[发明专利]生成和解析图形处理流水线内的像素值

说明书

技术领域

本发明涉及图形处理系统。更特别地，本发明涉及在图形处理流水线内提供的处理电路。

背景技术

提供例如图形处理单元(GPU)等图形处理系统是已知的，其包括图形处理流水线(其具有用于执行例如提取输入数据、处理输入数据和将输出数据写回到帧缓冲存储器等功能的多个处理段)。图形处理流水线可典型地提供有一些流水线存储器(例如，方块存储器)，用于在将像素值写回到帧缓冲处理器(其中组装完整帧的像素值)之前支持图形处理流水线内的这样的操作。

这样的图形处理系统的领域内执行解析(resolving)操作(其中输入像素值的分辨率与输出像素值的分辨率不同)也是已知的。这样的解析操作的示例是下降采样(down-sampling)，其中图像以比它将显示的分辨率高的分辨率生成，因此被下降采样到显示分辨率。典型地这样的操作要求图像处理流水线首先生成以较高分辨率的像素值的帧并且将这些存储在帧缓冲存储器内。这些高分辨率像素值然后从帧缓冲存储器读回并且在显示之前将较低分辨率像素值写入帧缓冲存储器之前经受下降采样。以高分辨率的像素值写出到帧缓冲存储器，接着将这些像素值读回到图像处理流水线使得它们可被下降采样并且以较低分辨率写出，这在存储器带宽和能量消耗方面是浪费的。

一些图形处理流水线是已知的，其提供图形处理流水线内的固定功能性的下降采样器。这样的图形处理器的示例是由英国剑桥ARM有限公司设计的Mali图形处理单元。

随着伴随有要求降低功率消耗和增加运行速度的更高级的图形处理要求的出现，当使用支持高级图形处理所需要的可编程解析操作时将数据以第一分辨率写到帧缓冲存储器然后将该数据从帧缓冲存储器中读回用于转换到第二分辨率同时还要避免存储器带宽和能量消耗限制的要求是难以容许的。

发明内容

从一个方面看，本发明提供用于生成待存储在帧缓冲存储器中的像素数据值的帧的图形处理装置，所述图形处理装置包括：

图形处理流水线，其包括：

(i)响应于一个或多个第一输入参数以生成所述帧内的区域的以第一分辨率的像素值的像素值生成电路；

(ii)耦合于所述处理流水线并且配置成存储以所述第一分辨率的所述像素值的流水线存储器；和

(iii)耦合于所述流水线存储器并且配置成将存储在所述流水线存储器中的像素值写到所述帧缓冲存储器的写回电路；其中

所述图形处理流水线还包括：

(iv)响应于一个或多个图形程序指令和一个或多个第二参数从所述流水线存储器以所述第一分辨率读取所述像素值并且执行由所述图形程序指令和所述一个或多个第二参数指定的解析操作以生成待由所述写回电路写到所述帧缓冲存储器的以第二分辨率的像素值的可编程解析电路，所述第二分辨率与所述第一分辨率不同。

本技术认识到，在许多情况下，待执行的分辨率改变解析操作将要求作为输入的像素值是输出像素值的本地的。从而，当较高分辨率像素值生成并且存储在图形处理流水线的流水线存储器内时，在许多现实世界解析操作中，生成不同分辨率的输出像素值所需要的输入像素值将已经在流水线存储器内存在并且不需要对帧缓冲存储器的插入写回和从帧缓冲存储器的读取。本技术认识到图形处理流水线的能力可以扩展到允许它既生成以第一分辨率的在流水线存储器中的像素值并且然后使用由一个或多个图形程序指令指定的解析操作进一步处理这些在流水线存储器中的像素值以生成以不同于第一分辨率的第二分辨率的输出像素值。然后这些输出像素值可以由写回电路写回到帧缓冲存储器。

将意识到第一分辨率和第二分辨率一般意义上是不同的。然而，在本技术的许多有用的实施例中，第二分辨率低于第一分辨率。

在第二分辨率低于第一分辨率的上下文中，解析电路可读取以第一分辨率的多个像素值作为对于解析操作的输入以形成以第二分辨率的一个或多个像素值。

由一个或多个图形程序指令指定并且将分辨率改变结合到由像素值生成电路在流水线存储器中生成和存储的像素值的可编程解析操作可以采取多种不同形式，包括：例如多采样抗锯齿(anti-aliasing)操作；多采样高动态范围渲染操作；线性混合操作；延迟阴影化操作；格式转换操作；YUV-转换操作；和像素值压缩。

像素值生成电路将典型地包括可编程图形处理电路使得它能够支持不同类型的像素值生成。在该上下文中，像素值生成电路和可编程解析电路可设置成对流水线存储器内的数据值执行各自的图形处理线程而不要求写回和从帧缓冲存储器读取。