用于存储器带宽有效的显示合成的系统及方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]现代计算机用户接口利用多个应用层以便向用户呈现较丰富的内容。屏幕合成期间所使用的这些应用层由主动应用程序产生。一个应用程序可形成一或多个层。举例来说，出于审美原因及功能原因两者，用户接口设计者可偏好特定视窗或视窗的部分为半透明的。审美益处的实例为使得用户能够经由前景层的一部分观看背景层中的至少一些背景层，此增强了用户接口的观看及感受。功能益处的实例为使得用户能够经由前景层的一部分从背景层观看信息，所述信息原本将受所述前景层阻挡。
[0002]在这些情形中，用户接口合成的特定像素(例如，显现为半透明的像素)包含来自一个以上应用程序的像素数据。需要由各种系统组件从存储器读取并写入到存储器的像素数据的量随着有助于特定用户接口合成的应用程序的数目而增加。另外，对日益增高的刷新速率及屏幕分辨率的期望给从存储器读取且写入到存储器的像素数据的量带来进一步负担。功率消耗根据需要从存储器读取且写入到存储器的像素数据的量而变化，且因此功率消耗增加且存储器带宽变成限制性因素。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例涉及一种多媒体系统，其包含:处理器，其耦合到存储器；三维(3D)图形引擎，其用以产生3D图形内容；及显示控制器，其用以处理并输送像素数据以供经由显示接口发射到显示器。所述处理器、所述3D图形引擎及所述显示控制器中的每一者使用公用解压缩方案来存取存储于所述存储器中的像素数据。另外，所述处理器、所述3D图形引擎及所述显示控制器中的每一者使用公用压缩方案将像素数据存储于所述存储器中。
[0004]本发明的其它实施例涉及一种方法，其包含由三维(3D)引擎存取存储于存储器中的像素数据且随后将所述像素数据解压缩。所述方法还包含由所述3D引擎处理所述像素数据且由所述3D引擎压缩所述经处理像素数据并随后将所述经处理像素数据发射到显示控制器。此外，所述方法包含由所述显示控制器将所述经处理像素数据解压缩且随后将所述经处理像素数据转换为适合于经由显示接口发射到显示器的格式。分别使用公用压缩方案及公用解压缩方案来执行对数据的所述压缩及所述解压缩。
【附图说明】
[0005]图1展示实例性多媒体系统的框图；
[0006]图2展示多媒体系统的数据流框图；
[0007]图3展示包含多个层的用户接口的实例；且
[0008]图4展示实例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0009]特定用户接口合成解决方案以局部化方式利用压缩及解压缩以减小像素数据的存储器占用面积。即，较广泛的多媒体系统中的特定功能块(例如，三维(3D)引擎、二维(2D)引擎或视频控制器)在将像素数据写入到存储器时使用压缩方案且在从存储器读取像素数据时使用对应解压缩方案。由于像素数据被压缩，因此此使得所述像素数据能够以减小存储器占用面积的方式存储于系统存储器处。然而，在像素数据被发送到不利用上文所阐释的压缩/解压缩方案的另一功能块时，像素数据必须以非压缩的方式发送使得其它功能块可适当地解译数据。因此，虽然在由采用压缩/解压缩方案的功能块进行读取及/或写入时像素数据的存储器占用面积被最小化，但在功能块之间传送像素数据时所利用的存储器带宽无法减小。因此且如上文所阐释，功率消耗(其根据所发射的像素数据的量而变化)并不减小且随着对较高分辨率显示器及较高刷新速率的需求增加，存储器带宽变成限制性因素。这些问题因多层或多应用程序合成情景的当前趋势而加重，其中需要来自多个层或应用程序的像素数据在显示器上产生对应像素。
[0010]根据各个实施例，在多媒体系统中采用端到端压缩/解压缩方案，使得所述系统的每一功能单元利用公用压缩及/或解压缩方案，从而使得像素数据能够以经压缩方式在功能单元之间发射。因此，减小了在功能单元之间或在功能单元与存储器之间传送的像素数据的量，且因此也减小了总体系统的功率消耗。另外，对于给定量的带宽可在功能单元之间传送较多像素数据且对于给定量的存储器带宽可在功能单元与存储器之间传送较多像素数据，从而实现其中由多个应用程序的像素数据产生显示数据的较复杂用户接口合成情景。
[0011]图1展示多媒体系统100。系统100包含中央处理单元(CPU) 102及系统存储器104。所述系统还包含3D引擎106、成像子系统108、视频子系统110、2D引擎112及显示控制器114。总线或互连件101将系统100的功能单元耦合以使得数据能够在各种功能单元之间传送。
[0012]CPU 102与系统存储器104经由互连件101通信。在一些实施例中，CPU 102执行操作系统且运行用于多媒体加速器(例如3D引擎106、成像子系统108、视频子系统110、2D引擎112及显示控制器114)的各种本机应用程序及驱动程序。CPU 102还负责将存储器104分配到运行于包含多媒体系统100的装置(例如个人电子装置(例如，蜂窝式电话、便携式平板计算机或个人数字助理)或计算机)上的应用程序。CPU 102从存储器104读取各种数据，执行对所述数据的处理，且将各种数据写回到存储器104。
[0013]CPU 102与3D图形引擎106 (其可称为图形处理单元(GPU)进行接口连接以从存储器104存取并操纵的各种像素数据。GPU从存储器104读取经压缩像素数据，使得与如果存储于存储器104中的像素数据未被压缩相比减小了经由互连件101传送的数据的量。然后GPU可将经压缩像素数据解压缩且将经解压缩数据发射到CPU 102以执行对经解压缩像素数据的操作。每一像素可通过执行于CPU 102上的程序个别地修改。随后，CPU 102将经处理数据发射到GPU，GPU重新压缩像素数据且将经压缩像素数据存储于存储器104处。以此方式，减小了经由互连件101从存储器104传送到GPU及从GPU传送到存储器104两者的数据的量。同时，执行于CPU 102上的任何程序可执行对经解压缩像素数据的信号处理操作，从而维持此类信号处理操作的简单性。
[0014]3D引擎106产生3D图形内容，例如用户接口内容、对本机应用程序再现(例如，在web浏览器中再现图形)的加速、3D游戏内容等等。3D引擎106可包括可编程硬件块，例如着色器单元。3D引擎106从存储器104读取各种数据，执行对数据的处理，且将各种数据写回到存储器104。
[0015]3D引擎106从存储器104读取经压缩像素数据，使得与如果存储于存储器104中的像素数据未被压缩相比减小了经由互连件101传送的数据的量。然后3D引擎106可将经压缩像素数据解压缩且对经解压缩像素数据执行信号处理操作，且每一像素可通过执行于3D引擎106上的程序个别地修改。随后，3D引擎106重新压缩像素数据且将经压缩像素数据存储于存储器104处。以此方式，减小了经由互连件101从存储器104传送到3D引擎106及从3D引擎106传送到存储器104两者的数据的量。
[0016]由CPU 102与3D引擎106两者使用的压缩及解压缩方案是相同的。因此，由于两个功能单元均能够将另一功能单元已压缩的数据解压缩，因此经由互连件101传送的像素数据可总是以经压缩形式传送，借此减小了多媒体系统100的各种图像处理任务所需要的存储器带宽。此外，由于针对给定处理任务(例如，以规定的刷新速率处理高清晰度图像流)需要经由互连件101发射的数据的量，因此也减小了多媒体系统100的功率消耗。
[0017]显示控制器114接收像素数据且将所述像素数据转换成适合于在显示接口(例如，HDM1、分量视频、复合视频、显示串行接口(DSI)、显示端口或其它视频连接器格式)或无线连接(例如，IEEE 802.1lx)上发射的格式以供显示装置115进行随后显示。举例来说，显示控制器114从帧缓冲器读取像素数据且经由HDMI电缆将所述像素数据发送到显示装置115。在一些实施例中，显示控制器114可在发射到显示器装置115之前执行对像素数据的处理。
[0018]显示控制器114从存储器104读取经压缩像素数据或从另一功能单元(例如，3D引擎106)接收经压缩像素数据，使得与如果像素数据未被压缩相比减小了经由互连件101传送的数据的量。然后显示控制器11