调节可编程图像音频处理器的系统,方法和计算机程序产品的制作方法

专利名称：调节可编程图像音频处理器的系统,方法和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及可编程体系结构，特别是基于不同参数调节可编程图像/音频处理器。
技术背景一般而言，处理器本质上变得越来越可调节。图像处理器就是表现出这种趋势的处 理器中的一个例子。这种可调节性主要是受这类处理器各个方面的可编程性的提高的驱 动。仅举例来说，图像处理器配备有多种可编程着色器，其能够基于多种因素调节图像 处理，例如特殊应用的细节，输出设备的物理属性等等。例如，图像处理器通常询问关于输出设备(如显示器等)的信息以适应用于这些设 备的处理过程。这些信息通常由扩展显示标识数据(EDID)提供，其由视频电子标准协 会(VESA)定义。这些EDID通常包括输出显示器的基本信息以及它的性能，包括设备 供应商信息，最大图像尺寸，颜色特性，工厂预设定时，频率范围界限，用于输出显示 名称的字符串，序列号等等。不幸的是，对于图像处理器的调节通常受限于EDID等的使用。图l显示了现有技 术中的这类图像处理器调节102， 104的当前状态。如图所示， 一般而言，这种图像处理 器调节102， 104通常基于独立的输入和输出参数。因此，需要克服与现有技术相关的上述和/或其它限制。发明内容本发明提供了一种系统，方法和计算机程序产品，用于调节可编程图像和/或音频处 理器的至少一个方面。使用中，可编程图像和/或音频处理器的至少一个输入参数和至少 一个输出参数被识别。然后，该可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面可以被动态 调节。这种调节是作为关于该至少一个输入参数和该至少一个输出参数两者的一个函数来执行的。


图1显示了现有技术中的图像处理器调节。图2显示了根据一个实施例的用于调节可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面 的方法。图3显示了根据一个实施例的图像和/或音频处理调节。图4显示了根据一个实施例的用于调节可编程图像处理器的至少一个方面的方法。 图5显示了根据另一实施例的用于调节可编程图像处理器的至少一个方面的方法。 图6显示了一个示范性计算机系统，其可实现前述多个实施例中的不同结构和/或功具体实施方式
根据一个实施例，图2显示了用于调节可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面 的方法200。在本说明书的环境中，该可编程图像和/或音频处理器可以指任何硬件图像 和/或音频处理器，其至少有一个方面是可调节的。举个例子，在一个说明图像处理器的实施例的环境中，该图像处理器可包括一个图 像处理单元(GPU)。更多关于其它示范性可编程处理器以及相关环境的信息将参考图6 作进一步详细说明。另一方面，在一个提供音频处理器的实施例的环境中，该音频处理 器可以是声卡，集成音频处理器等形式。如操作202所示，可编程图像和/或音频处理器的至少一个输入参数和至少一个输出 参数被识别。在本说明书的上下文中，这些参数可以是指任何数据，代码，和/或分别与 该可编程图像和/或音频处理器的一个输入和输出相关的硬件。举个例子，在图像处理器的实施例的环境中，该输入参数可以与该可编程处理器处 理的内容相关，而该输出参数可与用于显示该内容的显示设备相关。当然，这样的例子 只是为了说明的目的而描述，不应该构成任何方式的限定。并且，这些参数的识别可以 以任何所需的方式完成，其允许以下面将要描述方式调节该可编程图像和/或音频处理器o特别地，在操作204，该可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面可以基于该至 少一个输入参数和至少一个输出参数被调节。举个例子，还是在图像处理器的实施例的 环境中，该图像处理器的这个方面可以包括至少一个着色器。在一些实施例中，着色器 包括如顶点程序、像素程序等的程序，用于确定被着色物体或图像的表面特性，并能描
述光线吸收，扩散，纹理映射，反射，折射，投影，表面偏移，后处理效果，和/或任何 其它所需的表面特性。还应注意的是前述的着色器在其它实施例中也可以用于视频处理。 当然，在其它实施例中，可调节的图像处理器的方面可以包括，但不限于以下表1 所列的多个方面。如表1所示，不同方面的多个普通类别与它们的特定实施例被一起公 开，同时描述了可被调节的这些示范性方面的内容。表l不同方面的普通类别普通方面的特定例子， 如适用对一个或多个特定例子的 调节的说明视频处理灰度系数(Gamma)表 运动估算或补偿 颜色空间控制 查找表 杂项(如覆盖，縮放比例， 编码等)灰度系数可以基于与该内容 和/或显示相关的灰度水平 进行调节 调节运动估算和补偿是用于 帧频控制，去隔行扫描，和/ 或降低噪音 调节颜色空间控制用于纵横 比转换，分辨率匹配等 调节查找表用于颜色和灰度 的校正。图像处理像素处理 顶点处理 纹理绘制纹理绘制算法和相关的品质 可以基于内容和显示器的性 能进行调节定时同步生成 像素时钟调整图像处理器的定时可以根据 显示器的类型进行调节(例 如，如果显示器要求预设的 刷新率，那么调节该图像处 理器以匹配相同刷新率从而 避免不必要的处理，等)转移到图像处理器的水平软件应用诊断当特别需要使用中央处理器 时，转移可能会增加(例如， 当看DVD时下载电子邮件， 等)
重申一下，这些实施例仅为了说明的目的而描述，不应该构成任何方式的限定。为 此，为了实现像素处理等，可以以任何方式调节该图像处理器的任何方面。应该注意的是，这种调节是作为关于该至少一个输入参数和该至少一个输出参数两 者的函数来执行的。例如，在一些实施例中，所述调节(以及因此产生的处理等)与该 输入和输出参数均有关。根据一个实施例，图3显示了一个图像和/或音频处理器的调节 302。如图所示， 一个单独的图像处理器调节302可以同时基于输入和输出参数。关于多种可选的结构和特征的更多说明信息将在以下陈述，使用这些结构和特征， 依据用户的要求，可以执行或者不执行前述的构架。需要特别注意的是，以下信息是为 了说明目的而被描述，而不应该构成任何方式的限定。例如，在一个可选的实施例中，前述调节可以被动态执行。在本说明书的环境中， 这种动态调节是指在启动和/或初始配置之后进行的至少两次调节。例如，在一个下面将 要详细阐述的实施例的环境中，根据至少一个前述的参数变化而更新该图像处理器的至 少一方面的调节，从而动态地执行调节。而另一个实施例，剩余的实施例将主要在图像处理器的环境中进行描述。当然，可 以理解，任何这些特性都可以应用于音频处理器的环境中，但是反之不是必须的。并且， 也考虑具有视频处理器(具备或者不具备图像处理能力)的实施例。为此，下面任何特性可以任意地与其它描述的特性结合或者排除这些特性。根据一个实施例，图4显示了用于调节可编程图像处理器的至少一个方面的方法 400。作为一个选择，本方法400可以在图2所示的方法200的环境中执行。当然，无论 如何，该方法400可以在任何所需的环境中执行。并且，上述定义适用于下面的说明。如图所示，在一个实施例中，来自不同来源的多种输入/输出参数被用于调节可编程 图像处理器的至少一个方面。尽管图4中显示了参数的具体来源，应该注意的是可以具 有任意数量的来源(包括或不包括所示的来源)。具体地，在操作406, —配置文件被识别。作为一个选择，用户可以定义他们自己的 配置文件或者从多个预先定义的配置文件中选择。而且，这类配置文件的每一个均涉及 一个具体的操作特性(如功率，性能等等)。例如，用户可以请求激活特定的图像和/或 视频处理性能，要求特别的电池寿命，等等。此外，用户可以仅简单地配置系统以按照 所需的方式操作，而不是具体指明特别的选项，此后相关的选项可以被自动识别并以配 置文件的形式保存。
在一个可能的实施例中， 一个第一配置文件可用于以性能为代价保存能量， 一个第 二配置文件可用于以能耗为代价最优化性能。为此，在一个应用实施例中，使用者在电 池模式下在飞机上播放DVD可以选择该第一配置文件，因为相对于该第二配置文件，第 一配置文件在使用图像处理器过程中需要较少的能耗。在另一个应用实施例中，使用者 在AC模式下玩图像增强游戏，此时可选择该第二配置文件。此外，在操作404中参数可通过控制面板接收。这种控制面板允许使用者具体地确 定操作特性。在一个可选实施例中，该控制面板甚至还能允许使用者选择能够操作图像 处理器的配置文件，根据操作406。而且，利用视频电子标准协会(VESA)定义的扩展显示标识数据(EDID)，可以收 集与显示设备特别相关的额外参数。见操作408。如前所述，这种EDID可以包括设备供 应商信息，最大图像尺寸，颜色特性，工厂预设定时，频率范围界限，用于输出显示名 称的字符串，序列号等。此外，在一个实施例中，该EDID可以被增强，或者甚至可以被一个数据结构替代， 该数据结构包括额外的参数，例如相关的纵横比，该显示设备是否是宽屏格式的指示， 本地分辨率信息，该显示设备是本地隔行扫描还是实际上逐行扫描的指示，该显示设备的颜色性能，该显示设备的频率响应，该显示设备是隔行扫描格式还是逐行扫描格式的 指示，等等。当然，这些例子仅为了说明的目的而描述，不应该构成限定，任何与该显 示器有关的参数(如响应时间，像素间距等)都可以利用。为了获得这些信息，可以向 该显示设备本身(和/或一个相关的驱动器等)发出一个査询。需要注意的是，在操作416中通过传感器还提供更多的参数。在一个可选实施例中， 该传感器可以是一个外部传感器的形式，其能够识别一个特定系统周围环境的光线的总 量。当然，任何外部参数(例如周围环境的噪声，AC电源的存在，移动等)可以被该传 感器感应到以提供相关的参数。而且，可以使用一个或多个传感器以用于感应不同的参 数，包括但并不限于探测的边界，扫描结构，颜色空间，纵横比，对比率等等。为此，来自操作404， 406， 408和/或416的输入/输出参数可以提供给逻辑410，该 逻辑410反过来能够使用这些参数识别该图像处理器相关的可调节的方面。见操作411。 例如，关于与能耗相关的参数，该图像处理器影响能耗的各个方面(如需要额外的电源 等)可以被识别以用于调节。类似地，关于性能相关的参数，该图像处理器影响性能的 各个方面可以被识别以用于调节。
在又一个实施例中，该输入参数和该输出参数可以被检查以确定是否任何这些参数 有可能导致对该图像处理器相冲突的调节。例如，用户配置文件可能要求资源增强型高 级图像和/或视频处理，而控制面板选择可能要求特定的节能量。在这种情况下，分配给 每个在操作404， 406， 408和/或416中接收到的输出参数的优先级别或类似物(或者任 何其它的基于规则的逻辑，针对这个情况)可以被用于适当地调节图像处理器。
获得这些输入/输出参数后，图像处理器可在操作414进行调节，这样，在操作415， 内容可以被处理并显示。在使用期间，由于外部参数可能改变，从该传感器获得信息可 以图4所示的方式反馈至该逻辑410。这样，考虑到环境的任意变化，在操作411和414， 该逻辑410能够自动更新正确的参数并且调节该图像处理器(有或没有用户干涉)，以在 操作415优化该显示。
应该注意的是，前述的各种操作可以由任何软件和/或硬件来执行，它们与该图像处 理器，中央处理单元，专用电路，和/或任何其它所需的逻辑有关。现在将描述关于一个 可以在上述方法的环境中执行的说明性算法的更多信息。根据另一个实施例，图5显示了用于调节可编程图像处理器的至少一个方面的方法 500。作为一个选择，本方法500可以在图2—4方法的环境中执行。当然，无论如何， 该方法可以在任何要求的环境中执行。尽管下面给出了多个操作的特定顺序，应该注意 的是任何其它顺序(甚至是并行操作)也可以使用。如图所示，在操作502中，需要被该可编程图像处理器处理的内容从一个来源被接 收。然后该内容在操作504被检查，以识别与该内容相关的至少一个输入参数。该(些) 输入参数可以任何要求的方式被识别(如试探法等)。在一个实施例中，这个输入参数可 以包括但不限于内容的大小，关于该内容是模拟格式还是数字格式的指示，关于该内 容是隔行扫描格式还是逐行扫描格式的指示，关于该内容是否显示噪音的指示等等。当 然，关于该内容的任何其它参数也可以被识别，比如该内容是视频还是电影来源，柔软 度的确定，任何铃声，与内容相关的色度互串等。接着，显示设备被检査以识别至少一个与之相关的输出参数。见操作506。当然，任 何前述的输出参数都可以被识别。而且，该(些)输出参数可利用前述的EDID来识别。之后，在操作508,该输出和输出参数被映射以确定调节该图像处理器的适合方式。 这样，调节的图像处理器可以通过显示器、以根据相关的输入和输出参数可被优化的方 式处理该内容。见操作510—512。作为一个选择，在操作508确定的调节可以存储在一 个查询表中(可能作为一个配置文件)，以在后面能被再次使用(例如特别地当在相同的 设备上显示相同的内容时，等等)。
因此，本技术可在各种情况下使用，以根据输入/输出参数调节图像(以及视频)的 处理。在一个例子中，用户可以利用膝上型电脑在飞机上看电影。这个场景意味着用户 可以在一个相对较小的计算机液晶显示(LCD)设备上看电影。因此，需要的视频处理 远低于在例如大型高清晰度显示器上播放内容所要求的。这样，高质量处理和内存集中 计算可以不再是必须的。在另一个实施例中，当一个更低级隔行扫描处理能够满足视频 品质的最低保证，高级的隔行可以不再是必须的，而这样的好处是图像处理器的能耗降 低了。图6为一个示范性的计算机系统600，在这里，前述各种实施例中的各种结构和/或 功能都可以被执行。如图所示，计算机系统600包括至少一个主处理器601,其连接于一 根通信总线602。该计算机系统600还包括一个主存储器604。控制逻辑(软件)以及数 据存储在该主存储器604中，其可以采用随机存取存储器(RAM)的形式。该计算机系统600还包括一个图像处理器606和一个显示设备608，例如，计算机监 视器。在一个实施例中，该图像处理器606可以包括多个着色器模块， 一个光栅化模块， 一个视频处理模块等。每一个前述模块甚至可以设置于一个单独的半导体平台上，以形 成一个图像处理单元(GPU)。在本说明书中， 一个单独的半导体平台可以指基于半导体的单个单元集成电路或芯 片。应该注意，术语单独半导体平台也可以指具有提高的连接性能的多芯片模块，其模 拟芯片上的操作，与使用传统的中央处理器(CPU)与总线执行相比具有本质的改进。 当然，根据用户的需要，各种不同模块也可单独设置或构成各种半导体平台的组合。计算机系统600还可以包括一个次级存储器610。该次级存储器610可以包括 一个 硬盘驱动器和/或一个可移除存储驱动器，可以是一个软盘驱动器， 一个磁带驱动器，一 个光盘驱动器等。该可移除存储驱动器以一种众所周知的方式从一个可移除存储单元读 取和/或写入信息。计算机程序，或计算机控制逻辑算法，可存储于主存储器604和/或次级存储器610 中。此类计算机程序在执行时能使计算机系统600执行各种功能。存储器604、存储器 610和/或任何其它存储器都是计算机可读介质的可能的例子。在一个实施例中，各种前述附图的结构和/或功能可在主机处理器601，图像处理器 606， 一个芯片组(即可独立工作与出售的用于执行相关功能的一组集成电路等)，和/或 任何其它用于此用途的集成电路的环境下执行。
另外，各种前述附图的架构和/或功能可在一个通用计算机系统、 一个电路板系统、 一个专用于娱乐目的的游戏控制台系统、 一个应用特异性的系统，和/或任何其它所需系 统的环境下执行。虽然以上描述了各种实施例，应该理解其仅作为范例进行介绍，而非用于限定。因 此，优选实施例的应用广度与范围不应受到任何上述示范性实施例的限制，而应仅根据 权利要求及其等同物来限定。
权利要求
1、一种方法，其特征在于包括识别一可编程图像和/或音频处理器的至少一个输入参数以及至少一个输出参数；动态调节所述可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面，所述调节是作为关于所述至少一个输入参数以及至少一个输出参数两者的一个的函数来执行的。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可编程图像和/或音频处理器包括 一个图像处理器。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个输入参数与所述可编程图 像处理器处理的内容相关。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个输入参数选自所述内容 的大小，关于所述内容是模拟格式还是数字格式的指示，关于所述内容是隔行扫描格式 还是逐行扫描格式的指示，以及关于所述内容是否显示噪音的指示。
5、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个输出参数与一显示设备相关。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个输出参数选自所述显示 设备的分辨率，所述显示设备的色彩性能，所述显示设备的频率响应，以及关于所述显 示设备是隔行扫描格式还是逐行扫描格式的指示。
7、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个输出参数利用扩展显示标 识数据来识别。
8、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个输出参数利用一个外部传 感器来识别。
9、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输出参数和输入参数中至少一个利 用一控制面板来识别。
10、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输出参数和输入参数中至少一个 根据一配置文件来识别。
11、 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述配置文件是用户定义的。
12、 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述配置文件由用户从多个配置文件 中选择。
13、 如权利要求10所述的方法，其特征在于，在图像处理器的使用过程中， 一个第 一配置文件相比一个第二配置文件要求更低的能耗。
14、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节被作为一个配置文件储存以 供以后使用。
15、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像处理器被调节的所述至少一 个方面包括着色器模块和视频处理模块中的至少一个。
16、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像处理器被调节的所述至少一 个方面选自所述图像处理器的定时，所述图像处理器的视频处理，以及所述图像处理 器的图像处理。
17、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节是动态的，通过针对至少一 个所述参数的变化更新所述图像处理器的所述至少一个方面来进行。
18、 一个记录于计算机可读介质上的计算机程序产品，其特征在于包括计算机代码，用于识别能够进行音频、图像或视频处理的可编程处理器的至少一个输入参数以及至少一个输出参数；和计算机代码，用于动态调节所述可编程处理器的至少一个方面，所述调节作为关于 所述至少一个输入参数和至少一个输出参数两者的一个函数来执行。
19、 一个系统，其特征在于包括一个可编程处理器，其能够进行图像或视频处理，且能够以这样一种方式被调节， 即所述调节作为关于所述至少一个输入参数和至少一个输出参数两者的一个函数来执 行。
20、 如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述处理器通过一根总线与一个中央 处理单元进行通信。
全文摘要
本发明提供了一种系统，方法和计算机程序产品，用于调节可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面。使用中，可编程图像和/或音频处理器的至少一个输入参数和至少一个输出参数被识别。其后，该可编程图像和/或音频处理器的至少一个方面可以被动态调节。这种调节是作为关于该至少一个输入参数和该至少一个输出参数两者的一个函数来执行的。
文档编号G09G5/00GK101136190SQ200710111958
公开日2008年3月5日 申请日期2007年6月18日 优先权日2006年6月16日
发明者威廉·塞缪尔·赫茨, 安德鲁·C·菲尔 申请人:辉达公司