[发明专利]一种多路图形处理设备

说明书

本发明公开了一种多路图形处理设备，由GPU实现，包含基于同步多倍像素频率的高分辨率图形输出接口和图形输出接口转换单元，基于同步多倍像素频率的高分辨率图形输出接口将包含多路中低分辨率图形处理结果的高分辨率图形按照定制的图形输出时序输出；其中，图形输出时序涉及的参数包含：像素频率为中低分辨率图形的n倍供图形输出接口转换单元作为运行时钟，帧有效脉冲的相位比中低分辨率图形提前一行用于对图形输出接口转换单元的处理延迟进行预校正；图形输出接口转换单元将高分辨率图形转换为多路独立的中低分辨率图形输出。本发明在处理多路中低分辨率图形时具有延时特性好的特点。

技术领域

本发明涉及显示处理和航空电子领域设备，具体地说，涉及一种使用图形处理器(GPU)进行多路中低分辨率图形处理的多路图形处理设备。

背景技术

现代的GPU通常都具有强大的图形处理能力，具两路独立的图形输出，可以满足实时两路超高分辨率图形处理要求，独立的图形输出接口通常有两路。在有些航空电子应用中需要多路中低分辨率(比如XGA、SVGA、VGA)图形处理，GPU的处理能力一般可以满足实时处理多路(比如4路或者8路)的要求，但受限于图形处理接口数量，一个GPU一般只能承担不超过两路处理任务。能缓解该问题的传统技术主要有两类：第一类是使用多个GPU，每个GPU分配不超过两路图形处理任务。以处理8路为例，使用4个GPU，每个GPU承担两路图形处理任务。这类技术的优点是无额外处理延迟，缺点是功耗和成本都非常高。第二类是使用一个GPU，先将多路中低分辨率图形合成为单路高分辨率图形输出，然后通过图形输出接口转换，从高分辨率图形中分离出各路中低分辨率图形输出。以处理8路为例，使用一个GPU进行8路中低分辨率图形处理的过程是这样的：将8路中低分辨率图形处理分为两组，每组4路共用一个GPU的图形输出接口；每组4路中低分辨率图形在输出前要合成为1路高分辨率的图形才能从GPU输出，FPGA采集GPU输出的高分辨率图形进行帧缓存后分离出4路中低分辨率的图形输出。这类技术相比第一类技术的优点是集成度更高且成本更低，缺点是存在额外的处理延迟，延迟为1～2帧，无法很好满足延时要求严格的应用。

而航空电子领域的图形处理应用延时要求严格，可靠性要求高，传统技术进行多路中低分辨率图形处理时局限性很明显，需要有延时特性更好，实现更简单的中低分辨率多路图形处理技术才能更好满足航空电子领域的图形处理应用需求。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种多路图形处理设备，该多路图形处理设备实现简单，在处理多路中低分辨率图形时具有延时特性好、功耗低的特点，可以更好满足航空电子领域的图形处理应用需求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种多路图形处理设备，由GPU实现，包含基于同步多倍像素频率的高分辨率图形输出接口和图形输出接口转换单元；

基于同步多倍像素频率的高分辨率图形输出接口将包含多路中低分辨率图形处理结果的高分辨率图形按照定制的图形输出时序输出；其中，图形输出时序涉及的参数包含：像素频率为中低分辨率图形的n倍，行同步脉冲、帧同步脉冲的脉宽和相位与中低分辨率图形完全相同，行有效脉冲的脉宽和相位与中低分辨率图形完全相同，帧有效脉冲的脉宽与中低分辨率图形完全相同，帧有效脉冲的相位比中低分辨率图形提前一行用于对图形输出接口转换单元的处理延迟进行预校正；

图形输出接口转换单元包含高分辨率图形输入接口单元、中低分辨率图形多路分离单元、基于时钟分频与行延迟方法的中低分辨率图形输出时序生成及输出控制单元、行缓存单元和分频器；

高分辨率图形输入接口单元从高分辨率图形输入接口逐行提取高分辨率图形送往中低分辨率图形多路分离单元；

中低分辨率图形多路分离单元逐行对依次横排合成到高分辨率图形中的每路中低分辨率图形数据进行分离，将每路中低分辨率图形数据依次写入行缓存单元，行缓存单元中对每路中低分辨率图形均有一组行缓存；