[发明专利]像素块处理

说明书

技术领域

本发明总体涉及像素块处理，具体涉及图像和纹理块的压缩和解压。

背景技术

为了提高图形处理单元的(GPU)的性能，带宽减小技术仍是重要的。由于计算能力每年的性能增长率远远大于动态随机存取存储器(DRAM)的带宽和延迟的增长率，带宽减小技术尤其重要。在目前的GPU(如来自NVIDIA的GeForce 8800架构)中已经能够看到这种效果，其中，每纹素读取大约有14次标量运算。虽然有时可以利用更多的运算代替存储器读取来对算法进行转换，但在特定时刻，可能满足计算需求，此时GPU将是空闲的，等待存储器访问请求。

一种减小带宽需求的方式是执行所谓纹理或图像压缩。通过以压缩形式在存储器中存储纹理，并以压缩形式通过总线传输经压缩的纹理的块，可以极大地降低纹理带宽。

最近，高动态范围(HDR)纹理开始变得流行起来。因此，引入了多种高动态范围纹理压缩方案[1-3]。

Munkberg[1]和Roimela[2]的方法依赖于处理不同于色度的亮度。原因在于，眼睛对色度误差不是那么敏感，从而同亮度相比可以花费较少的比特对色度进行编码。然而，就硬件而言，这些现有技术方法中使用的从RGB颜色空间到亮度/色度颜色空间的转换代价高昂。

Wang的算法[3]的缺陷在于，针对高比特速率提供较低的质量。

发明内容

因此，需要一种高效的纹理和图像压缩和解压方案，可用于处理HDR纹理但不具有上述的现有技术方案的局限。

本发明的一般目的是提供一种能够对HDR纹理进行压缩和解压的高效图像处理方案。

上述和其他目的是由所附专利权利要求限定的发明实现的。

简言之，本发明涉及对由具有相关属性值的像素组成的块进行压缩和解压。在压缩中，将像素块无损压缩为候选压缩块。将产生的候选块的长度与目标比特长度进行比较。如果其超过目标比特长度，针对该块提供量化参数，并基于该参数对属性值进行量化。以经量化的值作为输入值，再次对该块进行无损压缩，以得到新的候选压缩块。以不同的量化参数重复该过程，直到候选压缩块的比特长度等于或小于目标比特长度。优选地，产生的候选压缩块具有最小可能量化，但仍满足长度要求。块的压缩表示是基于所选候选压缩块的比特序列和标识符的比特序列确定的，所述标识符允许标识用于产生所选候选压缩块的量化参数。

当对压缩像素块进行解压时，标识与候选压缩块相对应的第一比特序列，并对其进行解码，以得到至少一个像素属性值。标识与量化参数标识符相对应的压缩块的第二比特序列。如果该标识符具有预定义值，该预定义值指示在当前块的压缩期间未执行有损量化，可以直接从经解码的属性值来确定像素属性值的表示。然而，如果标识符指示执行了有损量化，首先利用第二比特序列所指示的量化参数，对像素的经解码的属性值进行解量化。属性值的表示是基于该经解码和解量化的值提供的。

本发明还涉及压缩器或编码器以及解压器或解码器。

本实施例提供了对纹理的高效压缩和解压，并且能够甚至处理高动态范围属性值。

附图说明

通过参考结合附图的以下说明可以最佳地理解实施例及其进一步的目的和优点，附图中：

图1是示出了根据实施例的压缩方法的流程图；

图2根据实施例的像素块的示意图；

图3是示出了图1中压缩方法的无损压缩步骤的实施例的流程图；

图4是示出了图3中压缩方法的预测确定步骤的实施例的流程图；

图5是示出了图1中压缩方法的量化步骤和图11中解压方法的解量化步骤的实施例的流程图；

图6是示出了图1中压缩方法的量化步骤的另一实施例的流程图；

图7是示出了图1中压缩方法的量化步骤的又一实施例的流程图；

图8是示出了图1中压缩方法的附加、可选步骤的流程图；

图9是根据实施例的块的压缩表示的总体示意图；

图10是根据另一实施例的块的压缩表示的总体示意图；

图11是示出了根据实施例的解压方法的流程图；

图12是示出了图11中解压方法的解量化步骤的实施例的流程图；

图13是示出了图11中解压方法的解量化步骤的另一实施例的流程图；

图14是示出了图11中解压方法的解码步骤的实施例的流程图；

图15是根据实施例的压缩器的示意框图；

图16是图15中压缩器的无损压缩器的实施例的示意框图；

图17是图15中压缩器的预测确定器的实施例的示意框图；