[发明专利]用于滑动窗口运算的方法和设备

说明书

第一寄存器具有存储第一输入数据的通路，并且第二寄存器具有存储第二输入数据元素的通路。所述第二寄存器的所述通路的宽度等于所述第一寄存器的所述通路的宽度。单指令多数据SIMD通路具有与所述第一寄存器的所述通路的所述宽度相等的通路宽度。所述SIMD通路经配置以在所述第一寄存器的所述通路中的所述第一输入数据元素和所述第二寄存器的所述通路中的所述第二输入数据元素上执行滑动窗口运算。执行所述滑动窗口运算包含基于存储在所述第一寄存器的第一位置中的第一输入数据元素和存储在所述第二寄存器的第二位置中的第二输入数据元素来确定结果。所述第二位置不同于所述第一位置。

相关申请的交叉参考

本申请主张2015年7月20日递交的共同拥有的第14/803,728号美国非临时专利申请的优先权，其全文的内容明确地被以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于单指令多数据(SIMD)架构的滑动窗口运算。更确切地说，本发明涉及减少移位的量以及与执行滑动窗口运算相关联的寄存器。

背景技术

技术的进步已经带来了更小且更强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线电话，例如，移动和智能电话、平板计算机和膝上型计算机，其体积小，重量轻，且便于用户携带。这些装置可经由无线网络传送话音和数据包。另外，许多此类装置并入有额外功能性，例如，数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。并且，此类装置可处理可执行指令，所述指令包含软件应用程序，例如，可用于上网的网页浏览器应用程序。因而，这些装置可以包含大量计算能力。

技术的进步还带来了包含执行信号处理(例如，图像处理、视频处理、音频处理等)的处理器的无线计算装置。处理器将卷积函数应用到输入信号以执行信号处理。常规的卷积函数可以使用“滑动窗口”来处理输入数据流。来自输入数据流的数据元素的一部分的滑动窗口可用于产生作为滑动窗口中的每个数据元素的函数(例如，乘积的总和)的第一输出。为了确定下一个输出，滑动窗口发生移位并且下一个输出被确定为移位滑动窗口中的每个数据元素的函数。

相对较大数量的寄存器和移位可用于使用常规的滑动窗口指令执行卷积函数。作为非限制性实例，单指令多数据(SIMD)架构可以使用四个数据输入“通路”执行常规的滑动窗口指令。为了说明，通路可以在来自寄存器的四个数据输入(例如，滑动窗口宽度为“4”)上执行卷积函数以产生输出。为了产生额外的输出，数据元素可以在第二寄存器中移位一个位置，并且通路可以在第二寄存器中的数据元素上执行卷积函数。因此，对于卷积函数的每个输出，可以使用多个寄存器和移位。

发明内容

公开了用于减少用于执行滑动窗口运算的移位和寄存器的系统和方法。举例来说，公开了用于在单个SIMD通路内通过参考包含用于运算的数据的多个寄存器来执行滑动窗口运算的技术。为了说明，滑动窗口运算可以参考第一寄存器和第二寄存器。举例来说，SIMD通路可以参考第一寄存器和第二寄存器以在第一寄存器和第二寄存器中的数据上执行滑动窗口运算。作为一个实例，SIMD通路中的第一寄存器的一部分可以存储输入数据流的四个数据元素(例如，数据元素“0”、数据元素“1”、数据元素“2”和数据元素“3”)，并且SIMD通路中的第二寄存器的一部分可以存储输入数据流的下四个数据元素(例如，数据元素“4”、数据元素“5”、数据元素“6”和数据元素“7”)。相对于第一寄存器的部分，第二寄存器的对应的部分可以包含输入数据流的移位的数据。