[發明專利]圖像處理器I/O單元

在審

• 申請號: 201880028306.4
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN110574067A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: A.卡恩;J.R.雷德格雷夫;N.德賽;D.沃倫
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 金玉潔

描述了一種圖像處理器。圖像處理器包括存儲電路，用于存儲從相機以光柵掃描格式接收的輸入圖像數據的片段。圖像處理器還包括重新格式化電路，用于將輸入圖像數據的片段轉換成塊圖像格式。圖像處理器還包括處理器，該處理器包括二維執行通道陣列和二維移位寄存器陣列。二維移位寄存器陣列用于存儲已經被格式化成塊圖像格式的輸入圖像數據。執行通道陣列用于執行對來自二維移位寄存器陣列的圖像數據進行操作的指令。

技術領域

本發明的領域一般涉及計算科學，更具體地，涉及一種圖像處理器I/O(input/output，輸入/輸出)單元。

背景技術

圖像處理通常包含對組織成陣列的像素值的處理。這里，空間組織的二維陣列捕獲圖像的二維性質(附加維度可以包括時間(例如，二維圖像序列)和數據類型(例如，顏色))。在通常場景下，陣列的像素值由已經生成靜止圖像或幀序列的相機提供以捕獲運動圖像。傳統的圖像處理器通常處于兩個極端的任一側。

第一極端執行圖像處理任務，作為在通用處理器或通用類處理器(generalpurpose-like processor)(例如，具有矢量指令增強的通用處理器)上執行的軟件程序。盡管第一極端通常提供高度通用的應用軟件開發平臺，但是它對精細粒度數據結構的使用結合相關開銷(例如，指令獲取和解碼、片上和片外數據的處理、推測性執行)最后會導致在程序代碼執行期間每單位數據消耗較大量的能量。

第二相反極端是將固定功能硬連線電路系統應用于較大的數據單位。較大(與精細粒度的相反)數據單位直接被應用于定制設計電路的這種使用大大降低了每單位數據的功耗。然而，使用定制設計的固定功能電路系統一般會導致處理器能夠執行的有限的一組任務。如此，第二極端缺乏廣泛通用的編程環境(與第一極端相關聯)。

提供高度通用應用軟件開發機會結合提高每單位數據功效的技術平臺仍然是一個理想但缺失的解決方案。

發明內容

描述了一種圖像處理器。該圖像處理器包括存儲電路，用以存儲從相機以光柵掃描格式接收的輸入圖像數據的片段。圖像處理器還包括重新格式化電路，以將輸入圖像數據的片段轉換成塊圖像格式。圖像處理器還包括包含二維執行通道陣列(two-dimensionalexecution lane array)和二維移位寄存器陣列的處理器。二維移位寄存器陣列用以存儲已經被格式化為塊圖像格式的輸入圖像數據。執行通道陣列用以執行對來自二維移位寄存器陣列的圖像數據進行操作的指令。

附圖說明

以下描述和附圖用于說明各種實施例。在附圖中：

圖1示出了模板(stencil)處理器架構的高級視圖；

圖2示出了圖像處理器架構的更詳細視圖；

圖3a和圖3b涉及光柵掃描到塊輸入格式化的過程；

圖4a至圖4k示出了光柵掃描到塊輸入格式化過程的第一實施例；

圖5a至圖5i示出了光柵掃描到塊輸入格式化過程的第二實施例；

圖6示出了由圖像處理器I/O單元執行的方法；

圖7示出了圖像處理器硬件架構的實施例；

圖8a、圖8b、圖8c、圖8d和圖8e描繪了將圖像數據解析成行組、將行組解析成薄片(sheet)以及在具有重疊模版的薄片上執行的操作；

圖9a示出了模版處理器的實施例；

圖9b示出模板處理器的指令字的實施例；

圖10示出模板處理器內的數據計算單元的實施例；

圖11a、圖11b、圖11c、圖11d、圖11e、圖11f、圖11g、圖11h、圖11i、