TWI513282B - 快取記憶體管理裝置及應用該快取記憶體管理裝置之動態影像系統及方法 - Google Patents

快取記憶體管理裝置及應用該快取記憶體管理裝置之動態影像系統及方法 Download PDF

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Description

快取記憶體管理裝置及應用該快取記憶體管理裝置之動態影像系統及 方法
本發明與快取記憶體(cache)之管理技術相關,並且尤其與以降低快取錯失(cache-miss)為目標的管理技術相關。
在電腦系統中,快取記憶體被用以暫存處理器近期內剛使用過或將可能使用的少量資料。相較於容量較大的主記憶體,快取記憶體存取資料的速度較快,但硬體價格較高。一般而言,主記憶體是利用動態隨機存取記憶器(dynamic random access memory,DRAM)實現,而快取記憶體是利用靜態隨機存取記憶器(static random access memory,SRAM)實現。在需要某一筆特定資料時,處理器會先至快取記憶體中尋找,並且在無法尋得該筆資料的情況下,才轉至主記憶體中尋找。
快取記憶體包含多個快取列(cache line),用以儲存自主記憶體擷取來的資料內容。每一個快取列有各自的標籤(tag)、索引(index)和偏移量(offset)。各快取列所儲存的資料原本在主記憶體中的位址會被分散至標籤、索引和偏移量這三個欄位中儲存。圖一以使用快取記憶體儲存視訊資料的情況為例,呈現上述三種欄位之內容的實際範例。於此範例中,每一快取列內可儲存一影像區塊;各影像區塊的位址包含該影像區塊在所屬畫面中於水平、垂直兩方向的起始位置座標,各以二進制的十二個位元表示為:x[11:0]、y[11:0]。此外,偏移量欄位共包含五個位元(x[4:0]),表示每 一個快取列能儲存某畫面中位於同一水平線的32(=25 )個連續畫素之影像資料。舉例而言,若單一個畫素的影像資料大小為八位元,且偏移量欄位包含五個位元,則每一個快取列的容量為256(=8*32)位元。
由圖一可看出,水平起始位置的座標x[11:0]被拆分為x[11:7]、x[6:5]、x[4:0]三個部分,分別存入標籤、索引和偏移量等三個欄位中。x[11:7]代表座標x[11:0]中的五個最高有效位元,x[4:0]代表座標x[11:0]中的五個最低有效位元,x[6:5]則是代表座標x[11:0]中的其餘兩個中間位元。另一方面,垂直起始位置的座標y[11:0]被拆分為y[11:6]、y[5:0]兩個部分,分別存入標籤、索引這兩個欄位中。如圖一所示,本範例中的標籤欄位還儲存了用以標示一影像區塊所屬畫面之時間順序的時間座標,以二進制的六個位元表示為t[5:0]。將標籤、索引和偏移量三個欄位的內容組合起來,處理器便能得出該影像區塊的完整位址資訊。
快取記憶體的大小通常相當有限,無法同時容納一畫面中的所有影像區塊。以直接映射(direct map)快取記憶體為例,只要是索引欄位內容相同的影像區塊,自主記憶體被擷取至快取記憶體時,就會被存入同一個快取列。就圖一繪示的範例而言,索引欄位共包含八個位元,因此其內容有256(=28 )種可能性(00000000~11111111),也表示此快取記憶體共包含256個快取列。舉例而言,即使兩個影像區塊A、B之位址的其他部分(x、y、t)不同,只要其位址的y[5:0]、x[6:5]等八個位元為00101100,這兩個影像區塊A、B都會被設定為存入索引為00101100的快取列。實務上,若影像區塊A先前已被儲存在該快取列中,處理器將影像區塊B寫入時會覆蓋掉影像區塊A的資料。
同一快取列被用以儲存影像區塊A時和被用以儲存影像區塊B時,其標籤欄位的內容不同。在快取記憶體中尋找一筆目標資料時,處理器首先根據索引找出相對應的快取列,並判斷其正確性欄位的內容是否表示該快取列的內容資料無誤。隨後,處理器必須判斷其標籤欄位的內容是 否亦與目標資料的位址相符。唯有在標籤和索引皆符合的情況下,才能稱為快取命中(cache hit),否則即為快取錯失(cache miss)。若發生快取錯失的情況,處理器必須改由主記憶體擷取目標資料,並將該目標資料存入相對應的快取列中供後續使用。
在動態影像解碼系統中,快取記憶體時常被用來暫存移動補償(motion compensation)程序所需要的參考畫面。移動補償是一種被廣泛應用在動態影像壓縮領域的技術。待編碼的畫面被分割為多個大小相同(例如16畫素*16畫素)的影像區塊。針對各個影像區塊,編碼器會從參考畫面中找出一個最相似的參考區域,並判斷一影像區塊及其相對應之參考區域間的移動向量。除了移動向量外,編碼器還會判斷一影像區塊及其相對應之參考區域間的影像內容差異,稱為冗餘量(residual)。經過編碼後的影像區塊以其移動向量和冗餘量表示。相對應地,解碼端的移動補償程序必須根據移動向量、冗餘量以及參考畫面重建出各個影像區塊的完整內容。
為了進一步提升壓縮效果,近年來有許多移動補償標準開始採用多張參考畫面(multiple reference picture)移動補償程序,也就是令編碼器得以自多張參考畫面(例如目前影像區塊所屬畫面的前後各五張畫面)中尋找最佳移動向量和冗餘量。因此,將同一畫面中的不同影像區塊解碼時,處理器可能需要分別將多張參考畫面的內容自主記憶體擷取至快取記憶體。圖二呈現一種多張參考畫面的畫面相對關係範例。第N、(N-1)、(N-2)張畫面在動態影像中的時序相鄰。假設第N張畫面內的影像區塊A1係以第(N-1)張畫面內的參考區塊R1為基礎被編碼,而第N張畫面內的影像區塊A2係以第(N-2)張畫面內的參考區塊R2為基礎被編碼。首先,在將影像區塊A1解碼的過程中,處理器會將參考區塊R1擷取至快取記憶體中。接著,在將影像區塊A2解碼的過程中,處理器會將參考區塊R2擷取至快取記憶體中。
由圖二可看出,雖然時間座標不同,但參考區塊R1在第(N-1) 張畫面中的起始位置座標與參考區塊R2在第(N-2)張畫面中的起始位置座標完全相同。根據現行的快取記憶體映射組態(例如圖一呈現者),參考區塊R1、R2被設定為存入同樣的快取列。在一個或多個快取列中儲存著參考區塊R1的情況下,無法自快取記憶體搜尋到參考區塊R2的處理器會判定出現快取錯失的情況,因此會自主記憶體將參考區塊R2擷取至快取記憶體,覆寫原本儲存在該一個或多個快取列中的參考區塊R1。若隨後第N張畫面內的另一個影像區塊(例如A3)同樣是以第(N-1)張畫面內的參考區塊R1為基礎被編碼,快取錯失的情況會再次發生,使得解碼端處理器必須重新自主記憶體將參考區塊R1擷取至快取記憶體,覆寫參考區塊R2。
如本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知,快取錯失率愈高,系統的整體效能愈差。經模擬實驗證明,若採用現行的快取記憶體映射組態,在解碼端進行多張參考畫面移動補償程序時,常常會出現快取錯失率偏高的問題。
為解決上述問題,本發明提出一種新的快取記憶體管理概念,以及應用該快取記憶體管理概念之信號處理系統、信號處理方法。藉由找出快取錯失的根本原因(root cause),並據此動態、適性地調整快取記憶體的索引內容分配方式,根據本發明的管理裝置、信號處理系統和信號處理方法能降低快取錯失率。本發明的概念不僅可應用在採用多張參考畫面移動補償程序的解碼端,亦可被廣泛使用於多種需要以快取記憶體暫存資料的信號處理系統、信號處理方法中。
根據本發明之一具體實施例為一種應用於動態影像的信號處理系統,其中包含一信號處理模組、一快取記憶體、一分析模組及一控制模組。該信號處理模組係用以針對一動態影像資料進行一信號處理程序。該 快取記憶體係用以暫存該信號處理程序處理該動態影像資料時所需要之一參考資料。該分析模組係用以產生有關該信號處理程序以及該快取記憶體之一快取錯失分析資訊。該控制模組係用以根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式。
根據本發明之另一具體實施例為一種信號處理方法。首先,一動態影像資料被施以一信號處理程序。該信號處理程序利用一快取記憶體暫存處理該動態影像資料時所需要之一參考資料。接著,該信號處理方法執行一分析步驟,產生有關該信號處理程序及該快取記憶體之一快取錯失分析資訊。隨後,根據該快取錯失分析資訊,該快取記憶體之一索引內容分配方式被決定。
根據本發明之另一具體實施例為一種快取記憶體管理裝置,其中包含一分析模組與一控制模組。一快取記憶體係用以暫存於處理一資料時所需要之一參考資料。該分析模組係用以產生於處理該資料時與該快取記憶體相關之一快取錯失分析資訊。該控制模組係用以根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式。
關於本發明的優點與精神可以藉由以下發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
A1~A3‧‧‧影像區塊
R1、R2‧‧‧參考區塊
300‧‧‧信號處理系統
32‧‧‧信號處理模組
33‧‧‧主記憶體
34‧‧‧快取記憶體
36‧‧‧快取記憶體管理裝置
361‧‧‧分析模組
361A‧‧‧水平計數器
361B‧‧‧垂直計數器
361C‧‧‧時間計數器
362‧‧‧控制模組
S71~S76‧‧‧流程步驟
圖一以使用快取記憶體儲存視訊資料的情況為例,呈現標籤、索引和偏移量三種欄位之內容的實際範例。
圖二呈現一種多張參考畫面的畫面相對關係範例。
圖三(A)為根據本發明之一實施例中的信號處理系統與快取記憶體管理裝置之功能方塊圖。
圖三(B)呈現根據本發明之分析模組的一種詳細實施範例。
圖四(A)和圖四(B)呈現一種改變標籤/索引內容分配方式的範例。
圖五呈現根據本發明之分析模組的另一種詳細實施範例。
圖六(A)和圖六(B)呈現另一種改變標籤/索引內容分配方式的範例。
圖七為根據本發明之一實施例中的信號處理方法之流程圖。
合先敘明,以下所謂本發明係用以指稱該等實施例所呈現的發明概念,但其涵蓋範疇並未受限於該等實施例本身。
根據本發明之一具體實施例為一種快取記憶體管理裝置,其所配合之一快取記憶體係用以暫存於處理一資料時所需要之一參考資料。該快取記憶體管理裝置中包含一分析模組與一控制模組。該分析模組係用以產生於處理該資料時與該快取記憶體相關之一快取錯失分析資訊。該控制模組係用以根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式。此快取記憶體管理裝置之一應用範例的功能方塊圖係繪示於圖三(A)。
於圖三(A)呈現的範例中,快取記憶體管理裝置36包含一分析模組361與一控制模組362,並係用以管理包含於一信號處理系統300中的快取記憶體34。除了快取記憶體34之外,應用於動態影像的信號處理系統300還包含一信號處理模組32與一主記憶體33。實務上,信號處理系統300和快取記憶體管理裝置36可被整合在各種電子設備(例如行動電話、電腦、電視、機上盒)中,亦可獨立存在。
信號處理模組32係用以針對一動態影像資料進行一信號處理程序,例如針對待解碼的動態影像中之影像區塊進行移動補償程序。以下說明主要以該信號處理程序為一解碼端於重建畫面時進行之移動補償程序 為例,但本發明的範疇不以此為限。須說明的是,移動補償程序本身的實施細節(例如如何根據移動向量、冗餘量和參考畫面重建完整影像區塊)為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知,於此不贅述。
在移動補償程序中,快取記憶體34係用以暫存重建影像區塊時所需要的相關參考畫面(例如圖二中的參考區塊R1、R2),也就是在編碼端據以產生移動向量及冗餘量的比對基礎。當信號處理模組32在快取記憶體34中無法尋得需要的參考畫面,亦即出現所謂的快取錯失(cache miss)時,才會轉而前往主記憶體33尋找該參考畫面。一張完整的畫面通常包含許多個影像區塊。在重建一張畫面的移動補償程序中,必然會出現一些快取錯失的情況。分析模組361係用以產生有關該移動補償程序與快取記憶體34之一快取錯失分析資訊。隨後,控制模組362將根據該快取錯失分析資訊決定快取記憶體34的索引內容分配方式。
圖三(B)進一步呈現分析模組361的一種詳細實施範例。於此範例中,分析模組361利用計數器對移動補償程序中發生的快取錯失進行一統計程序。以信號處理模組32所執行之移動補償程序為單張參考畫面移動補償程序的情況為例,可能出現的快取錯失至少可分為水平錯位錯失和垂直錯位錯失兩大類。在快取記憶體34中尋找一筆目標資料時,信號處理模組32可首先根據索引找出相對應的快取列,並判斷其正確性欄位的內容是否表示該快取列的內容資料無誤。隨後,信號處理模組32必須判斷其標籤欄位的內容是否亦與目標資料的位址相符。若信號處理模組32發現索引相符但標籤不符,分析模組361可根據目標標籤內容(亦即欲尋找的目標影像區塊對應於標籤欄位的位址內容)與該快取列的實際標籤內容間的差異判斷這次的快取錯失種類。舉例而言,若兩標籤內容中對應於垂直座標y的部份完全相同,但對應於水平座標x的部份有差異,分析模組361可判定這次的快取錯失為水平錯位錯失。相似地,若兩標籤內容中對應於水平座標x的部份完全相同,但對應於垂直座標y的部份有差異, 分析模組361可判定這次的快取錯失為垂直錯位錯失。
水平計數器361A係用以累計在對一張或多張畫面進行移動補償程序的過程中,總共出現幾次水平錯位錯失。垂直計數器361B則係用以累計在同一段時間的移動補償程序中,總共出現幾次垂直錯位錯失。實務上,一快取錯失可能同時兼有水平錯位錯失和垂直錯位錯失兩種特性。分析模組361的設計者可自行決定要如何歸類這種快取錯失。舉例而言,在水平錯位程度高於垂直錯位程度的情況下,可將這種快取錯失歸類為水平錯位錯失。或者,亦可根據水平錯位、垂直錯位的比例,在兩個計數結果中分別計入一非整數值。在累積一段時間的計數結果後,分析模組361便可將信號處理程序中發生次數最多的是哪一種快取錯失,做為快取錯失分析資訊提供給控制模組362。
假設快取記憶體34原本的標籤/索引內容分配方式如圖四(A)所示。若發生垂直錯位錯失之次數較多的情況,控制模組362可減少索引欄位中包含的水平座標位元數(例如由兩位元的x[6:5]縮減為一位元的x[5]),並增加索引欄位中包含的垂直座標位元數(例如由六位元的y[5:0]提高為七位元的y[6:0])。圖四(B)呈現改變後的一種標籤/索引內容分配方式範例。如圖四(B)所示,標籤欄位的內容分配方式會相對應地改變,水平座標由五位元的x[11:7]被調整為六位元的x[11:6],而垂直座標由六位元的x[11:6]被調整為五位元的x[11:7]。比較圖四(A)和圖四(B)可看出,在這個範例中,標籤欄位內容的總位元數、索引欄位內容的總位元數,以及影像區塊位址的總位元數都是不變的。相較於圖四(A)呈現的標籤/索引內容分配方式,採用圖四(B)提供的標籤/索引內容分配方式能讓快取記憶體34於同一時間容納更多水平座標相同但垂直座標不同的參考資料,藉此降低發生垂直錯位錯失的機率。相對地,若水平錯位錯失之次數較多,控制模組362可減少索引欄位中包含的垂直座標位元數,並增加索引欄位中包含的水平座標位元數。於一實施例中,若發生次數最多的快取錯失有別 於先前一次之一快取錯失分析分析資訊所指出者,控制模組362便可相對應地改變快取記憶體24之索引內容分配方式。
另一方面,若信號處理模組32所執行之移動補償程序為多張參考畫面移動補償程序的情況,可能出現的快取錯失至少可分為水平錯位錯失、垂直錯位錯失、時間錯位錯失三大類。所謂時間錯位錯失係指索引相符但標籤欄位的時間座標內容不符。如圖五所示,在這個情況下,分析模組361可包含三個分別累計不同錯失的計數器:水平計數器361A、垂直計數器361B、時間計數器361C。水平計數器361A係用以累計在對一張或多張畫面進行移動補償程序的過程中,總共出現幾次水平錯位錯失。垂直計數器361B係用以累計在同一段時間的移動補償程序中,總共出現幾次垂直錯位錯失。時間計數器361C則係用以累計在同一段時間的移動補償程序中,總共出現幾次垂直錯位錯失。假設快取記憶體34之索引欄位包含N位元之水平位置資訊、R位元之垂直位置資訊、P位元之時間資訊;N、R、P各自為一自然數。控制模組362可根據分析模組361提供的快取錯失分析資訊改變N、R、P中的至少兩個數值,並且令N、R、P的總和不變。假設快取記憶體34原本的標籤/索引內容分配方式如圖六(A)所示。若時間錯位錯失之次數較多,控制模組362可減少標籤欄位中包含的時間座標位元數,並於索引欄位中增加時間座標位元數,藉此讓快取記憶體34於同一時間容納更多時間座標不同的參考資料。改變後的標籤/索引內容分配方式範例如圖六(B)所示。在這個情況下,快取記憶體34中可同時容納兩組時間座標不同的參考資料。
於實際應用中,分析模組361和控制模組362可重複執行其分析、選擇性調整快取記憶體組態的工作。舉例而言,每當信號處理模組32完成一張完整畫面的信號處理程序後,分析模組361與控制模組362便再次評估是否改變快取記憶體34之索引內容分配方式。
雖然以上實施例都是以直接映射快取記憶體為例,本發明所屬 技術領域中具有通常知識者能理解,本發明的概念亦可被推廣至M-向(M-way)快取記憶體(M為大於一的正整數)。舉例而言,根據本發明之控制模組可同時改變該M組快取記憶體的標籤/索引內容分配方式。此外,本發明所屬技術領域中具有通常知識者可理解,快取記憶體管理裝置36的應用範圍不限於上述配合移動補償程序的情況。
根據本發明之另一具體實施例為一種應用於動態影像之信號處理方法,其流程圖係繪示於圖七。首先,步驟S71為選擇一快取記憶體之預設索引內容分配方式。步驟S72則是根據最新選擇的索引內容分配方式設定該快取記憶體。步驟S73為針對一動態影像資料進行一信號處理程序。該信號 處理程序利用該快取記憶體暫存於處理該動態 影像資料時所需要之一參考資料。接著,步驟S74為產生有關該信號處理程序及該快取記憶體之一快取錯失分析資訊。步驟S75為判斷剛剛在步驟S73中接收處理的是否為最後一筆待處理的動態影像資料。若步驟S75的判斷結果為是,則此流程結束。相對地,若步驟S75的判斷結果為否,則步驟S76會被執行,也就是根據該快取錯失分析資訊決定快取記憶體的索引內容分配方式。隨後,步驟S72~步驟S75被重複執行。先前在介紹信號處理系統300和快取記憶體管理裝置36時描述的各種操作變化(例如改變快取記憶體之索引內容分配方式的方式)亦可應用至圖七中的信號處理方法,其細節不再贅述。
如上所述,本發明提出一種新的快取記憶體管理概念,以及應用該快取記憶體管理概念之信號處理系統、信號處理方法。藉由找出快取錯失的根本原因,並據此動態、適性地調整快取記憶體的索引內容分配方式,根據本發明管理裝置、信號處理系統和信號處理方法能降低快取錯失率。本發明的概念不僅可應用在採用多張參考畫面移動補償程序的解碼端,亦可被廣泛使用於多種需要以快取記憶體暫存資料的信號處理系統、信號處理方法中。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S71~S76‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種應用於動態影像之信號處理系統,包含:一信號處理模組,用以針對一動態影像資料進行一信號處理程序;一快取記憶體,用以暫存該信號處理程序於處理該動態影像資料時所需要之一參考資料;一分析模組,用以產生有關該信號處理程序以及該快取記憶體之一快取錯失分析資訊;以及一控制模組,用以根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式,其中,決定該快取記憶體之該索引內容分配方式包括:相對應地改變一標籤與一索引的分配方式;保持該標籤的一總位元數與該索引的一總位元數為不變,以及分配該索引的各部份之位元數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理系統,其中該信號處理程序包含一解碼端於重建畫面時進行之一畫面移動補償程序。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之信號處理系統,其中該畫面移動補償程序為一多張參考畫面移動補償程序。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之信號處理系統,其中該分析模組針對於該信號處理程序中發生之複數個快取錯失進行一統計程序,且該快取錯失分析資訊指出於該信號處理程序中發生次數最多之一種快取錯失為一水平錯位錯失、一垂直錯位錯失或一時間錯位錯失;若發生次數最多之該種快取錯失有別於先前一次之一快取錯失分析分析資訊所指出者,則該控制模組改變該快取記憶體之該索引內容分配方式。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理系統,其中該快取記憶體之該索引包含有關於該動態影像資料之一水平位置資訊、一垂直位置資訊與一時間資訊;該水平位置資訊包含N個位元,該垂直位置資訊包含R個位 元,該時間資訊含P個位元,N、R、P各自為一自然數;改變該索引內容分配方式包含改變N、R、P中之至少兩個數值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理系統,其中該信號處理模組針對另一動態影像資料進行該信號處理程序後,該分析模組與該控制模組再次評估是否需改變該快取記憶體之該索引內容分配方式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理系統,其中該快取記憶體為一M-向快取記憶體,M為一正整數。
  8. 一種應用於動態影像之信號處理方法,包含:(a)針對一動態影像資料進行一信號處理程序,其中該信號處理程序利用一快取記憶體以暫存在處理該動態影像資料時所需要之一參考資料;(b)產生有關該信號處理程序以及該快取記憶體之一快取錯失分析資訊;以及(c)根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式,其中,決定該快取記憶體之該索引內容分配方式包括:相對應地改變一標籤與一索引的分配方式;保持該標籤的一總位元數與該索引的一總位元數為不變,以及分配該索引的各部份之位元數。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之信號處理方法,其中該信號處理程序包含一解碼端於重建畫面時進行之一畫面移動補償程序。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之信號處理方法,其中該畫面移動補償程序為一多張參考畫面移動補償程序。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之信號處理方法,其中步驟(b)包含:針對於該信號處理程序中發生之複數個快取錯失進行一統計程序, 該快取錯失分析資訊指出於該信號處理程序中發生次數最多之一種快取錯失為一水平錯位錯失、一垂直錯位錯失或一時間錯位錯失;且步驟(c)包含:若發生次數最多之該種快取錯失有別於先前一次之一快取錯失分析分析資訊所指出者,改變該快取記憶體之該索引內容分配方式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之信號處理方法,其中該快取記憶體之該索引包含有關於該動態影像資料之一水平位置資訊、一垂直位置資訊與一時間資訊;該水平位置資訊包含N個位元,該垂直位置資訊包含R個位元,該時間資訊含P個位元,N、R、P各自為一自然數;改變該索引內容分配方式包含改變N、R、P中之至少兩個數值。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之信號處理方法,其中針對另一動態影像資料,步驟(a)~步驟(c)被重複執行,以動態適性調整該快取記憶體之該索引內容分配方式。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之信號處理方法,其中該快取記憶體為一M-向快取記憶體,M為一正整數。
  15. 一種快取記憶體管理裝置,一快取記憶體係用以暫存在處理一資料時所需要之一參考資料,該快取記憶體管理裝置包含:一分析模組,用以產生於處理該資料時與該快取記憶體相關之一快取錯失分析資訊;以及一控制模組,用以根據該快取錯失分析資訊決定該快取記憶體之一索引內容分配方式,其中,決定該快取記憶體之該索引內容分配方式包括:相對應地改變一標籤與一索引的分配方式;保持該標籤的一總位元數與該索引的一總位元數為不變,以及分配該索引的各部份之位元數。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之快取記憶體管理裝置,其中該資料為一動態影像資料,且該快取記憶體所暫存之該參考資料係供一解碼端針對該動態影像資料進行一畫面移動補償程序時使用。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之快取記憶體管理裝置,其中該分析模組針對於處理該資料時發生之複數個快取錯失進行一統計程序,且該快取錯失分析資訊指出於處理該資料時發生次數最多之一種快取錯失為一水平錯位錯失、一垂直錯位錯失或一時間錯位錯失。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9665297B1 (en) * 2016-10-25 2017-05-30 International Business Machines Corporation Injection of at least a partial cache line in a private multilevel cache hierarchy
US11016695B2 (en) * 2016-12-20 2021-05-25 Intel Corporation Methods and apparatus to perform memory copy operations

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW497034B (en) * 1999-10-01 2002-08-01 Hitachi Ltd A method for loading and storing data in a computer system
TW200839610A (en) * 2006-11-21 2008-10-01 Nec Corp Instruction operation code generation system
TW201041400A (en) * 2009-03-23 2010-11-16 Onlive Inc Temporary decoder apparatus and method
TW201112251A (en) * 2009-09-21 2011-04-01 Skymedi Corp Uniform coding system for a flash memory
TW201119404A (en) * 2009-03-23 2011-06-01 Onlive Inc System and method for video compression using feedback including data related to the successful receipt of video content

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6924811B1 (en) * 2000-11-13 2005-08-02 Nvidia Corporation Circuit and method for addressing a texture cache
US7924914B2 (en) * 2005-09-20 2011-04-12 Intel Corporation Dynamically configuring a video decoder cache for motion compensation
KR20100069240A (ko) * 2008-12-16 2010-06-24 삼성전자주식회사 캐시 컨트롤을 위한 장치 및 방법
US9122609B2 (en) * 2011-03-07 2015-09-01 Texas Instruments Incorporated Caching method and system for video coding

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW497034B (en) * 1999-10-01 2002-08-01 Hitachi Ltd A method for loading and storing data in a computer system
TW200839610A (en) * 2006-11-21 2008-10-01 Nec Corp Instruction operation code generation system
TW201041400A (en) * 2009-03-23 2010-11-16 Onlive Inc Temporary decoder apparatus and method
TW201119404A (en) * 2009-03-23 2011-06-01 Onlive Inc System and method for video compression using feedback including data related to the successful receipt of video content
TW201112251A (en) * 2009-09-21 2011-04-01 Skymedi Corp Uniform coding system for a flash memory

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