇將要在其中存儲所選數(shù)據的幀。像素高速緩存1265可以選擇這樣的幀，其具有與所選數(shù)據的行索引LI相對應的空的行填充單元。所選數(shù)據可以存儲在所選幀中的與所選數(shù)據的行索引LI相對應的位置。在這種情況下，所選數(shù)據的標簽T也可以被存儲在像素高速緩存1265 中。
[0090]在一個實施例中，可以為圖像的數(shù)據DOl到D04指定標簽00和行索引00。數(shù)據DOl到D04可以存儲在幀Wl的對應于行索引00的高速緩存位置處，即第一行填充單元?？梢詾閳D像的數(shù)據D05到D08指定標簽00和行索引01。數(shù)據D05到D08可以存儲在幀Wl的
第二行填充單元中。
[0091]可以為圖像的數(shù)據D17到D20指定標簽01和行索引00。數(shù)據D17到D20可以存儲在幀W2的對應于行索引00的高速緩存位置處，即第一行填充單元?？梢詾閳D像的數(shù)據D21到D24指定標簽01和行索引01。數(shù)據D21到D24可以存儲在幀W2的第二行填充單元中。
[0092]響應于針對圖像數(shù)據的請求，像素高速緩存1265可以從主存儲器1300的地址提取出標簽T和行索引LI。如果對應于所提取出的標簽T和行索引LI的數(shù)據已存儲，則像素高速緩存1265確定“命中”并且輸出所請求的數(shù)據。如果對應于所提取出的標簽T和行索引LI的數(shù)據未存儲，則像素高速緩存1265確定“未命中”并且從主存儲器1300獲取所請求的數(shù)據。所獲取的數(shù)據可以存儲在像素高速緩存1265中，并且根據請求而輸出。
[0093]如圖3中所示，像素高速緩存1265的一個行填充單元可以存儲圖像的一行數(shù)據或一行數(shù)據的一部分。
[0094]圖4示出了其中像素高速緩存1265獲取存儲在主存儲器1300中的圖像數(shù)據的第二實例。在圖1和圖4中，提供了圖像、存儲圖像的主存儲器1300以及對存儲在主存儲器1300中的圖像的一部分進行存儲的像素高速緩存1265。
[0095]與圖3相比，在圖4中，主存儲器1300的每一個子分組可以包括不連續(xù)地址。在一個實施例中，在具有存儲器地址0000到000F的分組中，可以為具有存儲器地址0000、0001、0008和0009的子分組指定行索引00，可以為具有存儲器地址0002、0003、000A和000B的子分組指定行索引01，可以為具有存儲器地址0004、0005、000C和000D的子分組指定行索弓I 02，并且可以為具有存儲器地址0006、0007、000E和000F的子分組指定行索弓I 03。此外，在具有存儲器地址OOlO到OOlF的分組中，可以為具有存儲器地址0010、0011、0018和0019的子分組指定行索引00，可以為具有存儲器地址0012、0013、001A和OOlB的子分組指定行索引01，可以為具有存儲器地址0014、0015、001C和OOlD的子分組指定行索引02，并且可以為具有存儲器地址0016、0017、001E和OOlF的子分組指定行索引03。
[0096]圖像的數(shù)據D01、D02、D09和DlO具有標簽00和行索引00。數(shù)據D01、D02、D09和DlO可以存儲在幀Wl的對應于行索引00的高速緩存位置處，即第一行填充單元。圖像的數(shù)據D03、D04、D11和D12具有標簽00和行索引01。數(shù)據D03、D04、D11和D12可以存儲在幀Wl的第二行填充單元中。
[0097]圖像的數(shù)據D17、D18、D25和D26具有標簽01和行索引00。數(shù)據D17、D18、D25和D26可以存儲在幀W2的對應于行索引00的高速緩存位置處，即第一行填充單元。圖像的數(shù)據D19、D20、D27和D28具有標簽01和行索引01。數(shù)據D19、D20、D27和D28可以存儲在幀W2的第二行填充單元中。
[0098]如圖4中所示，像素高速緩存1265的單個行填充單元可以存儲包括至少兩行和至少兩列像素的數(shù)據。存儲在像素高速緩存1265的單個行填充單元中的2D圖像數(shù)據可以定義一個圖像平面的數(shù)據。
[0099]圖像處理裝置1260可以對存儲在像素高速緩存1265中的數(shù)據執(zhí)行各種計算。圖像處理裝置1260的計算可以在空間上被局部化。舉例來說，在圖像處理裝置1260中對2D圖像執(zhí)行計算。圖像處理裝置1260可以在所接收到的圖像內或者在各個順序接收到的圖像之間比較各個2D區(qū)域。如圖3中所示，如果像素高速緩存1265存儲一行或一部分行的圖像數(shù)據，則圖像處理裝置1260需要訪問像素高速緩存1265若干次以執(zhí)行計算。相應地，像素高速緩存1265可以訪問主存儲器1300若干次。
[0100]另一方面，如圖4中所示，如果像素高速緩存1265存儲一個圖像平面的數(shù)據，則可以減少為了執(zhí)行計算而由圖像處理裝置1260對像素高速緩存1265進行訪問的次數(shù)。具體來說，如果存儲在像素高速緩存1265中的圖像平面的數(shù)據與圖像處理裝置1260所要求的2D圖像數(shù)據匹配，則圖像處理裝置1260可以運行一次像素高速緩存訪問以執(zhí)行計算。根據本發(fā)明構思的一個實施例，像素高速緩存1265可以在單個行填充單元中存儲一個圖像平面的數(shù)據。因此提供了可以對空間上被局部化的圖像的數(shù)據管理進行優(yōu)化的像素高速緩存、操作像素高速緩存的方法以及包括像素高速緩存的圖像處理裝置。
[0101]圖5示出了根據本發(fā)明構思的一個實施例的像素高速緩存1265的框圖。參照圖1、圖4和圖5，像素高速緩存1265包括數(shù)據存儲器DM、標簽存儲器TM、多路復用器單元MUl到MU4、比較單元CU、命中和未命中確定單元HDMU、替換單元RMU、狀態(tài)機SM、未命中控制單元MCU、行填充控制單元LCU和行填充緩沖器LB。
[0102]像素高速緩存1265可以從主裝置接收請求REQ1。所述主裝置例如可以是圖像處理裝置1260或外部應用處理器。響應于請求REQl，像素高速緩存1265可以把數(shù)據Dl輸出到主裝置。像素高速緩存1265可以輸出作為信號SI的表明數(shù)據Dl的有效性的信息，例如表明數(shù)據Dl的有效信號部分或時鐘的選通信號。
[0103]響應于請求REQ1，像素高速緩存1265可以向主存儲器1300傳送請求REQ2。像素高速緩存1265可以從主存儲器1300接收數(shù)據D2以及與數(shù)據D2有關的信號S2。信號S2可以是表明數(shù)據D2的有效性的信息，例如表明數(shù)據D2的有效信號部分或時鐘的選通信號。[0104]數(shù)據存儲器DM包括多個幀Wl到Wn。每一個幀包括多個行填充單元。單個行填充單元可以存儲單個圖像平面的數(shù)據。
[0105]標簽存儲器TM包括多個標簽幀TWl到TWn。多個標簽幀TWl到TWn分別對應于多個幀Wl到Wn。每一個標簽幀包括多個標簽行。單個標簽幀可以對存儲在數(shù)據存儲器DM的相應行填充單元中的數(shù)據的標簽T進行存儲。單個標簽幀還可以存儲有效性信息V，其表明存儲在數(shù)據存儲器DM的相應行填充單元中的數(shù)據是否有效。
[0106]多路復用器單元MUl包括多個多路復用器Ml到Mn。多個多路復用器Ml到Mn分別對應于多個標簽幀TWl到TWn。響應于來自主裝置的請求REQl，多路復用器單元MUl可以從多個標簽幀TWl到TWn當中選擇標簽行。在一個實施例中，當請求REQl表明特定行索引LI時，多個多路復用器Ml到Mn中的每一個可以從其相應的標簽幀選擇所請求的行索引LI。舉例來說，如果請求REQl表明行索引00，則多路復用器Ml到Mn可以分別輸出對應于行索引00的位置的標簽幀TWl到TWn的標簽。
[0107]比較單元⑶包括多個比較器CPl到CPn。多個比較器CPl到CPn分別對應于多個多路復用器Ml到Mn。比較器CPl到CPn可以從多個多路復用器Ml到Mn接收標簽。比較器CPl到CPn可以把由請求REQl所表明的標簽T與從多路復用器Ml到Mn輸出的標簽進行比較。
[0108]命中和未命中確定單元HDMU可以從比較單元⑶接收比較結果?；诒容^結果，命中和未命中確定單元HDMU輸出命中和未命中信息HMI。如果確定由請求REQl所表明的標簽存儲在標簽存儲器TM中，則命中和未命中確定單元HDMU可以輸出表明“命中”的命中和未命中信息HMI。如果確定由請求REQl所表明的標簽未存儲在標簽存儲器TM中，則命中和未命中確定單元HDMU可以輸出表明“未命中”的命中和未命中信息HMI。也就是說，如果對應于請求REQl的圖像平面的數(shù)據存儲在像素高速緩存1265中，則命中和未命中確定單元HDMU可以確定“命中”。如果對應于請求REQl的圖像平面的數(shù)據未存儲在像素高速緩存1265中，則命中和未命中確定單元HDMU可以確定“未命中”。命中和未命中信息HMI可以包括關于其中發(fā)生“命中”的標簽幀的信息。
[0109]替換單元RMU可以管理標簽存儲器TM。替換單元RMU可以管理存儲在標簽存儲器TM中的有效性信息V，并且基于有效性信息V管理標簽存儲器TM。在一個實施例中，替換單元RMU可以刪除被有效性信息V表明為無效的標簽行。在另一個實施例中，替換單元RMU可以基于最近最少使用(LRU)算法刪除被有效性信息V表明為有效的標簽行。
[0110]多路復用器MU2可以基于命中和未命中/[目息HMI進行操作。如果命中和未命中/[目息HMI表明“命中”，則MU2可以把包括在請求REQl中的行索引LI傳送到數(shù)據存儲器DM。多路復用器MU2可以把包括在命中和未命中信息HMI中的幀信息傳送到數(shù)據存儲器DM?；趶亩嗦窂陀闷鱉U2傳送的行索引LI和幀信息，可以讀出存儲在數(shù)據存儲器DM的行填充單元中的圖像平面的數(shù)據?？梢园褟臄?shù)據存儲器DM讀出的圖像平面的數(shù)據輸出到多路復用器MU4。
[0111]狀態(tài)機SM可以控制像素高速緩存1265的各種操作。狀態(tài)機SM可以基于比如請求REQl以及命中和未命中信息HMI之類的各種信號來控制像素高速緩存1265的操作。在輸出從數(shù)據存儲器DM讀取的圖像平面的數(shù)據時，狀態(tài)機SM可以輸出表明從數(shù)據存儲器DM讀取的圖像平面的數(shù)據的有效性的信息。該有效性信息可以輸出到多路復用器MU3。[0112]未命中控制單元MCU可以基于命中和未命中信息HMI進行操作。當命中和未命中信息HMI表明“未命中”時，未命中控制單元MCU可以根據包括在請求REQl中的地址把請求REQl傳送到主存儲器1300以作為請求REQ2。未命中控制單元MCU可以從主存儲器1300請求由請求REQl所請求的圖像平面的數(shù)據。未命中控制單元MCU可以從主存儲器1300接收信號S2，并且基于信號S2控制行填充控制單元LCU或行填充緩沖器LB以便存儲該圖像平面的數(shù)據。
[0113]行填充控制單元LCU可以控制行填充緩沖器LB的操作。行填充控制單元LCU可以控制行填充緩沖器LB以便存儲從主存儲器1300接收的圖像平面數(shù)據D2。行填充控制單元LCU可以控制行填充緩沖器LB以便把存儲在行填充緩沖器LB中的圖像平面的數(shù)據輸出到數(shù)據存儲器DM。傳送到數(shù)據存儲器DM的圖像平面的數(shù)據可以存儲在數(shù)據存儲器DM的單個行填充單元中。在這種情況下，可以根據包括在請求REQl中的標簽T和行索引LI來更新標簽存儲器TM。在一個實施例中，標簽T可以存儲在與數(shù)據存儲器DM的、存儲了圖像平面的數(shù)據的行填充單元相對應的標簽行中。
[0114]行填充控制單元LCU可以控制行填充緩沖器LB，從而把存儲在行填充緩沖器LB中的圖像平面的數(shù)據輸出到多路復用器MU4。行填充控制單元LCU可以把行填充緩沖器LB輸出的圖像平面的數(shù)據的有效性信息輸出到多路復用器MU3。
[0115]多路復用器MU3可以從狀態(tài)機SM或行填充控制單元LCU接收有效性信息。當“命中”發(fā)生時，多路復用器MU3可以選擇從狀態(tài)機SM接收的有效性信息。當“未命中”發(fā)生時，多路復用器MU3可以選擇從行填充控制單元LCU接收的有效性信息。多路復用器MU3可以輸出所選信息以作為信號SI。雖然在圖5中為了解釋簡便起見沒有示出，但是多路復用器MU3可以響應于命中和未命中信息HMI來進行操作。
[0116]多路復用器MU4可以從數(shù)據存儲器DM或行填充緩沖器LB接收圖像平面的數(shù)據。當“命中”發(fā)生時，多路復用器MU4可以選擇從數(shù)據存儲器DM接收的圖像平面的數(shù)據。當“未命中”發(fā)生時，多路復用器MU4可以選擇從行填充緩沖器LB接收的圖像平面的數(shù)據。多路復用器MU4可以輸出所選圖像平面的數(shù)據以作為數(shù)據D1。雖然在圖5中為了解釋簡單起見沒有示出，但是多路復用器MU4可以響應于命中和未命中信息HMI來進行操作。
[0117]像素高速緩存1265把一個圖像平面的數(shù)據存儲在單個行填充單元中。圖像平面包括至少兩行和至少兩列的像素。當所請求的圖像平面的數(shù)據存儲在數(shù)據存儲器DM中時，像素高速緩存1265輸出存儲在數(shù)據存儲器DM中的圖像平面的數(shù)據。當所請求的圖像平面的數(shù)據未存儲在數(shù)據存儲器DM中時，像素高速緩存1265從主存儲器1300請求該圖像平面的數(shù)據并且獲取該圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265把所獲取的圖像平面的數(shù)據存儲在數(shù)據存儲器DM中，并且輸出所獲取的圖像平面的數(shù)據。存儲和輸出所獲取的圖像平面的數(shù)據可以同時執(zhí)行。
[0118]圖6是操作圖5中所示的像素高速緩存1265的方法的一個實例的流程圖。參照圖1、圖4、圖5和圖6，在操作SllO處，接收請求REQ1。請求REQl可以包括關于圖像平面的數(shù)據的信息，比如地址?？梢詮乃邮盏降牡刂诽崛〕鰳撕濼和行索引LI。
[0119]在操作S120處，確定是否發(fā)生“命中”。命中和未命中確定單元HDMU可以基于包括在請求REQl中的標簽T和行索引LI確定所請求的圖像平面的數(shù)據是否存儲在數(shù)據存儲器DM中。如果存儲了所請求的圖像平面的數(shù)據，則確定“命中”發(fā)生。如果未存儲所請求的圖像平面的數(shù)據，則確定“未命中”發(fā)生。
[0120]如果確定“命中”發(fā)生，在操作S130處，輸出所請求的圖像平面的數(shù)據。如果確定“未命中”發(fā)生，在操作S140處，從主存儲器1300獲取所請求的圖像平面的數(shù)據。在操作S150處，把所獲取的圖像平面的數(shù)據存儲在行填充單元中并輸出所獲取的圖像平面的數(shù)據。
[0121]圖7示出了圖像平面IP和所請求數(shù)據RD的實例。如圖7中所示，所請求數(shù)據RD可以包括在單個圖像平面IP的數(shù)據中。像素高速緩存1265可以接收針對包括所請求數(shù)據的圖像平面IP的請求，并且輸出圖像平面IP的數(shù)據。像素高速緩存1265可以接收針對所請求數(shù)據RD的請求,并且輸出圖像平面IP的數(shù)據。像素高速緩存1265可以接收針對所請求數(shù)據RD的請求，并且從圖像平面IP的數(shù)據輸出與所請求數(shù)據RD相對應的部分。
[0122]圖8是操作圖5中所示的像素高速緩存1265的方法的另一個實例的流程圖。參照圖1、圖4、圖5和圖8，在操作S210處，接收請求REQ1。請求REQl可以包括關于兩個或更多圖像平面的數(shù)據的信息，比如地址?？梢詮乃邮盏降牡刂诽崛〕鰳撕濼和行索引LI。
[0123]在操作S220處，選擇第一個圖像平面。在操作S230處，確定是否發(fā)生“命中”。如果“命中”發(fā)生，則在操作S240處輸出所請求的圖像平面的數(shù)據。
[0124]如果“命中”沒有發(fā)生，則在操作S250處從主存儲器1300獲取所請求的圖像平面的數(shù)據。在操作S260處，把所獲取的圖像平面的數(shù)據存儲在數(shù)據存儲器DM中并且輸出所獲取的圖像平面的數(shù)據。
[0125]在操作S270處，確定所輸出的圖像平面的數(shù)據是否為最后一個圖像平面的數(shù)據。如果所輸出的圖像平面的數(shù)據是最后一個圖像平面的數(shù)據，則處理結束。如果所輸出的圖像平面的數(shù)據不是最后一個圖像平面的數(shù)據，則在操作S280處，選擇下一個圖像平面并且處理返回操作S230。
[0126]參照圖8，根據本發(fā)明構思的一個實施例，把圖像平面的數(shù)據存儲在行填充單元中的像素高速緩存1265可以一次接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求，并且根據所接收到的請求順序地輸出所述兩個或更多圖像平面的數(shù)據。
[0127]圖9示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的一個實例。參照圖5和圖9，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列上的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列上的各圖像平面的數(shù)據。
[0128]去到像素高速緩存1265的請求REQl可以包括關于所請求數(shù)據RD的基準點RP的地址以及所請求數(shù)據RD的寬度0FF_X的信息?；鶞庶cRP可以對應于所請求數(shù)據RD地址中的最低地址的位置?；鶞庶cRP可以是所請求數(shù)據RD的左上角位置。
[0129]圖10示出了關于像素高速緩存1265如何響應于圖9中的請求輸出所請求數(shù)據RD的一個實例。參照圖5、圖9和圖10，像素高速緩存1265可以通過至少兩種不同方式輸出所請求數(shù)據RD。
[0130]在本發(fā)明構思的一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各行圖像平面來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在單一行中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各行中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。在一個實施例中，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一行中的各圖像平面IP_lb到IP_le的數(shù)據，第二行中的各圖像平面IP_2b到IP_2e的數(shù)據，第三行中的各圖像平面IP_3b到IP_3e的數(shù)據，以及第四行中的各圖像平面IP_4b到IP_4e的數(shù)據。
[0131]在本發(fā)明構思的另一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各列圖像平面來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在單一列中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各列中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。舉例來說，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一列中的各圖像平面IP_lb到IP_4b的數(shù)據，第二列中的各圖像平面IP_lc到IP_4c的數(shù)據，第三列中的各圖像平面IP_ld到IP_4d的數(shù)據，以及第四列中的各圖像平面IP_le到IP_4e的數(shù)據。
[0132]如果請求REQl包括基準點RP的地址和寬度0FF_X，則將從像素高速緩存1265輸出的數(shù)據CD可以不只包括所請求數(shù)據RD，而且還包括沒有包括在所請求數(shù)據RD中的各圖像平面的數(shù)據。傳送請求REQl的主裝置(例如圖1中所示的圖像處理裝置1260或應用處理器1200的其他元件)可以從接收自像素高速緩存1265的各圖像平面IP的數(shù)據當中僅選擇將對其執(zhí)行計算的與所請求數(shù)據RD相對應的部分。
[0133]在本發(fā)明構思的另一個實施例中，響應于請求REQ1，像素高速緩存1265可以僅輸出對應于所請求數(shù)據RD的數(shù)據。舉例來說，在第一行中的各圖像平面Ib到Ie當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。同樣地，在第四行中的各圖像平面4b到4e當中，在第一列中的各圖像平面Ib到4b當中，以及在第四列中的各圖像平面Ie到4e當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。
[0134]處理圖像的主裝置可以基于空間位置來請求2D圖像數(shù)據。在使用根據本發(fā)明構思的實施例的像素高速緩存1265時，可以通過單一請求REQl來請求對應于像素高速緩存1265的多個行填充單元的多個圖像平面的數(shù)據。因此可以減少像素高速緩存1265訪問的次數(shù)，并且可以增強圖像處理裝置1260或應用處理器1200 (二者都包括像素高速緩存1265)的性能。
[0135]關于圖9和圖10所說明的請求的實施例不限于請求多個圖像平面的數(shù)據。舉例來說，正如關于圖7所說明的那樣，如果所請求數(shù)據RD包括在單個圖像平面內，則請求REQl可以包括基準點RP的地址和寬度0FF_X。不管所請求數(shù)據RD的尺寸如何都可以應用關于圖9和圖10所說明的請求的實施例。因此，即使由主裝置要求的所請求數(shù)據RD的尺寸發(fā)生改變，仍然可以按照相同的方式傳送所述請求。
[0136]圖11示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖11，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0137]不同于圖9中所示的實施例,在圖11所示的實施例中，請求REQl可以包括關于圖像平面IP_lb的地址的信息，其中包括基準點RP和寬度0FF_X。寬度0FF_X可以包括其中包括了所請求數(shù)據RD的各圖像平面的寬度。
[0138]包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是圖像平面IP_lb地址中的最低地址。包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是包括基準點RP的圖像平面IP_lb的左上角位置。
[0139]如果根據圖11中所示的實施例傳送請求REQ1，則像素高速緩存1265可以根據圖10中所示的實施例輸出圖像平面的數(shù)據。[0140]圖12示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖12，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0141]去到像素高速緩存1265的請求REQl可以包括關于所請求數(shù)據RD的基準點RP的地址以及所請求數(shù)據RD的垂直長度0FF_Y的信息。基準點RP可以對應于所請求數(shù)據RD地址中的最低地址的位置?；鶞庶cRP可以是所請求數(shù)據RD的左上角位置。
[0142]圖13示出了關于像素高速緩存1265如何響應于圖12中的請求而輸出所請求數(shù)據RD的一個實例。參照圖5、圖12和圖13，像素高速緩存1265可以通過至少兩種不同方式輸出所請求數(shù)據RD。
[0143]在本發(fā)明構思的一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各行來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在單一行中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各行中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。舉例來說，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一行中的各圖像平面Ib到Ih的數(shù)據，第二行中的各圖像平面2b到2h的數(shù)據，第三行中的各圖像平面3b到3h的數(shù)據，以及第四行中的各圖像平面4b到4h的數(shù)據。
[0144]在本發(fā)明構思的另一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各列來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在單一列中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各列中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。舉例來說，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一列中的各圖像平面Ib到3b的數(shù)據，第二列中的各圖像平面Ic到3c的數(shù)據，第三列中的各圖像平面Id到3d的數(shù)據，第四列中的各圖像平面Ie到3e的數(shù)據，第五列中的各圖像平面If到3f的數(shù)據，第六列中的各圖像平面Ig到3g的數(shù)據，以及第七列中的各圖像平面Ih到3h的數(shù)據。
[0145]如果請求REQl包括基準點RP的地址和垂直長度0FF_Y，則將從像素高速緩存1265輸出的數(shù)據CD可以不只包括所請求數(shù)據RD，而且還包括沒有包括在所請求數(shù)據RD中的各圖像平面的數(shù)據。傳送請求REQl的主裝置(例如圖1中所示的圖像處理裝置1260或應用處理器1200的其他元件)可以從接收自像素高速緩存1265的各圖像平面IP的數(shù)據當中僅選擇將對其執(zhí)行計算的與所請求數(shù)據RD相對應的部分。
[0146]在本發(fā)明構思的另一個實施例中，響應于請求REQ1，像素高速緩存1265可以僅輸出對應于所請求數(shù)據RD的數(shù)據。舉例來說，在第一行中的各圖像平面Ib到Ih當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。同樣地，在第三行中的各圖像平面3b到3h當中，在第一列中的各圖像平面Ib到3b當中，以及在第七列中的各圖像平面Ih到3h當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。
[0147]處理圖像的主裝置可以基于空間位置請求2D圖像數(shù)據。在使用根據本發(fā)明構思的實施例的像素高速緩存1265時，可以通過單一請求REQl來請求對應于像素高速緩存1265的多個行填充單元的多個圖像平面的數(shù)據。因此可以減少像素高速緩存1265訪問的次數(shù)，并且可以增強圖像處理裝置1260或應用處理器1200 (二者都包括像素高速緩存1265)的性能。
[0148]關于圖12和圖13所說明的請求的實施例不限于請求多個圖像平面的數(shù)據。舉例來說，正如已關于圖7所說明的那樣，如果所請求數(shù)據RD包括在單個圖像平面內，則請求REQl可以包括基準點RP的地址和垂直長度OFF_Y。不管所請求數(shù)據RD的尺寸如何都可以應用關于圖12和圖13所說明的請求的實施例。因此，如果由主裝置要求的所請求數(shù)據RD的尺寸發(fā)生改變，仍然可以按照相同的方式傳送所述請求。
[0149]圖14示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖14，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0150]根據本發(fā)明構思的一個實施例，在圖14中，請求REQl可以包括關于圖像平面IP_lb的地址的信息，其中包括基準點RP和垂直長度0FF_Y。垂直長度0FF_Y可以包括其中包括了所請求數(shù)據RD的各圖像平面的垂直長度。
[0151]包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是圖像平面IP_lb地址中的最低地址。包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是包括基準點RP的圖像平面IP_lb的左上角位置。
[0152]如果根據圖14中所示的實施例傳送請求REQ1，則像素高速緩存1265可以根據圖13中所示的實施例輸出圖像平面的數(shù)據。
[0153]圖15示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖15，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0154]去到像素高速緩存1265的請求REQl可以包括關于所請求數(shù)據RD的基準點RP的地址、所請求數(shù)據RD與基準點RP相距的水平寬度0FF_X以及所請求數(shù)據RD與基準點RP相距的垂直長度0FF_Y的信息。基準點RP可以對應于所請求數(shù)據RD地址中的最低地址的位置?；鶞庶cRP可以是所請求數(shù)據RD的左上角位置。
[0155]圖16示出了關于像素高速緩存1265如何響應于圖15中的請求而輸出所請求數(shù)據RD的一個實例。參照圖5、圖15和圖16，像素高速緩存1265可以通過至少兩種不同方式輸出所請求數(shù)據RD。
[0156]在本發(fā)明構思的一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各行圖像平面來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在第一行中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各行中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。舉例來說，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一行中的各圖像平面Ib到Id的數(shù)據，第二行中的各圖像平面2b到2d的數(shù)據，以及第三行中的各圖像平面3b到3d的數(shù)據。
[0157]在本發(fā)明構思的另一個實例中，像素高速緩存1265可以基于各列圖像平面來輸出各圖像平面的數(shù)據。像素高速緩存1265可以輸出在第一列中的各第一圖像平面的數(shù)據，并且隨后輸出后續(xù)各列中的各后續(xù)圖像平面的數(shù)據。舉例來說，像素高速緩存1265可以順序地輸出第一列中的各圖像平面Ib到3b的數(shù)據，第二列中的各圖像平面Ic到3c的數(shù)據，以及第三列中的各圖像平面Id到3d的數(shù)據。
[0158]如果請求REQl包括基準點RP的地址、水平寬度0FF_X和垂直長度0FF_Y，則將從像素高速緩存1265輸出的數(shù)據CD可以包括與所請求數(shù)據RD對應的圖像平面的數(shù)據。傳送請求REQl的主裝置(例如圖1中所示的圖像處理裝置1260或應用處理器1200的其他元件)可以從接收自像素高速緩存1265的各圖像平面IP的數(shù)據當中僅選擇將對其執(zhí)行計算的與所請求數(shù)據RD對應的部分。
[0159]在本發(fā)明構思的另一個實施例中，響應于請求REQ1，像素高速緩存1265可以僅輸出對應于所請求數(shù)據RD的數(shù)據。舉例來說，在第一行中的各圖像平面Ib到Id當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。同樣地，在第三行中的各圖像平面3b到3c當中，在第一列中的各圖像平面Ib到3b當中，以及在第四列中的各圖像平面Ie到3e當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。
[0160]處理圖像的主裝置可以基于空間位置請求2D圖像數(shù)據。在使用根據本發(fā)明構思的實施例的像素高速緩存1265時，可以通過單一請求REQl來請求對應于像素高速緩存1265的多個行填充單元的多個圖像平面的數(shù)據。因此可以減少像素高速緩存1265訪問的次數(shù)，并且可以增強圖像處理裝置1260或應用處理器1200 (二者都包括像素高速緩存1265)的性能。
[0161]關于圖15和圖16所說明的請求的實施例不限于請求多個圖像平面的數(shù)據。舉例來說，正如已關于圖7所說明的那樣，即使所請求數(shù)據RD包括在單個圖像平面內，請求REQl也可以包括基準點RP的地址、水平寬度0FF_X和垂直長度0FF_Y。不管所請求數(shù)據RD的尺寸如何都可以應用關于圖15和圖16所說明的請求的實施例。因此，即使所請求數(shù)據RD的尺寸發(fā)生改變，仍然可以按照相同的方式傳送所述請求。
[0162]圖17示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖17，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0163]根據本發(fā)明構思的一個實施例，在圖17中，請求REQl可以包括關于圖像平面IP_lb的地址的信息，其中包括基準點RP、水平長度0FF_X和垂直長度0FF_Y。水平長度0FF_X可以包括圖像平面的長度，其中所述圖像平面包括所請求數(shù)據RD。垂直長度0FF_Y可以包括圖像平面的垂直長度，其中所述圖像平面包括所請求數(shù)據RD。
[0164]包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是圖像平面IP_lb地址中的最低地址。包括基準點RP的圖像平面IP_lb的地址可以是包括基準點RP的圖像平面IP_lb的左上角位置。
[0165]如果根據圖17中所示的實施例傳送請求REQ1，則像素高速緩存1265可以根據圖15中所示的實施例輸出圖像平面的數(shù)據。
[0166]圖18示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖18，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0167]去到像素高速緩存1265的請求REQl可以包括關于所請求數(shù)據RD的第一基準點RPl的地址以及第二基準點RP2的地址。第一基準點RPl可以對應于所請求數(shù)據RD地址中的最低地址的位置。第一基準點RPl可以是所請求數(shù)據RD的左上角位置。第二基準點RP2可以對應于所請求數(shù)據RD地址中的最高地址的位置。第二基準點RP2可以是所請求數(shù)據RD的右下角位置。[0168]如果根據圖18中所示的實施例傳送請求REQ1，則像素高速緩存1265可以根據圖15中所示的實施例輸出圖像平面的數(shù)據。
[0169]如果請求REQl包括第一基準點RPl的地址和第二基準點RP2的地址，則將從像素高速緩存1265輸出的數(shù)據CD可以包括與所請求數(shù)據RD對應的圖像平面的數(shù)據。傳送請求REQl的主裝置(例如圖1中所示的圖像處理裝置1260或應用處理器1200的其他元件)可以從接收自像素高速緩存1265的各圖像平面IP的數(shù)據當中僅選擇將對其執(zhí)行計算的對應于所請求數(shù)據RD的部分。
[0170]在本發(fā)明構思的另一個實施例中，響應于請求REQ1，像素高速緩存1265可以僅輸出對應于所請求數(shù)據RD的數(shù)據。舉例來說，在第一行中的各圖像平面Ib到Id當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。同樣地，在第三行中的各圖像平面3b到3c當中，在第一列中的各圖像平面Ib到3b當中，以及在第四列中的各圖像平面Ie到3e當中，可以只輸出對應于所請求數(shù)據RD的部分而不是全部數(shù)據。
[0171]處理圖像的主裝置可以基于空間位置請求2D圖像數(shù)據。在使用根據本發(fā)明構思的實施例的像素高速緩存1265時，可以通過單一請求REQl來請求對應于像素高速緩存1265的多個行填充單元的多個圖像平面的數(shù)據。因此可以減少像素高速緩存1265訪問的次數(shù)，并且可以增強圖像處理裝置1260或應用處理器1200 (二者都包括像素高速緩存1265)的性能。
[0172]關于圖18所說明的請求的實施例不限于請求多個圖像平面的數(shù)據。舉例來說，正如已關于圖7所說明的那樣，如果所請求數(shù)據RD包括在一個圖像平面內，則請求REQl可以包括第一基準點RPl的地址和第二基準點RP2的地址。不管所請求數(shù)據RD的尺寸如何都可以應用關于圖18所說明的請求的實施例。因此，如果所請求數(shù)據RD的尺寸發(fā)生改變，仍然可以按照相同的方式傳送所述請求。
[0173]圖19示出了關于像素高速緩存1265如何接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求的另一個實例。參照圖5和圖19，提供一幅圖像，其包括設置在I到4行和a到h列中的各圖像平面IP。所請求數(shù)據RD對應于設置在I到3行和b到e列中的各圖像平面的數(shù)據。
[0174]根據本發(fā)明構思的一個實施例，在圖19中，請求REQl可以包括關于包括第一基準點RPl的圖像平面IP_lb的地址以及包括第二基準點RP2的圖像平面IP_3e的地址的信息。包括第一基準點RPl的圖像平面IP_lb的地址可以是圖像平面IP_lb地址中的最低地址。包括第一基準點RPl的圖像平面IP_lb的地址可以是包括第一基準點RPl的圖像平面IP_lb的左上角位置。包括第二基準點RP2的圖像平面IP_3e的地址可以是圖像平面IP_3e地址中的最低地址。包括第二基準點RP2的圖像平面IP_3e的地址可以是包括第二基準點RP2的圖像平面IP_3e的右下角位置。
[0175]如果根據圖19中所示的實施例傳送請求REQ1，則像素高速緩存1265可以根據圖15中所示的實施例輸出圖像平面的數(shù)據。
[0176]前面關于圖9到圖19說明了由像素高速緩存1265接收的請求的各個實施例。像素高速緩存1265可以根據如在圖9到圖19中說明的任一個實施例接收來自主裝置的請求。像素高速緩存1265的主裝置(例如圖像處理裝置1260或應用處理器1200的其他元件的至少其中之一)可以根據關于圖9到圖19說明的實施例向像素高速緩存1265傳送請求。在本發(fā)明構思的另一個實施例中，可以在應用處理器1200、圖像處理裝置1260或像素高速緩存1265中提供變換單元。所述變換單元可以對從主裝置到像素高速緩存1265的請求進行變換，從而使得所述請求對應于關于圖9到圖19所說明的實施例。
[0177]圖20是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存1265a的框圖。參照圖1、圖4和圖20，像素高速緩存1265a包括數(shù)據存儲器DM、標簽存儲器TM、多路復用器單元MUl到MU4、比較單元CU、命中和未命中確定單元HDMU、替換單元RMU、狀態(tài)機SM、未命中控制單元MCU、行填充控制單元LCU、行填充緩沖器LB以及特殊功能寄存器SFR。與圖5中所示的像素高速緩存1265的實施例相比，像素高速緩存1265a還包括特殊功能寄存器SFR。
[0178]特殊功能寄存器SFR可以存儲由像素高速緩存1265a的操作所使用的各種信息。特殊功能寄存器SFR可以由外部器件或者由像素高速緩存1265a的用戶設定。特殊功能寄存器SFR可以存儲尺寸信息SI。
[0179]尺寸信息SI可以是關于像素高速緩存1265a的行填充單元的尺寸的信息。像素高速緩存1265a可以控制行填充單元的尺寸，從而使得行填充單元的尺寸可以對應于尺寸/[目息SI ο
[0180]舉例來說，狀態(tài)機SM可以從特殊功能寄存器SFR接收尺寸信息SI，并且基于所接收到的尺寸信息SI控制像素高速緩存1265a。狀態(tài)機SM可以控制數(shù)據存儲器DM以存儲具有與尺寸信息SI相對應的尺寸的圖像平面數(shù)據。狀態(tài)機SM可以控制標簽存儲器TM以存儲具有與尺寸信息SI相對應的尺寸的圖像平面的標簽信息。狀態(tài)機SM可以控制像素高速緩存1265a的各個元件以獲取及輸出具有與尺寸信息SI相對應的尺寸的圖像平面的數(shù)據。
[0181]未命中控制單元MCU可以從主存儲器請求具有與尺寸信息SI相對應的尺寸的圖像平面的數(shù)據。
[0182]行填充控制單元LCU可以控制行填充緩沖器LB以存儲具有與尺寸信息SI相對應的尺寸的圖像平面的數(shù)據。
[0183]圖21是示出了操作圖20中所示的像素高速緩存1265a的方法的流程圖。參照圖20和圖21，在操作S310處，接收針對調節(jié)尺寸的請求。舉例來說，像素高速緩存1265a可以認識到尺寸信息SI存儲在特殊功能寄存器SFR中。在一個實施例中，當為包括像素高速緩存1265a的片上系統(tǒng)或移動設備供電時，訪問像素高速緩存1265a的主設備可以把尺寸信息SI傳送到像素高速緩存1265a。主設備可以傳送圖像平面的尺寸以作為尺寸信息SI。
[0184]在操作S320處，調節(jié)行填充單元的尺寸。像素高速緩存1265a可以基于存儲在特殊功能寄存器SFR中的尺寸信息SI來調節(jié)行填充單元的尺寸。
[0185]在操作S330處，基于行填充單元的經過調節(jié)的尺寸來獲取數(shù)據。像素高速緩存1265a可以基于行填充單元的經過調節(jié)的尺寸從主存儲器1300獲取數(shù)據。像素高速緩存1265a可以輸出所獲取的數(shù)據。
[0186]圖22示出了其中連同對于行填充單元尺寸的控制一起管理數(shù)據存儲器的一個實例。在本發(fā)明構思的一個實施例中，在圖22中，行填充單元的尺寸增大到兩倍。參照圖20和圖22，通過把數(shù)據存儲器DM的至少兩個幀分組在一起而形成單個虛擬幀。在一個實施例中，幀Wl和W2形成虛擬幀VW1，并且?guī)琖3和W4形成另一個虛擬幀VW2?？梢园褞琖l的單個行填充單元和幀W2的單個行填充單元作為單個組合的行填充單元來對待，其中Wl和W2形成虛擬幀VWl。[0187]雖然圖22僅僅示出了改變行填充單元的尺寸的一個實例，但是也可以通過其他方式來改變行填充單元的尺寸。舉例來說，可以對每一個幀各自的行填充單元進行劃分并且將其作為至少兩個分開的行填充單元來對待。
[0188]圖23示出了描述主設備的處理單元尺寸和行填充單元的尺寸的表。參照圖23，當訪問像素高速緩存1265a的主設備的處理單元尺寸是16X 16時，像素高速緩存1265a的行填充單元的尺寸可以是16X4。在這種情況下，主設備向像素高速緩存1265a傳送四次訪問請求以執(zhí)行一次計算。突發(fā)(burst)長度可以是I個行填充單元的尺寸。
[0189]如果主設備的處理單元尺寸是32X32，則像素高速緩存1265a的行填充單元的尺寸可以調節(jié)到32X4。在這種情況下，主設備向像素高速緩存1265a傳送四次訪問請求以執(zhí)行一次計算。突發(fā)長度可以是2個行填充單元的尺寸。
[0190]如果主設備的處理單元尺寸是64x64，則像素高速緩存1265a的行填充單元的尺寸可以被調節(jié)到64x4。在這種情況下，主設備向像素高速緩存1265a傳送四次訪問請求以執(zhí)行一次計算。突發(fā)長度可以是4個行填充單元的尺寸。
[0191]如前所述，即使主設備的處理單元尺寸發(fā)生改變，由于像素高速緩存1265a的行填充單元的尺寸根據主設備的處理單元尺寸變化，因此主設備對像素高速緩存1265a的訪問次數(shù)不會增加。因此，可以增強包括像素高速緩存1265a的移動設備的性能。
[0192]圖24是根據本發(fā)明構思的第三實施例的像素高速緩存1265b的框圖。像素高速緩存1265b包括數(shù)據存儲器DM、標簽存儲器TM、多路復用器單元MUl到MU4、比較單元⑶、命中和未命中確定單元HDMU、替換單元RMU、狀態(tài)機SM、未命中控制單元MCU、行填充控制單元IXU、行填充緩沖器LB以及特殊功能寄存器SFR。與圖5中所示的像素高速緩存1265相t匕，像素高速緩存1265b還包括特殊功能寄存器SFR。
[0193]特殊功能寄存器SFR可以存儲由像素高速緩存1265b的操作所使用的各種信息。特殊功能寄存器SFR可以由外部器件或者由像素高速緩存1265b的用戶設定。特殊功能寄存器SFR可以存儲多重信息MI。
[0194]多重信息MI可以是能夠由像素高速緩存1265b同時處理的圖像平面的數(shù)目。多重信息MI可以是能夠由像素高速緩存1265b同時處理的請求REQ的數(shù)目。圖24示出了根據本發(fā)明構思的一個實施例的能夠同時處理兩個請求REQla和REQlb的像素高速緩存1265b。
[0195]像素高速緩存1265b的對應元件可以被劃分，以便分開處理第一請求REQla和第二請求REQlb。在一個實施例中，標簽存儲器TM的標簽幀TWla到TWna、多路復用器單元MUl的多路復用器Mla到Mna、比較單元⑶的比較器CPla到CPna、命中和未命中確定單元HDMUa、替換單元RMUa、多路復用器單元MU2a、多路復用器單元MU3a、多路復用器單元MU4a、狀態(tài)機SMa、未命中控制單元MCUa、行填充控制單元IXUa以及行填充緩沖器LBa可以響應于第一請求REQla操作。這些元件可以響應于第一請求REQla生成命中和未命中信號HMIa，向主存儲器1300傳送請求REQ2a，從主存儲器1300接收數(shù)據D2a和信號S2a，并且輸出數(shù)據Dla和信號Sla。
[0196]此外，標簽存儲器TM的標簽幀TWlb到TWnb、多路復用器單元MUl的多路復用器Mlb到Mnb、比較單元CU的比較器CPlb到CPnb、命中和未命中確定單元HDMUb、替換單元RMUb、多路復用器單元MU2b、多路復用器單元MU3b、多路復用器單元MU4b、狀態(tài)機SMb、未命中控制單元MCUb、行填充控制單元LCUb以及行填充緩沖器LBb可以響應于第二請求REQlb操作。這些元件可以響應于第二請求REQlb生成命中和未命中信號HMIb，向主存儲器1300傳送請求REQ2b，從主存儲器1300接收數(shù)據D2b和信號S2b，并且輸出數(shù)據Dlb和信號Sib。
[0197]可以基于多重信息MI將數(shù)據存儲器DM劃分成多個分組。每一個分組可以存儲對應于一個請求的圖像平面的數(shù)據。在一個實施例中，如圖22中所示，數(shù)據存儲器DM的多個幀Wl到Wn可以形成多個分組。數(shù)據存儲器DM的對應幀可以被劃分以形成多個分組。數(shù)據存儲器DM的對應行填充單元可以被劃分以形成多個分組。
[0198]在本發(fā)明構思的一個實施例中，類似于數(shù)據存儲器DM，可以響應于多重信息MI來對標簽存儲器TM、多路復用器單元MUl和比較器單元CU進行劃分以處理多個請求。在本發(fā)明構思的另一個實施例中，可以響應于多重信息MI來激活或停用標簽存儲器TM的標簽幀Tfflb到TWnb、多路復用器單元MUl的多路復用器Mlb到Mnb、比較單元⑶的比較器CPlb到CPnb。
[0199]此外，可以響應于多重信息MI來激活或停用命中和未命中確定單元HMDUb、替換單元RMUb、多路復用器單元MU2b、多路復用器單元MU3b、多路復用器單元MU4b、狀態(tài)機SMb、未命中控制單元MCUb、行填充控制單元LCUb以及行填充緩沖器LBb。
[0200]圖25是操作圖24中所示的像素高速緩存1265b的方法的流程圖。參照圖24和圖25，在操作S410處，接收用于劃分像素高速緩存1265b的請求。該劃分請求可以表明如何基于需要同時處理的請求數(shù)目來劃分像素高速緩存1265b。舉例來說，像素高速緩存1265b可以認識到多重信息MI存儲在特殊功能寄存器SFR中。在一個實施例中，當為包括像素高速緩存1265b的片上系統(tǒng)或移動設備供電時，訪問像素高速緩存1265b的主設備可以把多重信息MI傳送到像素高速緩存1265b。
[0201]在操作S420處，根據劃分請求分配至少兩個高速緩存區(qū)域。像素高速緩存1265b可以基于多重信息MI把數(shù)據存儲器DM劃分成至少兩個區(qū)域。
[0202]在操作S430處，根據所劃分的高速緩存區(qū)域同時獲取至少兩個圖像平面的數(shù)據。
[0203]圖26是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存1265c的框圖。參照圖1、圖4和圖26，像素高速緩存1265c包括數(shù)據存儲器DM、標簽存儲器TM、多路復用器單元MUl到MU4、比較單元CU、命中和未命中確定單元HDMU、替換單元RMU、狀態(tài)機SM、未命中控制單元MCU、行填充控制單元LCU、行填充緩沖器LB、未命中比較器MCP、未命中寄存器MFF以及未命中下命中寄存器HUMFF。與圖5中所示的像素高速緩存1265相比，像素高速緩存1265c還包括未命中比較器MCP、未命中寄存器MFF以及未命中下命中寄存器HUMFF。
[0204]未命中寄存器MFF可以存儲包括在響應于命中和未命中信息HMI的請求REQl中的地址。舉例來說，如果命中和未命中信息HMI表明“未命中”，則未命中寄存器MFF可以存儲包括在請求REQl中的地址。未命中寄存器MFF可以包括多個觸發(fā)器。
[0205]響應于命中和未命中信息HMI，未命中比較器MCP可以把包括在請求REQl中的地址與存儲在未命中寄存器MFF中的地址進行比較。在一個實施例中，當命中和未命中信息HMI表明“未命中”時，未命中比較器MCP可以執(zhí)行比較。
[0206]響應于命中和未命中信息HMI，未命中下命中寄存器HUMFF可以存儲包括在請求REQl中的地址。在一個實施例中，當像素高速緩存1265c獲取一個圖像平面的數(shù)據，或者未命中寄存器MFF存儲地址并且命中和未命中信息HMI表明“命中”時，未命中下命中寄存器HUMFF可以存儲包括在請求REQl中的地址。未命中下命中寄存器HUMFF可以包括多個觸發(fā)器。
[0207]像素高速緩存1265c可以是非阻塞式高速緩存。如果請求REQl被確定為“未命中”，則包括在請求REQl中的地址可以存儲在未命中寄存器MFF中。在地址存儲在未命中寄存器MFF中之后，像素高速緩存1265c獲取對應于所述地址的圖像平面的數(shù)據并且同時接收下一個請求REQl。在一個實施例中，未命中控制單元MCU可以基于存儲在未命中寄存器MFF中的地址輸出請求REQ2。
[0208]在由未命中控制單元MCU獲取圖像平面的數(shù)據的同時，可以處理下一個請求REQ1。如果下一個請求REQl為“命中”，則包括在下一個請求REQl中的地址可以存儲在未命中下命中寄存器HUMFF中。如果下一個請求REQl為“未命中”，則包括在下一個請求REQl中的地址可以存儲在未命中寄存器MFF中?？梢杂晌疵锌刂茊卧狹CU獲取對應于存儲在未命中寄存器MFF中的地址的圖像平面的數(shù)據?？梢詮臄?shù)據存儲器DM輸出與存儲在未命中下命中寄存器HUMFF中的地址對應的圖像平面的數(shù)據。
[0209]如果被確定為“未命中”的地址已經存儲在未命中寄存器MFF中，則可以不另外把該地址再存儲在未命中寄存器MFF中?？梢杂晌疵斜容^器MCP來執(zhí)行這樣的確定。
[0210]圖27是示出了操作圖26中所示的像素高速緩存1265c的方法的流程圖。參照圖26和圖27，在操作S510處，像素高速緩存1265c可以接收請求REQl。
[0211]在操作S520處，確定請求REQl是否為“命中”。如果所接收到的請求REQl為“命中”，則在操作S540處，輸出所請求的數(shù)據。如果所接收到的請求REQl為“未命中”，則在操作S530處，獲取所請求的數(shù)據并且接收下一個請求REQl?？梢酝瑫r執(zhí)行獲取所請求數(shù)據的操作和接收下一個請求REQl的操作。
[0212]圖28是更加詳細地示出了操作圖26中所示的像素高速緩存1265c的方法的流程圖。參照圖26和圖28，在操作S620處，接收請求REQ1。
[0213]在操作S620處，確定請求REQl是否為“命中”。如果請求REQl為“未命中”，則在操作S625處，把所接收到的請求REQl存儲在未命中寄存器MFF中。隨后執(zhí)行操作S650。如果所接收到的請求REQl為“命中”，則執(zhí)行操作S630。
[0214]在操作S630處，確定“未命中下”條件是否存在。舉例來說，確定在由先前的“未命中”導致的數(shù)據獲取期間是否發(fā)生了“命中”。如果“未命中下”條件不存在，也就是說如果在未命中寄存器MFF中沒有存儲請求并且在沒有獲取圖像平面的數(shù)據的情況下發(fā)生“命中”，則執(zhí)行操作S635。在操作S635處，輸出所請求的圖像平面的數(shù)據?？梢詮臄?shù)據存儲器DM輸出所請求的數(shù)據。舉例來說，可以通過多路復用器單元MU2把請求REQl傳送到數(shù)據存儲器DM，并且可以從數(shù)據存儲器DM輸出所請求的圖像平面的數(shù)據。
[0215]如果“未命中下”條件存在，也就是說如果在未命中寄存器MFF中已存儲了請求并且在獲取圖像平面的數(shù)據的同時發(fā)生“命中”，則在操作S640處把所接收到的請求REQl存儲在未命中下命中寄存器HUMFF中。
[0216]在操作S650處，確定是否正在獲取圖像平面的數(shù)據。如果正在獲取圖像平面的數(shù)據，則可以根據存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求來執(zhí)行所述獲取。因此，在不參照未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF的情況下，在操作S610處執(zhí)行下一個請求REQl。
[0217]如果沒有正在獲取圖像平面的數(shù)據，則可以根據存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求來執(zhí)行所述獲取。在操作S660處，確定所存儲的請求序列是否存在。所述請求序列可以是已接收并且存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求的序列。所述請求序列可以包括關于所存儲的請求的順序的信息。所述請求序列可以由狀態(tài)機SM管理。
[0218]如果所存儲的請求序列不存在，則在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中沒有存儲請求。因此，在不參照未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF的情況下，在操作S610處對下一個請求REQl進行處理。
[0219]如果所存儲的請求序列存在，則在操作S670處確定當前請求序列是否對應于未命中下命中寄存器HUMFF。如果當前請求序列對應于未命中下命中寄存器HUMFF，則在操作S635處輸出所請求的圖像平面的數(shù)據。隨后在操作S610處，對下一個請求進行處理。
[0220]如果當前請求序列不對應于未命中下命中寄存器HUMFF，則在操作S680處根據存儲在未命中寄存器MFF中的請求開始獲取。
[0221]只要像素高速緩存1265c被供電，就可以連續(xù)執(zhí)行操作S610到S680。
[0222]可以通過操作S610到S640對所接收到的請求REQl進行處理?！拔疵小闭埱驲EQl存儲在未命中寄存器MFF中?！拔疵邢旅小闭埱驲EQI存儲在未命中下命中寄存器HUMFF中?！懊小闭埱驲EQl導致輸出圖像平面的數(shù)據。即使接收到“未命中”請求REQ1，像素高速緩存1265c也可以把所接收到的請求REQl存儲在未命中寄存器MFF中，并且繼續(xù)處理下一個請求。
[0223]通過操作S650到S680，對“未命中下”條件進行處理。當沒有正在獲取圖像平面的數(shù)據時，將根據存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求序列來獲取圖像平面的數(shù)據。當對于單個圖像平面的數(shù)據的獲取完成時，執(zhí)行對應于所述序列的下一個請求的圖像平面的數(shù)據的獲取。
[0224]也就是說，通過操作S610到S640，或者輸出圖像平面的數(shù)據，或者把請求REQl存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中。操作S610到S640可以對應于在使用未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF作為緩沖器的同時實時地接收請求REQl。
[0225]通過操作S650到S680，根據存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求獲取圖像平面的數(shù)據。輸出所獲取的圖像平面的數(shù)據，并且從未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中刪除與所獲取的圖像平面的數(shù)據相對應的請求?？梢詧?zhí)行操作S650到S680以處理存儲在未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF中的請求，并且清空未命中寄存器MFF或未命中下命中寄存器HUMFF。
[0226]在圖28中，操作S610到S680被作為單個方法執(zhí)行。但是本發(fā)明構思的實施例不限于單一方法。在本發(fā)明構思的一個實施例中，操作S610到S640可以是處理所接收到的請求REQl的一個方法，而操作S650到S680則可以是處理存儲在寄存器中的請求的另一方法。這些方法可以被彼此獨立地執(zhí)行。
[0227]圖29是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存1265d的框圖。在一個實施例中，像素高速緩存1265d可以提供為分別在圖5、圖20、圖24和圖26中示出的像素高速緩存1265、1265a、1265b和1265c的組合。像素高速緩存1265d可以把圖像平面的數(shù)據存儲在行填充單元中?？梢愿鶕鎯υ谔厥夤δ芗拇嫫鱏FR中的尺寸信息SI來調節(jié)圖像平面或行填充單元的尺寸。像素高速緩存1265d可以基于多重信息MI同時處理多個請求REQla和REQlb。像素高速緩存1265d可以是非阻塞式高速緩存。
[0228]如圖29中所示，可以組合分別在圖5、圖20、圖24和圖26中示出的像素高速緩存1265、1265a、1265b和1265c中的至少兩個像素高速緩存。
[0229]在一個實施例中，如果像素高速緩存1265d設定為同時處理至少兩個請求REQla和REQlb，則圖像平面或行填充單元的尺寸對于每一個請求可以是不同的。
[0230]圖30是根據本發(fā)明構思的另一個實施例的像素高速緩存1265e的框圖。與圖29中的像素高速緩存1265d相比，像素高速緩存1265e還包括多路復用器單元MU5和MU6。多路復用器單元MU5和MU6可以響應于多重信息MI操作。
[0231]多重信息MI可以用來確定是否要激活未命中比較器MCPlb到MCPkb和未命中寄存器MFFb，以及是否要激活數(shù)據存儲器DMb。在一個實施例中，如果停用數(shù)據存儲器DMbJlJ可以把數(shù)據存儲器DMb作為數(shù)據存儲器DMa的一部分來管理。
[0232]尺寸控制單元S⑶可以基于尺寸信息SI來管理像素高速緩存1265e的行填充單元的尺寸。在一個實施例中，可以把尺寸信息SI和多重信息MI提供到像素高速緩存1265e。存儲尺寸信息SI和多重信息MI的特殊功能寄存器SFR可以處在像素高速緩存1265e的外部。
[0233]每一個未命中控制單元MCUa和MCUb包括與外部信道、讀取狀態(tài)機和多重運行控制單元通信的接口。讀取狀態(tài)機可以把讀取請求REQ2a和REQ2b傳送到圖1中所示的主存儲器1300。多重運行控制單元可以控制圖像平面數(shù)據獲取的周期。在一個實施例中，如果發(fā)生多次“未命中”，則可能需要多次圖像平面數(shù)據獲取。當在一個較短時間周期期間執(zhí)行許多次圖像平面數(shù)據獲取時，在主存儲器1300中會出現(xiàn)瓶頸效應。通過調節(jié)圖像平面數(shù)據獲取的周期或頻率，多重運行控制單元允許主存儲器1300避免所述瓶頸效應。
[0234]根據本發(fā)明構思的實施例，像素高速緩存利用包括至少兩行和至少兩列像素的圖像平面來獲取數(shù)據。因此提供了對空間上被局部化的圖像的數(shù)據管理進行了優(yōu)化的像素高速緩存、操作像素高速緩存的方法以及包括像素高速緩存的圖像處理裝置。
[0235]參照圖像處理裝置描述了本申請的發(fā)明構思。根據本發(fā)明構思的圖像處理裝置可以包括諸如圖形處理單元GPU、視頻編解碼器、顯示控制器、圖像信號處理器ISP等各種圖像處理硬件中的至少一種。即，根據本發(fā)明構思的像素高速緩存可以被提供為如GPU、視頻編解碼器、顯示控制器、圖像信號處理器ISP等各種圖像處理硬件中的至少一種的一個元件。
[0236]前面公開的主題應被視為說明性而非限制性，并且所附權利要求書意圖涵蓋落在本發(fā)明構思的實質精神和范圍內的所有此類修改、增強和其他實施例。因此，在法律所允許的最大程度上，本發(fā)明構思的范圍應當由所附權利要求書及其等效表述的可允許的最廣泛解釋來決定，而不應當受到前面的詳細描述的約束或限制。
【權利要求】
1.一種操作像素高速緩存的方法，所述像素高速緩存包括多個行填充單元并且配置成獲取存儲在主存儲器中的圖像，所述方法包括步驟: 從圖像處理裝置接收針對一個或更多圖像平面的數(shù)據的請求；以及 如果針對至少一個圖像平面的所述請求被確定為“命中”，則輸出所述至少一個圖像平面的所請求的數(shù)據，并且從所述主存儲器獲取被確定為未“命中”的至少一個其他圖像平面的所請求的數(shù)據， 其中，對于所述一個或更多圖像平面中的每一個圖像平面，基于該圖像平面的數(shù)據是否存儲在所述多個行填充單元中的一個行填充單元中來確定“命中”，并且 其中，所述圖像平面包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
2.如權利要求1所述的操作像素高速緩存的方法，還包括步驟: 在接收所述請求之前，把存儲在所述主存儲器中的圖像的一個圖像平面的數(shù)據存儲在所述多個行填充單元中的一個行填充單元中， 其中，存儲在所述行填充單元中的圖像平面的數(shù)據被輸出到所述圖像處理裝置， 其中，所述行填充單元是在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的數(shù)據單位。
3.如權利要求1所述的操作像素高速緩存的方法，其中，存儲在所述行填充單元中的圖像平面的數(shù)據是從所述主存儲器的至少兩個部分獲取的，所述主存儲器中的所述至少兩個部分的地址是不連續(xù)的，并且所述至少兩個部分中的每一個部分具有所述主存儲器中的至少兩個連續(xù)地址。
4.如權利要求1所述的操作像素高速緩存的方法，還包括步驟: 輸出所述至少一個其他圖像平面的所獲取的數(shù)據。
5.如權利要求1所述的操作像素高速緩存的方法，其中，接收所述請求的步驟包括從所述圖像處理裝置接收針對兩個或更多圖像平面的數(shù)據的請求。
6.如權利要求5所述的操作像素高速緩存的方法， 其中，所述請求包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的水平寬度。
7.如權利要求5所述的操作像素高速緩存的方法， 其中，所述請求包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的垂直長度。
8.如權利要求5所述的操作像素高速緩存的方法， 其中，所述請求包括與所述兩個或更多圖像平面有關的基準點的地址以及與所述基準點相距的水平寬度和垂直長度。
9.如權利要求5所述的操作像素高速緩存的方法， 其中，所述請求包括與所述兩個或更多圖像平面有關的第一基準點和第二基準點的地址。
10.如權利要求5所述的操作像素高速緩存的方法，其中，所述兩個或更多所請求的圖像平面在圖像中是相鄰的。
11.如權利要求2所述的操作像素高速緩存的方法，還包括步驟: 在存儲所述數(shù)據的步驟之前，調節(jié)所述行填充單元的容量。
12.如權利要求2所述的操作像素高速緩存的方法，還包括步驟: 在存儲所述數(shù)據的步驟之前，把所述多個行填充單元劃分成第一行填充分組和第二行填充分組。
13.如權利要求12所述的操作像素高速緩存的方法，其中，存儲所述數(shù)據的步驟包括: 把第一圖像的第一圖像平面的第一數(shù)據存儲到所述第一行填充分組的第一行填充單元中；以及 把不同于所述第一圖像的第二圖像的第二圖像平面的第二數(shù)據存儲到所述第二行填充分組的第二行填充單元中， 其中，把所述第一數(shù)據存儲到所述第一行填充單 元中和把所述第二數(shù)據存儲到所述第二行填充單元中被同時執(zhí)行。
14.如權利要求1所述的操作像素高速緩存的方法，其中，如果針對第一圖像平面的數(shù)據的請求被確定為未“命中”，則從所述主存儲器獲取所述第一圖像平面的所請求的數(shù)據，并且同時從所述圖像處理裝置接收針對第二圖像平面的數(shù)據的請求。
15.一種像素高速緩存，其包括: 數(shù)據存儲器，其包括多個幀，每一個幀包括被配置成存儲數(shù)據的多個行填充單元； 標簽存儲器，其包括分別對應于所述多個幀的多個標簽幀，每一個標簽幀包括分別與每一個幀的多個行填充單元對應的多個標簽行；以及 未命中控制單元，其配置成請求存儲在處于所述像素高速緩存外部的主存儲器中的圖像的一個圖像平面的數(shù)據， 其中，從所述主存儲器接收的圖像平面的數(shù)據被存儲在所述數(shù)據存儲器的行填充單元中，從所述主存儲器接收的圖像平面的數(shù)據的地址信息被存儲在所述標簽存儲器的標簽行中， 所述行填充單元的容量對應于在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的圖像數(shù)據的尺寸，并且 所述圖像平面包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
16.如權利要求15所述的像素高速緩存，還包括: 寄存器，其配置成存儲關于所述行填充單元的容量的信息，其中，根據存儲在所述寄存器中的信息來調節(jié)所述行填充單元的容量。
17.如權利要求16所述的像素高速緩存， 其中，如果將要增大所述行填充單元的容量，則對來自所述標簽存儲器的至少兩個不同幀的至少兩個行填充單元進行組合，以形成一個組合的行填充單元。
18.如權利要求15所述的像素高速緩存，還包括: 寄存器，其配置成存儲關于同時處理的圖像的數(shù)目的信息， 其中，所述未命中控制單元配置成從所述主存儲器同時請求多個圖像平面的數(shù)據，所述多個圖像平面的數(shù)目與所述同時處理的圖像的數(shù)目相對應。
19.如權利要求15所述的像素高速緩存，還包括: 命中和未命中確定單元，其配置成從圖像處理裝置接收針對第一圖像平面的數(shù)據的請求，并且配置成通過搜索所述標簽存儲器來確定所述第一圖像平面的所請求的數(shù)據是否存在于所述數(shù)據存儲器中；以及 寄存器，其配置成存儲被所述命中和未命中確定單元確定為“未命中”請求的請求，其中，所述未命中控制單元配置成根據存儲在所述寄存器中的未命中請求從所述主存儲器請求第二圖像平面的數(shù)據，并且 在把所述未命中請求存儲在所述寄存器中之后，所述命中和未命中確定單元配置成接收針對下一個圖像平面的數(shù)據的請求，并且確定所述下一個圖像平面的所請求的數(shù)據是否存在于所述數(shù)據存儲器中。
20.如權利要求19所述的像素高速緩存，還包括第二寄存器，其配置成在所述未命中控制單元向所述主存儲器請求所述第二圖像平面的數(shù)據的同時存儲被所述命中和未命中確定單元確定為“命中”請求的請求。
21.—種圖像處理裝置，其包括: 像素高速緩存；以及 處理單元，其配置成從所述像素高速緩存請求一個圖像平面的數(shù)據并且配置成對從所述像素高速緩存接收的所述圖像平面的數(shù)據執(zhí)行圖像處理， 其中，所述像素高速緩存包括: 數(shù)據存儲器，其包 括多個幀，每一個幀包括被配置成存儲數(shù)據的多個行填充單元； 標簽存儲器，其包括分別對應于所述多個幀的多個標簽幀，每一個標簽幀包括分別與每一個幀的多個行填充單元對應的多個標簽行；以及 未命中控制單元，其配置成根據來自所述處理單元的請求從外部主存儲器請求所述圖像平面的數(shù)據， 其中，從所述主存儲器接收的圖像平面數(shù)據被存儲在所述數(shù)據存儲器的行填充單元中，并且從所述主存儲器接收的所述圖像平面的數(shù)據的地址信息被存儲在所述標簽存儲器的標簽行中， 所述行填充單元的容量對應于在所述像素高速緩存中一次存儲或輸出的圖像數(shù)據的尺寸，并且 所述圖像平面包括至少兩行和至少兩列的像素，并且具有與所述行填充單元的容量實質上相同的尺寸。
【文檔編號】G06T1/60GK103971327SQ201410032809
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2013年1月24日
【發(fā)明者】鄭永振, 吳鎮(zhèn)鴻 申請人:三星電子株式會社