专利名称：检索和合并图形信息样本的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检索和合并图形信息的方法和装置，特别是，用于检 索所采样通道数据并将所采样通道数据合并为单个矢量的方法和装置。
背景技术：
在诸如图形处理单元之类的图像处理电路中，通常包括用于执行待显
示图像数据的纹理化(texturing)的逻辑和算法。更具体而言，在许多不同 的技术中，都要进行图像滤波，所述图像滤波在诸如纹理流水线之类的纹 理化处理中执行。例如，已知的滤波技术包括比率限制滤波(percentage closer filtering)或用于同时组成图像数据的多个样本的其他类似高阶滤波。 例如，在双线性滤波中，常规的纹理获取流水线对四个邻近点进行采样用 以进行滤波。然后，通过采用根据特定纹理像素(texd)框内的样本点的 子纹理像素位置而计算的权重把这些样本混合在一起，所述样本点是四个 样本之一。更进一步地，每个样本包括具有一般被指定为R、 G、 B和A的四 个通道的矢量，其中，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色，A表示a， a 一般为透明度值。滤波的结果是得到具有四个通道的单个矢量，其中该单 个矢量是原始的四个矢量(即，样本)的混合值。
存在这样的一些情况其中，可能希望在不进行双线性滤波的情况下 使用四个样本的值，以便在纹理流水线中的着色器内进行自定义操作。示 例情况包括比率限制滤波和高阶滤波，所述比率限制滤波在执行滤波之前 将样本的一个通道与一个给定距离进行比较并将其替换为值0.0或1.0，所 述高阶滤波可能需要在滤波之前多次获取并改变混合权重。常规算法及相 应的逻辑一般通过对每个被滤波样本执行四次独立获取而得到上述值。四 次获取基于矢量中存在四个分量这一事实。在二维平面中有四个邻近点。 滤波算法通常采用四个样本，但是也有很多采用较大的邻域，并且在这些 情况下，可使用几个获取四个样本的操作，以便采用与单独进行获取相比
四倍的获取速度来创建滤波器。总之，通过为每个矢量执行四次获取，增 加了检索样本数据所需要的时间。
发明内容
根据本发明的第一个方面，其提供了一种逻辑电路，包括 选择器逻辑，用于从多个像素的每一个中检索包括多个通道的数据，
以及从来自各个像素的所述数据的多个通道中选择一个通道；以及 合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量。 根据本发明的第二个方面，提供了一种逻辑电路，包括 选择器逻辑，用于从多个纹理像素的每一个中检索包括多个通道的数
据，以及从来自各个纹理像素的所述数据的多个通道中选择一个通道；以
及
合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量。 根据本发明的第三个方面，提供了一种纹理流水线，包括 选择器逻辑，用于从多个邻近纹理像素的每一个中检索包括多个通道
的数据，以及从来自各个纹理像素的所述数据的多个通道中选择一个通道；
以及
合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量。 根据本发明的第四个方面，提供了一种图像处理电路，包括 纹理流水线，其包括
选择器逻辑，用于从存储器中检索数据，该数据包括来自多个邻近纹 理像素的每一个的多个通道，并且所述选择器逻辑用于从来自各个纹理像 素的所述数据的多个通道中选择一个通道；以及
合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量。 根据本发明的第五方面，提供了一种用于合并纹理像素信息的方法， 包括
从两个或更多邻近纹理像素中同时采样通道数据；
对于来自所述两个或更多邻近纹理像素的所采样通道数据，选择一通 道；以及
把多个所选通道合并为单个矢量。 根据本发明的第六方面，提供了一种用于合并像素信息的方法，包括: 从两个或更多像素中同时采样通道数据；
对于来自所述两个或更多像素的每个所采样通道数据，选择一通道；
以及
把多个所选通道合并为单个矢量。
图l示出了根据本发明的图像处理系统的框图。 图2示出了根据本发明的对纹理像素进行采样的逻辑图。 图3示出了结合一种合并逻辑来进行采样的逻辑图的另一个示例。 图4示出了根据本发明的一种方法。
具体实施例方式
本发明公开了用于实现采用同时操作的方式对像素的通道(例如但不 限于相邻像素或纹理像素)进行获取或采样以便实现像素或纹理流水线的 性能优化的方法和装置。特别是，公开了一种逻辑，其包括选择器逻辑， 用于从诸如邻近像素或纹理像素、非相邻像素或纹理像素或者任何适当的 像素或纹理像素之类的多个像素的每一个中检索包括多个通道的数据，以 及用于从来自每个像素或纹理像素的数据的多个通道中选择一个通道。该 逻辑还包含合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量，例 如表示颜色的RGBA矢量。
本发明还公开了一种用于合并像素或纹理信息的方法，其包括从两个 或更多像素中同时采样通道数据。该方法还包括对于来自所述两个或更多 像素或纹理像素的每个所采样通道数据，选择一个通道，然后把多个所选 通道合并为单个矢量。通过同时采样数据或获取数据，与需要四次独立获 取的常规方法和装置相比，优化了滤波时间。
图1示出了一种包括图像处理硬件102的图像处理系统100。该图像处理
硬件可包含任意数量的装置，包括图形处理单元、另一种在计算机系统 或诸如PDA或移动电话之类的手持装置或任何其他适宜的装置中使用的处 理装置。处理硬件102内的是像素处理流水线，在此具体实例中显示为纹理
流水线104，其对从存储器106中检索的图像数据进行纹理化，例如，以便 在显示器108上进行显示。虽然为了例示的目的仅对纹理像素处理进行了描 述，但是本发明的方法和装置同样适用于像素信息。应当注意的是，显示 器108可以包括任意数量的用于显示图像数据的已知装置，包括CRT幕、LCD 屏、其他类型的可视显示器和打印机装置。然后，纹理流水线104经由输出 端109将所处理的图像传送给显示装置108。在纹理流水线104内，当前所公 开的装置包括诸如纹理获取单元中的逻辑IIO，其例如用于经由存储器接口 112从存储器106中检索纹理像素数据。逻辑110包括选择器逻辑114，其用于 检索纹理像素数据(或像素数据)，其包括来自多个纹理像素中每一个的多 个通道，在本实例中，是存储于存储器106中的邻近纹理像素。选择器逻辑 114用于从该多个通道中选择单个通道，在示范性实施例中，该多个通道包 括RGBA通道。逻辑110还包含合并逻辑116，其用于将两个或更多的所选 通道合并为单个矢量，该单个矢量一般为RGBA矢量。例如，该矢量表示颜 色。
图2示出了图1所示逻辑电路110的更加详细的逻辑图。如逻辑图200中 所示，要采样的纹理像素阵列202包含至少两个或更多的纹理像素。如图2 所示，阵列202包括四个邻近纹理像素204、 206、 208和210。在阵列202中 示出了纹理像素样本点212,即要采样的纹理像素。为了举例的目的，纹理 像素样本点212被随机地显示成落入左上部纹理像素204内，但是其也可以 是四个邻近纹理像素中的任何地方。同样地，也可以使用任何适宜的多个 纹理像素或像素，无论邻近、非邻近、相邻或非相邻。
应当注意的是，纹理像素204、 206、 208和210中的每一个都包括四个 通道RGBA。如图中连接线205、 207、 209和211所示，与图l中的选择器逻 辑114相对应的选择器逻辑214从每一个纹理像素204、 206、 208和210中采 样一个单一通道。为了说明的目的，选择器逻辑包括通道选择216、 218、 220或222，用于从与其耦合的各个纹理像素204、 206、 208和210的每一个 中选择一个特定通道。例如，选择器逻辑214选择对在线205、 207、 209和 211上传送的每一个纹理像素204、 206、 208和210的RJ1道进行采样。
然后，如线224、 226、 228和230所示，在这个例子中代表红色的所选 通道由选择器逻辑214输出，作为RGBA矢量的各个分量。换句话说，虽然 该选择器逻辑仅从每一个纹理像素204、 206、 208和210中选择了红色通道， 但是该选择器逻辑的输出却把左上部像素204的红色通道表示为红色(R) 通道224，把右上部纹理像素206的红色通道表示为绿色(G)通道226，把 左下部纹理像素208的红色通道表示为蓝色(B)通道230，以及把纹理像素 210的红色通道表示为a (A)通道22S。然后，将该信息传送给与图l中的合 并逻辑116相对应的合并逻辑232，以便将这些通道组合为单个RGBA颜色矢 量234。这种方法与常规算法相比节省了时间，因为在每个采样周期得到一 个完整的RGBA矢量，然而在传送混合的颜色RGBA矢量之前，对每个纹理 像素的每个RGBA通道预先进行采样并随后进行混合。
图3示出了另一个实例的逻辑框图300，其中，合并逻辑被配置为滤波 器，例如双线性滤波器或任何其他适宜的滤波器。应当注意的是，在典型 的纹理流水线中己经包含了双线性滤波器，因而图3中的实例利用典型的现 有逻辑电路来实现该合并功能而无需附加不同的其他独立合并逻辑。如图 所示，采用与图2所述的相同方式用选择器逻辑312对邻近纹理像素构成的 纹理像素阵列302进行采样。当将所述通道传送到合并逻辑电路329 (其为 双线性滤波器)时，RGBA值322、 324、 328和326被分别传送给线性混合逻 辑330和332。输入到逻辑330和332中的是水平权重334和336，得到了混合 输出338或340，其分别由左上部通道和右上部通道值以及左下部通道和右 下部通道值所组成。接下来，由线性混合器342来完成垂直混合，线性混合 器342包括垂直权重344的输入，以便得到包括左上部通道、右上部通道、 左下部通道和右下部通道在内的单个颜色矢量346。
图4示出了图l-3中所示装置所执行的一种示范性方法。如图所示，流程 图400开始于开始402。流程进行方框404，由例如选择器逻辑同时采样来自 多个邻近纹理像素的样本。在通道数据被采样之后，流程进行到方框406， 对所采样的每个纹理像素选择一个通道，例如红色通道R。之后流程进行到 方框408，将该多个通道合并成单个矢量。这一操作例如由先前论述的合并 逻辑来执行。 一旦得到了单个颜色矢量，处理就在方框410结束。应当注意 的是，可对于每个纹理像素的每个不同的R、G、B和A通道重复这一处理400。 也就是说，对纹理像素的每个其余通道均进行采样(例如，假定首先采样 的通道是R3I道，接下来就对每个纹理像素采样G通道并产生矢量，然后对
每个纹理像素采样B通道等等)。
如所公开的那样，所论述的装置和方法通过以同时操作的方式获取或 采样像素(诸如但不限于相邻像素(或纹理像素))的通道并且立即把所采 样的通道合并成矢量随后将该矢量输入到着色器中，从而实现了像素流水 线或纹理流水线的性能优化。因而，当前公开的装置和方法避免了在输出 矢量之前必须对像素或纹理像素的四个通道中的每一个逐一进行采样，从 而减少了执行诸如比率限制滤波之类的滤波所需的时间。
以上仅为了举例说明和描述而不是限制的目的而提出了对当前例子的 上述详细描述。因此应当允许的是，本申请包含了落入以上所公开的基本 原理和所附的权利要求的精神和范围之内的任何其它改进、修改、或等价 体。
权利要求
1、一种逻辑电路，包括选择器逻辑，用于从多个像素或纹理像素的每一个中检索包括多个通道的数据，以及从来自每个所述像素或纹理像素的所述数据的所述多个通道中选择一个通道；以及合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量。
2、 如权利要求l所述的逻辑电路，其中，所述合并逻辑包括含滤波器。
3、 如权利要求2所述的逻辑电路，其中，所述合并逻辑包括双线性滤 波器。
4、 如前述任一个权利要求所述的逻辑电路，其中，所述合并逻辑包括 用于将所述两个或更多所选通道合并成单个矢量的多路复用器。
5、 如前述任一个权利要求所述的逻辑电路，其中，所述多个像素或纹 理像素包括四个相邻的像素或纹理像素。
6、 一种纹理流水线，包括如前述任一个权利要求所述的逻辑电路。
7、 一种图像处理电路，包括如权利要求6所述的纹理流水线。
8、 一种用于合并像素或纹理像素信息的方法，包括 从两个或更多像素或纹理像素中同时采样通道数据； 对于来自所述两个或更多像素或纹理像素的每个所采样通道数据，选择一通道；以及把多个所选通道合并为单个矢量。
9、 如权利要求8所述的方法，其中，利用滤波器来执行将所述多个所选通道合并成单个矢量的步骤。
10、 如权利要求9所述的方法，其中，利用双线性滤波器来执行将所述 多个所选通道合并成单个矢量的步骤。
11、 如权利要求8至10中任何一项所述的方法，其中，将所述多个所选 通道合并成单个矢量的步骤包括将所述多个所选通道多路复用成单个矢
12、如权利要求8至11中任何一项所述的方法，其中，所述多个邻近 纹理像素包含四个相邻像素或纹理像素。
全文摘要
公开了一种用于实现采用同时操作的方式对像素或纹理像素的通道(例如相邻像素或纹理像素或者非相邻像素或纹理像素)进行获取或采样以便获得纹理流水线的性能优化的方法和装置。特别是，公开了一种逻辑，其包括选择器逻辑，用于从多个像素或纹理像素的每一个中检索包括多个通道的数据，以及从来自每个所述像素或纹理像素的所述数据的多个通道中选择一个通道。该逻辑还包含合并逻辑，用于将两个或更多的所选通道合并为单个矢量，例如表示颜色的RGBA矢量。
文档编号G06T15/04GK101341508SQ200680038556
公开日2009年1月7日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者A·德洛里, C·布伦南, J·R·伊西多罗 申请人:Ati技术公司