二维信号处理中的上采样以及数据访存方法和装置与流程

本技术涉及人工智能技术，特别涉及一种二维信号处理中的上采样以及数据访存方法和装置。

背景技术：

1、在人工智能领域，需要频繁对各类信号进行上采样处理，通常利用上采样算子实现上采样处理。常用的上采样算子有三种模式可选，bilinear/cubic/nearest，其性能和输出的信号质量均有差异。对于如图像信号或雷达回波信号等二维信号的上采样处理，上采样算子是以较少的输入数据产生较多的输出数据，因此，会对同一输入数据进行多次访问，每次访问都需要从hbm读入寄存器中进行处理，存在重复访问远距离内存的现象，影响二维信号的上采样性能。

技术实现思路

1、本技术提供一种二维信号处理中的上采样以及数据访存方法和装置，能够有效提高二维信号的上采样性能。

2、为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种二维信号处理中的上采样方法，包括：

4、内核处理器将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中；

5、所述内核处理器基于上采样算子，确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息；

6、所述内核处理器基于所述第一输入数据的索引信息，向所述中转缓存发送对于所述第一输入数据的访问请求，并将所述中转缓存反馈的所述第一输入数据保存到寄存器中；

7、所述内核处理器利用所述寄存器中保存的所述第一输入数据，计算所述当前输出数据的取值并输出。

8、较佳地，在所述将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中之前，该方法进一步包括：基于所述中转缓存的大小确定从hbm加载的上采样输入数据量；

9、所述将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中，包括：按照所述上采样输入数据量将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中，并基于实际加载的上采样输入数据的索引范围，确定本次加载输入数据所对应输出数据的索引范围；

10、在所述确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息之前，该方法进一步包括：判断所述当前输出数据的索引信息是否在所述输出数据的索引范围内，若是，继续执行确定所述第一输入数据的索引信息的处理，否则返回所述将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中的处理；

11、在所述计算所述当前输出数据的取值并输出后，该方法进一步包括：将所述当前输出数据的下一个输出数据作为当前输出数据，返回所述判断所述当前输出数据的索引信息是否在所述输出数据的索引范围内的处理。

12、较佳地，基于所述上采样算子计算所述输出数据的索引范围。

13、较佳地，在将所述当前输出数据的下一个输出数据作为当前输出数据后，返回所述确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息的处理前，该方法进一步包括：确定所述当前输出数据的索引信息。

14、较佳地，所述hbm保存的上采样输入数据为二维信号的单帧输入数据；

15、该方法进一步包括：确定单帧输出数据的最大索引范围；

16、在所述当前输出数据的索引信息达到所述输出数据的最大索引范围时，结束当前流程。

17、较佳地，所述hbm保存的上采样输入数据为二维信号的单帧输入数据；

18、该方法进一步包括：基于所述单帧输入数据的总量和所述中转缓存的大小，确定将所述hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存的最大次数；

19、对将所述hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存的操作进行计数；

20、在将所述hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存的操作次数等于所述最大次数时，结束当前流程。

21、较佳地，所述上采样输入数据为图像数据或雷达回波数据。

22、一种二维信号上采样处理中的数据访存方法，包括：

23、hbm接收数据加载请求，将保存的上采样输入数据加载到中转缓存中保存；

24、寄存器向所述中转缓存发送对第一输入数据的访问请求；其中，所述第一输入数据是基于上采样算子确定的用于计算上采样的当前输出数据的上采样输入数据；

25、所述中转缓存基于所述访问请求，在保存的所述上采样输入数据中提取所述第一输入数据，保存到寄存器中，用于计算所述当前输出数据的取值。

26、较佳地，在所述将保存的上采样输入数据加载到中转缓存中保存之前，该方法进一步包括：

27、所述hbm接收上采样输入数据量；其中，所述上采样输入数据量是基于所述中转缓存的大小确定的；

28、所述将保存的上采样输入数据加载到中转缓存中保存，包括：

29、所述hbm按照所述上采样输入数据量将本次加载的上采样输入数据发送给所述中转缓存，所述中转缓存清空当前保存的数据，保存所述hbm发来的上采样输入数据。

30、一种用于进行二维信号上采样处理的内核处理器，包括：数据加载单元、索引确定单元、数据提取单元和数据计算单元；

31、所述数据加载单元，用于将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中；

32、所述索引确定单元，用于基于上采样算子，确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息；

33、所述数据提取单元，用于基于所述索引信息，向所述中转缓存发送对于所述第一输入数据的访问请求，并将所述中转缓存反馈的所述第一输入数据保存到寄存器中；

34、所述数据计算单元，用于利用所述寄存器中保存的所述第一输入数据，计算所述当前输出数据的取值并输出。

35、较佳地，所述内核处理器进一步包括加载数据量计算单元和索引判断单元；

36、所述加载数据量计算单元，用于基于所述中转缓存的大小确定从hbm加载的上采样输入数据量；

37、在所述数据加载单元中，所述将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中，包括：

38、按照所述上采样输入数据量将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中，并基于实际加载的上采样输入数据的索引范围，确定本次加载输入数据所对应输出数据的索引范围；

39、所述索引判断单元，用于判断所述当前输出数据的索引信息是否在所述输出数据的索引范围内，若是，则通知所述索引确定单元确定所述第一输入数据的索引信息；否则，通知所述数据加载单元将hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存中；

40、所述数据计算单元，在所述计算所述当前输出数据的取值并输出后，进一步用于将所述当前输出数据的下一个输出数据作为当前输出数据，通知所述索引判断单元判断所述当前输出数据的索引信息是否在所述输出数据的索引范围内。

41、较佳地，所述数据计算单元，用于在将所述当前输出数据的下一个输出数据作为当前输出数据后、返回所述确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息的处理前，用于确定所述当前输出数据的索引信息。

42、较佳地，所述hbm保存的上采样输入数据为二维信号的单帧输入数据；

43、该装置进一步包括最大索引确定单元，用于基于所述单帧输入数据的总量确定对应输出数据的最大索引范围；

44、所述索引判断单元，进一步用于在所述当前输出数据的索引信息超过所述输出数据的最大索引范围时，结束当前流程。

45、较佳地，所述hbm保存的上采样输入数据为二维信号的单帧输入数据；

46、该装置进一步包括最大次数确定单元，用于基于所述单帧输入数据的总量和所述中转缓存的大小，确定将所述hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存的最大次数；

47、所述数据加载单元，用于对将所述hbm保存的上采样输入数据加载到所述中转缓存的操作进行计数；

48、所述索引判断单元，用于在所述当前输出数据的索引信息超过所述输出数据的索引范围、且所述数据加载单元的计数次数等于所述最大次数时，结束当前流程。

49、一种用于进行二维信号上采样处理的数据访存系统，包括：hbm、中转缓存和寄存器；

50、所述hbm，用于接收数据加载请求，将保存的上采样输入数据加载到中转缓存中保存；

51、所述寄存器，用于向所述中转缓存发送对第一输入数据的访问请求，并保存请求到的所述第一输入数据；其中，所述第一输入数据是基于上采样算子确定的用于计算上采样的当前输出数据的上采样输入数据；

52、所述中转缓存，用于保存所述hbm加载的上采样输入数据，还用于基于所述访问请求，在保存的所述输入数据中提取所述第一输入数据，保存到寄存器中，用于计算所述当前输出数据的取值。

53、较佳地，所述hbm，进一步用于接收上采样输入数据量，并按照所述上采样输入数据量将本次加载的上采样输入数据发送给所述中转缓存；其中，所述上采样输入数据量是基于所述中转缓存的大小确定的；

54、所述中转缓存，在保存所述hbm发来的上采样输入数据前，清空当前保存的数据。

55、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现上述任一项所述的二维信号处理中的上采样方法或上述任一项所述的二维信号上采样处理中的数据访存方法。

56、一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时实现如上述任一项所述的二维信号处理中的上采样方法或上述任一项所述的二维信号上采样处理中的数据访存方法。

57、由上述技术方案可见，本技术中，内核处理器将hbm保存的上采样输入数据加载到中转缓存中，从而将上采样输入数据保存到距离寄存器较近的中转缓存中；基于上采样算子，确定用于计算上采样的当前输出数据的第一输入数据的索引信息；再基于第一输入数据的索引信息，向中转缓存发送对于第一输入数据的访问请求，并将中转缓存反馈的第一输入数据保存到寄存器中；这样，可以从距离较近的中转缓存中获取当前输出数据计算中所需的输入数据，避免多次从较远的hbm获取输入数据，极大地节省处理时间，提高处理效率；最后利用寄存器中保存的第一输入数据，计算当前输出数据的取值并输出。通过上述方式，利用中转缓存作为hbm和存储器之间的中转站，使内核处理器可以将从距离较近的中转缓存获取输入数据，用于计算输出数据，避免多次从较远的hbm获取输入数据，从而有效提高二维信号的上采样性能。