[发明专利]一种并行滤波方法及相应的装置

权利要求书

1.一种并行滤波装置，其特征在于，该装置包括：多粒度存储器(10、数据缓存装置(20)、系数缓冲广播装置(30)、向量运算装置(40)和命令队列装置(50)，其中：

所述多粒度存储器(10)用于存储分别从待滤波数据矩阵和滤波系数矩阵中读取的、参与并行滤波运算的待滤波数据和滤波系数，以及滤波之后得到的滤波结果数据；所述多粒度存储器(10)包括：多粒度待滤波数据存储单元(101)，多粒度滤波系数存储单元(102)，多粒度滤波结果存储单元(103)；

所述多粒度待滤波数据存储单元(101)、多粒度滤波系数存储单元(102)的读写位宽与所述向量运算装置(40)的运算尺寸一致，记为BS；

所述数据缓存装置(20)，用于缓存从所述多粒度待滤波数据存储单元(101)中取出的待滤波数据，并对缓存数据进行读取和更新；所述数据缓存装置(20)包括数据缓存体(201)和数据缓冲控制单元(202)；

所述系数缓冲广播装置(30)，用于缓存从所述多粒度滤波系数存储单元(102)中取出的滤波系数，并对缓存数据进行广播，即将所述缓存数据复制BS份，得到宽度为BS个数据元素的输出系数数据(3001)；所述系数缓冲广播装置(30)包括系数缓冲区实体(301)和多个系数缓冲区控制单元：读控制逻辑单元(302)，初始化逻辑单元(303)和更新逻辑单元(304)；

所述命令队列装置(50)用于存放并向所述向量运算装置(40)输出并行滤波运算的操作命令队列；

所述向量运算装置(40)用于基于从所述数据缓存装置(20)中读取得到的待滤波数据和从所述系数缓冲广播装置(30)中读取得到的输出系数数据(3001)进行向量运算，并将运算结果写入所述多粒度滤波结果存储单元(103)中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述并行滤波装置工作时，先将待滤波数据矩阵中的待滤波数据按列从多粒度待滤波数据存储单元(101)中取出，缓存到数据缓存装置(20)中；同时将滤波系数矩阵中的滤波系数按列从多粒度滤波系数存储单元(102)中取出，缓冲到系数缓冲广播装置(30)中；向量运算装置(40)通过读取数据缓存装置(20)来获得待滤波数据，通过读取系数缓冲广播装置(30)来获得经过广播处理的输出系数数据(3001)，之后根据命令队列装置(50)发送的运算命令，基于所得到的数据进行滤波运算，并将运算结果写入多粒度滤波结果存储单元(103)中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据缓存体(201)包括上区(211)、下区(213)以及主区(212)，所述待滤波数据分布在所述主区(212)中，所述上区(211)、下区(213)以及主区(212)的第一列为滤波运算时对特定点滤波所需要的边界元素。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述系数缓冲区实体(301)用于缓存所述滤波系数矩阵中的滤波系数；

所述读控制逻辑单元(302)用于对所述系数缓冲区实体(301)的读操作进行控制；

所述初始化逻辑单元(303)用于在所述系数缓冲广播装置(30)的输入信号一初始化开始信号(3007)有效时，将所述系数缓冲区实体(301初始化；

所述更新逻辑单元(304)用于当所述缓冲区实体(301)不足以放下所述多粒度滤波系数存储单元(102)中的所有滤波系数时，从所述多粒度滤波系数存储单元(102)中取出其余的滤波系数存到所述缓冲区实体(301)中。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述系数缓冲广播装置(30)的输入信号包括：读使能信号(3002)、滤波系数数目指示信号(3003)、所述初始化逻辑单元(303)或所述更新逻辑单元(304)从所述多粒度待滤波数据存储单元(101)中取得的数据(3005)、向量乘累加装置(40)发送给所述系数缓冲广播装置(30)的更新信号(3006)和初始化开始信号(3007)；

输出信号包括：所述初始化逻辑单元(303)或所述更新逻辑单元(304)对所述多粒度待滤波数据存储单元(101)的读请求、读粒度和读地址信号(3004)、对所述读控制逻辑单元(302)从所述缓冲区实体(301)取得的数据进行广播得到的输出系数数据(3001)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述向量运算装置(40可以同时进行一个或多个向量运算。