[发明专利]一种动态可配置的纹理双线性滤波系统

摘要

本发明公开了一种动态可配置的纹理双线性滤波系统，包括相互连接的纹理坐标运算模块、双线性滤波仲裁模块、Cache地址计算模块、纹理Cache模块、双线性滤波器模块以及输出模块，提出了一种低开销的纹理双线性滤波系统的流水线架构，能在不损失滤波精度的同时，采用了流水线的运算架构代替了并行架构，乘法器能在流水线过程中复用，节省了硬件上的乘法器开销；同时流水线的引入能使并行取四个纹素点的过程并行化为一个周期取一个纹素点，节省带宽消耗；同时，本发明加入了动态可配置的双线性滤波仲裁模块，每个像素点都可以动态地判断是否开启双线性滤波，节省运算开销；另外，取纹素点的纹理Cache模块的引入能减少临近点带来的访存开销。

主权项

1.一种动态可配置的纹理双线性滤波系统，其特征在于：包括纹理坐标运算模块，通过对像素坐标计算得到纹理坐标；双线性滤波仲裁模块，用于判断每个像素点是否开启双线性滤波,并且输出相关的数据信号和控制信号；Cache地址计算模块，通过双线性滤波仲裁模块输出的纹理坐标计算得到纹理的地址值；纹理Cache模块，用于根据纹理地址值取出对应纹理像素点；双线性滤波器模块，根据输入的纹理坐标以及其对应的纹理像素点，通过四个周期的流水线进行双线性滤波的运算，最终输出像素点；输出模块，根据控制信号判断是否需要双线性滤波，如果需要双线性滤波则输出滤波后的像素点，否则直接输出内存中取出的像素点；所述的纹理坐标运算模块连接双线性滤波仲裁模块，所述的双线性滤波仲裁模块连接Cache地址计算模块，所述的Cache地址计算模块连接双线性滤波器模块，所述的双线性滤波器模块连接输出模块，所述的纹理Cache模块分别连接Cache地址计算模块、双线性滤波器模块和输出模块；所述的双线性滤波仲裁模块包括用于判断是否开启双线性滤波的仲裁状态机和用与计算传递给Cache地址计算单元的纹理坐标的坐标运算状态机；所述的坐标运算状态机在像素点不需要开启双线性滤波时，直接将纹理坐标传递给Cache地址计算模块；当像素点需要进行双线性滤波，所述的坐标运算状态机分四个周期分别取四个临近的纹理像素点，传递给Cache地址计算模块；纹理坐标运算模块输出的纹理坐标值为(u0,v0)，如果像素点不需要开启双线性滤波，则坐标运算状态机输出u＝u0,v＝v0，传递给Cache地址计算模块的数据为(u0，v0)；当像素点需要进行双线性滤波，则分四个周期分别取四个临近的纹理像素点：初始状态为STATE_U0V0，传递给Cache地址计算模块的数据为(u0,v0)，下一个周期进入状态STATE_U1V0，传递给Cache地址计算模块的数据为(u0+1,v0)，第三周期进入状态STATE_U0V1，传递给Cache地址计算模块的数据为(u0,v0+1)，第四周期进入状态STATE_U1V1，传递给Cache地址计算模块的数据为(u0+1,v0+1)，不同周期传递的纹理坐标用于计算纹理像素采样点的存储地址以及双线性滤波过程中的颜色权值；Cache地址计算模块通过双线性滤波仲裁模块输出的纹理坐标(u,v)计算得到纹理的地址值，并将地址值传递给纹理Cache模块取出纹理像素点；纹理Cache模块用于根据纹理地址值取出对应纹理像素点。