降低运动补偿和显示刷新中的功耗的DRAM压缩方案制造技术

一种操作存储控制器的系统和方法，能够从运动补偿模块接收写请求，其中所述写请求包括视频数据。进行所述视频数据压缩以获得压缩数据，其中所述视频数据的压缩对运动补偿模块是透明的。另外，将所述压缩数据存储到一个或多个存储芯片中。而且，可以接收读请求，其中响应于所述读请求，从一个或多个存储芯片的至少一个存储芯片提取存储的数据。此外，可以进行所述存储数据的解压缩以获得解压缩数据。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及降低运动补偿和显示刷新中的功耗的DRAM压缩方案。
技术介绍
某些移动设备能够回放来自各种源的视频。典型的移动设备视频回放方案可能涉及在将数据存储到DRAM(动态随机存取存储器)帧缓存器之前，利用运动补偿技术来解码视频数据，其中显示控制器可以处理帧缓存器数据以输出到显示设备。降低用于运动补偿操作的数据的存储器占用的常规尝试可能对显示存储器功率效率有负面影响。另一方面，常规显示存储器功率降低技术从视频解码角度存在挑战。附图说明通过阅读以下说明书和所附权利要求以及通过引用下列附图，本专利技术实施例的各个优点对本领域技术人员来说是显而易见的，其中:图1A是根据实施例与视频解码操作相关的帧数据的示例框图；图1B是根据实施例在视频回放体系结构中帧数据的使用的示例框图；图2A是根据实施例的运动补偿帧缓存器访问顺序的示例框图；图2B是根据实施例的显示输出帧缓存器访问顺序的示例框图；图3是根据实施例的存储控制器的示例框图；图4是根据实施例的压缩方案的示例图解；图5是根据实施例的压缩/解压缩体系结构的示例框图；图6A是根据实施例的处理存储器写请求的方法的示例流程图；图6B是根据实施例的处理存储器读请求的方法的示例流程图；图7是根据实施例的系统的示例框图；图8是根据实施例的具有导航控制器的系统的示例框图；以及图9是根据实施例的小型化系统的示例框图。具体实施例方式实施例可以包括具有从运动补偿模块接收写请求的压缩模块的存储控制器，其中写请求包括视频数据。压缩模块还可以进行视频数据压缩以获得压缩数据，并且将压缩数据存储到一个或多个存储芯片中。在一个例子中，存储控制器还具有解压缩模块。实施例还可以包括系统，所述系统具有显示器、一个或多个存储芯片、以及具有运动补偿模块和存储控制器的处理器芯片。存储控制器可以包括从运动补偿模块接收写请求的压缩模块，其中所述写请求包括视频数据。另外，压缩模块可以进行视频数据的压缩以获得压缩数据，并且将压缩数据存储到一个或多个存储芯片中的至少一个中。其它实施例可能涉及操作存储控制器的计算机实施的方法，在该方法中从运动补偿模块接收写请求。所述写请求可包括视频数据，其中该方法进一步包括执行视频数据的压缩以获得压缩数据，并且将压缩数据存储到一个或多个存储芯片中。此外，实施例可能涉及操作存储控制器的计算机实施的方法，在该方法中从运动补偿模块接收写请求。所述写请求可以包括视频数据，其中该方法进一步包括执行视频数据的压缩以获得压缩数据。视频数据的压缩对运动补偿模块来说是透明的。该方法可以进一步将压缩数据存储到一个或多个存储芯片中，并接收读请求。响应于读请求，可以从一个或多个存储芯片的至少一个中提取存储的数据。另外，可以执行存储数据的解压缩以获得解压缩数据。在一个例子中，解压缩对存储数据的请求者来说是透明的。现在转到图1A和图1B，分别示出了在诸如移动设备的平台上进行解码的视频内容的一组帧数据和视频回放架构16。具体而言，架构16的存储系统26可以包括包含重构像素的DRAM帧缓存器30，重构像素是由显示器控制器(未示出)提取并且根据视频协议(例如MPEG2 (例如移动图像专家组2)协议)输出到显示器28。在该示例中，帧数据包括I帧(帧内编码帧)10，一组B帧(双向预测帧)12(12a-12c)和P帧(预测帧)14。时间上较早使用I巾贞10作为参考，较晚使用P巾贞14作为参考来对每个B巾贞12进行解码。因而由于需要反复从存储系统26中存取I帧10和P帧14数据，B帧12的重构的存储器负担相当密集。例如，视频回放架构16可以包括向反离散余弦变换(“IDCT”)模块20和运动补偿(“MC”)22提供解码视频数据的可变长度解码器(“VLD”)18，其中MC模块22可以使用本质上是到参考帧(例如I帧和P帧)的像素坐标指针的运动向量，以一次一宏块(例如16x16像素)的方式重构帧。如更详细讨论的,这里描述的技术从MC模块22和显示器28的角度，使得访问帧缓存器30更有效率，其中增强的存储效率能够降低功耗并延长电池寿命O图2A和2B分别从运动补偿模块和显示器角度示出了帧缓存器访问顺序。具体而言，所示的对于运动补偿模块的帧缓存器访问顺序是基于宏块32，而对于显示器的帧缓存器访问顺序是基于行34。因此，这两种访问顺序间存在的失配呈现出的困难可以由在此描述的技术避免。具体而言，图3示出了管理到达和来自一个或多个DRAM芯片38的视频数据的传送的存储控制器36，其中DRAM芯片38可以用于实现帧缓存器，如已描述过的帧缓存器30 (图1B)。在示例中，存储控制器36包括视频效率逻辑器件40，所述视频效率逻辑器件40具有处理(直接地或间接地)来自运动补偿模块22的写请求44的压缩模块42和处理(直接地或间接地)来自运动补偿模块22和显示器28的读请求48 (48a，48b)的解压缩模块46。因而，来自运动补偿模块22的写请求44和来自显示器28的读请求48b可能涉及I帧10，B帧12和P帧14 (图1A)视频数据的传输，而来自运动补偿模块22的读请求48a可能涉及I帧10和P帧14 (图1A)数据(例如作为参考帧)的传输。所示的压缩模块42被配置为从运动补偿模块22接收写请求44，压缩与写请求44相关的视频数据，并且如有需要将压缩数据写入DRAM芯片38。因而，压缩模块42可以在一宏块接一宏块的基础上来压缩接收自运动补偿模块22的1、B和P帧，其中压缩对运动补偿模块22来说是透明的。图4示出了进行压缩的一种方法，其中使用差分脉冲编码调制(DPCM)和霍夫曼编码处理。具体而言，16亮度值(例如用16字节表达的)的宏块行可以被表达为DPCM “斜率”，其又可以转变为DPCM “斜率增量”集合。因而霍夫曼编码处理可以生成压缩了 50%的码50。如果要求超过50 %的压缩，可以截去一个或多个末尾AC (如交流电，非零频)DCT系数以获得有损压缩，其中截断是不多的并且可以不被非专业浏览者察觉到。回到图3，所示的解压缩模块46被配置为从运动补偿模块22和显示器接收读请求48，响应于读请求48从DRAM芯片38提取存储的数据，并执行存储/提取数据的解压缩以获得解压缩数据。如果解压缩数据与来自运动补偿模块22的读请求48a对应，解压缩数据可被传输到运动补偿模块22，其中在所示的示例中，存储数据的解压缩对运动补偿模块22来说是透明的。如果解压缩数据与来自显示器28的读请求48b (如显示刷新)对应，解压缩数据可以被传输到显示器28，其中如例所示，存储数据的解压缩对显示器28来说是透明的。解压缩处理本质上与压缩处理相反。存储控制器36还可以支持其它去往和来自DRAM芯片38的非回放相关的传输49。图5示出了压缩架构52，其中存储架构从运动补偿模块和显示器角度的虚拟视图54是在宏块中存储和提取的数据。然而，存储架构的真实视图56反映了视频数据可以使用显著更少的存储器。减少的存储器使用量又可以大量节省与存储器访问有关的功耗。特别注意的是所示的方法不需要DRAM中的额外缓存器或额外的存储器复制操作。因而在方案对除了存储架构本身外的系统保持透明的同时，实施存储控制器中的所示方案实现了较高的存储器访问效率。图6A示出了处理写请求的方法60。方法6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实施的操作存储控制器的方法，包括：从运动补偿模块接收写请求，其中所述写请求包括视频数据；进行所述视频数据的压缩以获得压缩数据，其中所述视频数据的压缩对所述运动补偿模块是透明的；将所述压缩数据存储到一个或多个存储芯片中；接收读请求；响应于所述读请求，从所述一个或多个存储芯片中的至少一个存储芯片提取存储的数据；进行所述存储的数据的解压缩以获得解压缩数据。

【技术特征摘要】
2011.12.21 US PCT/US2011/0665561.一种计算机实施的操作存储控制器的方法，包括: 从运动补偿模块接收写请求，其中所述写请求包括视频数据； 进行所述视频数据的压缩以获得压缩数据，其中所述视频数据的压缩对所述运动补偿模块是透明的； 将所述压缩数据存储到一个或多个存储芯片中； 接收读请求； 响应于所述读请求，从所述一个或多个存储芯片中的至少一个存储芯片提取存储的数据； 进行所述存储的数据的解压缩以获得解压缩数据。2.如权利要求1所述的方法，其中所述读请求是从所述运动补偿模块接收的，其中所述方法还包括传输所述解压缩数据至所述运动补偿模块， 并且其中所述存储的数据的解压缩对所述运动补偿模块是透明的。3.如权利要求1所述的方法 ，其中所述读请求是从显示控制器接收的，其中所述方法还包括传输所述解压缩数据至所述显示控制器，并且其中所述存储数据的解压缩对所述显示控制器是透明的。4.如权利要求1所述的方法，还包括使用霍夫曼处理和差分脉冲编码调制处理中的一个或多个来进行所述视频数据的压缩和所述存储的数据的解压缩。5.一种存储控制器，包括: 压缩模块，所述压缩模块用于: 从运动补偿模块接收写请求，其中所述写请求包括视频数据， 进行所述视频数据的压缩以获得压缩数据，以及 将所述压缩数据存储到一个或多个存储芯片中。6.如权利要求5所述的存储控制器，其中所述视频数据的所述压缩对所述运动补偿模块是透明的。7.如权利要求5所述的存储控制器，还包括: 解压缩模块，所述解压缩模块用于: 接收读请求， 响应于所述读请求，从所述一个或多个存储芯片中的至少一个存储芯片提取存储的数据，以及 进行所述存储的数据的解压缩以获得解压缩数据。8.如权利要求7所述的存储控制器，其中所述读请求是从所述运动补偿模块接收的，其中所述解压缩模块用于将所述解压缩数据传输至所述运动补偿模块，并且其中所述存储的数据的解压缩对所述运动补偿模块是透明的。9.如权利要求7所述的存储控制器，其中所述读请求是从显示控制器接收的，其中所述解压缩模块用于将所述解压缩数据传输至所述显示控制器，并且其中所述存储的数据的解压缩对所述显示控制器是透明的。10.如权利要求5所述的存储控制器，其中所述存储控制器位于除了所述一个或多个存储芯片之外的芯片上。11.如权利要求10所述的存储控制器，其中除了所述一个或多个存储芯片之外的所述芯片包括所述运动补偿模块。12.如权利要求5所述的存储控制器，其中所述压缩模块使用霍大曼处理和差分脉冲编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·方，N·B·古普特，X·江，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：