图形处理系统技术方案

图形处理系统。在图形处理系统中，在将在存储器中存储的图形纹理用作YUV纹理数据时，将YUV纹理数据存储在纹理缓存中，在生成渲染输出时，从该纹理缓存读取该YUV纹理数据，使得用于纹理的色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值作为群组一起存储在缓存中。缓存中的数据的群组标记有用于色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值的标识符，该标识符可用于识别缓存中的色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组，并且指示YUV图形纹理中的位置。

Graphic Processing System

Graphic processing system. In a graphics processing system, when the graphics texture stored in memory is used as YUV texture data, the YUV texture data is stored in the texture buffer. When rendering output is generated, the YUV texture data is read from the texture buffer, so that the data values of the chromaticity data elements for texture and one or more brightness data elements associated with them are stored together as a group. Cache. The group marker of the data in the cache has an identifier for the data value of the group of chroma data elements and one or more brightness data elements associated with them. The identifier can be used to identify the group of chroma data elements in the cache and one or more brightness data elements associated with them, and to indicate the position in the YUV graphics texture.

【技术实现步骤摘要】
图形处理系统
本专利技术涉及用于在图形处理系统中的缓存中存储数据的方法和设备，具体涉及用于在图形处理系统中的缓存中存储纹理数据的方法和设备。
技术介绍
在图形处理系统中常见的是生成用于通过向要绘制的表面应用所谓的纹理或纹理数据生成的渲染输出(例如，要显示的图像)中的采样位置的颜色。这种纹理通常通过存储纹理元素或“纹素”的阵列且然后将纹素映射到用于讨论中的渲染输出(例如，要显示的图像)的对应元素(诸如(且实际上通常为)采样位置的组)上来应用，各纹素表示给定的纹理数据(诸如颜色、亮度和/或光/阴影等值)。由此，图形纹理通常将被构造为数据元素(纹理元素(纹素))的阵列，各数据元素具有对于它存储的纹理数据的对应组。然后通过(例如，使用双线性插值处理)对该位置处的纹理采样确定用于该纹理内的给定位置的纹理数据。纹理数据可以被提供为“YUV”颜色空间中的数据。YUV颜色由表示颜色的亮度的“亮度”(Y)值和表示颜色的色度信息的两个“色度”值(U和V)来描述。YUV数据经常用于视频图像，并且其使用例如随着数字TV和机顶盒的使用增加而在图形处理系统中变得更常见。由此，这种类型的数据的高效处理变得更重要。在“YUV”纹理的情况下，对于纹理内的各数据元素，将存储适当的亮度(Y)和色度(U和V)值。在用于YUV纹理的亮度和色度数据以相同分辨率存储的情况下，对于纹理中的各数据元素，将存在相应的亮度(Y)值和两个色度(U和V)值。换言之，对于纹理中的各“色度”数据元素，将存在对应的一个亮度数据元素的组。人眼对亮度比对色度更敏感，因此通常使用被称为“色度二次采样”的技术来压缩YUV数据。色度二次采样以比亮度(Y)信息更低的分辨率存储色度(U和V)信息。在对色度数据二次采样的情况下，相应地将对于纹理存储并以比亮度数据更低的分辨率在纹理中表示色度数据。由此，存储色度数据的数据元素的阵列将处于比存储亮度数据的数据元素的阵列低的分辨率。这一点的效果然后将为：对于各色度数据元素(位置)，将存在用于该色度数据元素的多个亮度数据元素(位置)的组(即，色度数据元素对应于的纹理中的区域将具有实际上与它关联的多个亮度数据元素的组，因为亮度数据以比色度数据更高的分辨率来存储)。由此，通常对于YUV纹理数据，对于YUV纹理中的各色度数据元素(位置(样本))，将取决于是否对色度数据二次采样且色度数据被二次采样到什么程度而存在一个或更多个关联的亮度数据元素(位置(样本))的组。三个示例性色度二次采样模式为：1.YUV444-亮度和色度数据以相同分辨率来存储(没有色度二次采样)；在这种情况下，各色度数据元素(样本)将关联有一个亮度数据元素(样本)。2.YUV422-色度数据在水平方向上以亮度数据的分辨率的一半来存储，但在垂直方向上以与亮度数据相同的分辨率来存储；在这种情况下，各色度数据元素(样本)将关联有两个亮度数据元素(样本)。3.YUV420-色度数据在水平方向和垂直方向这两者上以亮度数据的分辨率的一半来存储；在这种情况下，各色度数据元素(样本)将关联有四个亮度数据元素(样本)。图1示出了用于YUV420二次采样模式的色度和亮度数据元素的示例性阵列(或更大阵列的一部分)。在该图中(且在另外的这种图中)，圆指示用于色度数据元素40的位置，并且十字指示用于亮度数据元素41的位置。可以看到，色度数据在水平方向和垂直方向这两者上以亮度数据的分辨率的一半来采样。由此，各色度数据元素关联有四个亮度数据元素。YUV纹理数据，特别是色度二次采样的YUV数据(例如，在YUV422或YUV420模式下)，常作为两个或三个单独的数据阵列(以所谓的“多平面”格式)存储在存储器中，一个数据阵列(平面)包含亮度(Y)信息，并且一个或两个其他数据阵列(平面)包含色度(U和V)信息。在为色度数据提供一个数据阵列(平面)的情况下，U和V色度数据这两者存储在同一阵列中。在为色度数据提供两个数据阵列(平面)的情况下，U色度数据存储在一个阵列中，并且V色度数据存储在另一个阵列中。在图形处理器(例如，为了渲染要显示的图像而)需要纹理数据时，通常首先从存储渲染处理所需的纹理数据的存储器提取该纹理数据并将其加载到图形处理器的或可由图形处理器访问的缓存(例如，纹理缓存)中，图形处理器(由图形处理器实施的渲染流水线)然后从缓存读取纹理数据，以便使用。申请人相信存在针对处理图形处理系统中的YUV纹理数据的改进的范围。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种操作图形处理系统的方法，在该图形处理系统中，在渲染渲染输出时可以使用图形纹理，并且从存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到缓存中，以便在渲染渲染输出时由图形处理系统使用，方法包括以下步骤：在将存储在存储器中的图形纹理用作包括亮度和色度纹理数据的YUV纹理数据时：将用于纹理的YUV纹理数据存储在缓存中，从该缓存，在生成渲染输出时要由图形处理系统读取该纹理数据，使得用于色度数据元素和关联的纹理的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值作为一个群组一起存储在缓存中；以及与缓存关联地存储用于色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值的标识符，标识符可用于识别缓存中的、色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组，并且指示在图形纹理中的位置。根据本专利技术的第二方面，提供了一种图形处理系统，该图形处理系统包括：存储器；图形处理单元；以及缓存；并且其中，在渲染渲染输出时可以使用图形纹理，并且从存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到缓存中，以便在渲染渲染输出时由图形处理单元使用；图形处理系统还包括：处理电路，在将存储在存储器中的图形纹理用作包括亮度和色度纹理数据的YUV纹理数据时，该处理电路可操作为：在缓存中存储用于纹理的YUV纹理数据，使得用于纹理的色度数据元素和关联的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值作为一个群组一起存储在缓存中；以及与缓存关联地存储用于色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值的标识符，标识符可用于识别缓存中的、色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组，并且指示在图形纹理中的位置。本专利技术涉及为YUV纹理数据(即，如上所述的“YUV”颜色空间中的数据)形式的图形纹理的使用(且具体为缓存)。在本专利技术中，用于YUV纹理的纹理数据存储在缓存中，以便在渲染渲染输出(诸如要显示的图像(帧))时使用，使得(优选地为各)色度数据元素(的数据值)连同其关联的一个或更多个亮度数据元素(亮度数据元素(值)的数量例如取决于用于纹理数据的色度二次采样模式)的组(的数据值)一起存储在缓存中(而不是例如将色度和亮度数据值单独地存储在缓存中)。此外，在本专利技术中，借助于指示图形纹理中的位置的标识符在缓存中识别色度数据元素的组及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组。这一点的效果然后为：如以下将进一步讨论的，可以在缓存中访问(可以从缓存读取)缓存中的纹理数据，以便直接基于所需的纹理位置直接使用(而不是例如必须将该位置转换成可以存储纹理数据的适当存储地址)。如以下将进一步讨论的，这全部促进YUV纹理数据的使用(例如，用于渲染渲染输出)，因为用于给定纹理位置的色度和亮度数据值可以基于(例如，使用)(要采样的)所需纹理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作图形处理系统的方法，在该图形处理系统中，从存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到缓存中，以便在渲染所述渲染输出时由所述图形处理系统使用，所述方法包括以下步骤：在将存储在存储器中的图形纹理用作包括亮度和色度纹理数据的YUV纹理数据时：将用于所述纹理的YUV纹理数据存储在缓存中，从该缓存，在生成渲染输出时要由所述图形处理系统读取该纹理数据，使得用于色度数据元素和关联的所述纹理的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值作为一个群组一起存储在所述缓存中；以及与所述缓存关联地存储用于所述色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的所述数据值的标识符，所述标识符能够用于识别所述缓存中的、所述色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组，并且指示在所述图形纹理中的位置。

【技术特征摘要】
2017.07.13 GB 1711269.91.一种操作图形处理系统的方法，在该图形处理系统中，从存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到缓存中，以便在渲染所述渲染输出时由所述图形处理系统使用，所述方法包括以下步骤：在将存储在存储器中的图形纹理用作包括亮度和色度纹理数据的YUV纹理数据时：将用于所述纹理的YUV纹理数据存储在缓存中，从该缓存，在生成渲染输出时要由所述图形处理系统读取该纹理数据，使得用于色度数据元素和关联的所述纹理的一个或更多个亮度数据元素的组的数据值作为一个群组一起存储在所述缓存中；以及与所述缓存关联地存储用于所述色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的所述数据值的标识符，所述标识符能够用于识别所述缓存中的、所述色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组，并且指示在所述图形纹理中的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当以相同分辨率提供色度和亮度数据时，各群组YUV纹理数据包含一个色度数据值和一个亮度数据值；当色度数据在水平方向上以所述亮度数据的分辨率的一半来提供但在垂直方向上以与所述亮度数据相同的分辨率来提供时，各群组YUV纹理数据包含一个色度数据值和两个亮度数据值；并且当所述色度数据在水平方向和垂直方向这两者上以所述亮度数据的分辨率的一半来存储时，各群组包含一个色度数据值和四个亮度数据值。3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述缓存包括多个缓存行，并且多群组YUV纹理数据存储在缓存行中，在缓存行中存储的所述多群组纹理数据包括所述纹理的相邻色度数据元素位置及其对应的亮度数据元素位置的组。4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述标识符指示所述图形纹理中的色度数据元素的位置。5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，对于包括色度数据元素及其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的纹理数据的多于一个群组提供并共同使用单个标识符。6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述YUV纹理数据存储在存储器中，作为存储所述纹理的亮度数据的数据阵列，并且一个或更多个其他数据阵列存储所述纹理的色度数据；并且，所述方法包括以下步骤：从所述存储器中存储所述YUV纹理的所述色度数据的所述一个或更多个其他数据阵列读取用于色度数据元素的色度数据值；从所述存储器中存储所述YUV纹理的所述亮度数据的所述数据阵列读取用于与值已经被读取的所述色度数据元素关联的亮度数据元素的组的一个或更多个亮度数据值；以及在所述缓存中存储所读取的色度数据值和亮度数据值，使得用于所述色度数据元素和所述关联的一个或更多个亮度数据元素的组的所述数据值作为一个群组一起存储在所述缓存中。7.一种操作图形处理系统的方法，在该图形处理系统中，从存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到缓存中，以便在渲染所述渲染输出时由所述图形处理系统使用，所述方法包括以下步骤：在将存储在存储器中的图形纹理用作YUV纹理数据时，其中，所述YUV纹理数据包括存储所述纹理的亮度数据的数据阵列和存储所述纹理的色度数据的一个或更多个其他数据阵列：从所述存储器中存储YUV纹理的所述色度数据的所述一个或更多个其他数据阵列读取用于色度数据元素的色度数据值；从所述存储器中存储所述YUV纹理的所述亮度数据的所述数据阵列读取用于与值已经被读取的所述色度数据元素关联的亮度数据元素的组的一个或更多个亮度数据值；以及在所述缓存中存储所读取的色度数据值和亮度数据值，使得用于所述色度数据元素和所关联的一个或更多个亮度数据元素的组的所述数据值作为一个群组一起存储在所述缓存中。8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，一旦所述缓存的缓存行充满有效YUV纹理数据，则所述缓存行才被指示为有效。9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过使用要采样纹理数据的所述YUV纹理中的位置对所述缓存进行寻址来从所述缓存读取YUV纹理数据；以及将所指示的采样位置和用于在所述缓存中存储的YUV纹理数据的所述群组的所述标识符用于识别所述缓存中的所需纹理数据。10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，从所述缓存需要的纹理数据用所述YUV纹理中的样本位置来指示；并且所述方法包括以下步骤：将该样本位置转换成与所需要的采样位置对应的、所述YUV纹理中的色度数据元素的位置；其中，将所述样本位置转换成所述YUV纹理中的色度数据元素的位置考虑所述色度数据元素相对于其关联的一个或更多个亮度数据元素的组的相对位置。11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：从用于多群组纹理数据的所述亮度数据值选择亮度数据值的子集，该多群组纹理数据包括对于被采样的纹理位置从所述缓存读取的色度数据值及其关联的亮度数据值；以及使用亮度数据值的所选择的子集对用于被采样的所述纹理位置的所述亮度数据值进行插值。12.一种图形处理系统，该图形处理系统包括：存储器；图形处理单元；以及缓存；并且其中，从所述存储器将要在渲染渲染输出时使用的纹理的数据加载到...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·菲尔丁，J·尼斯塔德，A·D·恩格哈斯特韦德，
申请(专利权)人：Arm有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB