[发明专利]有效插值

说明书

本公开的实施例涉及有效插值。在不执行双三次插值通常需要的所有计算的情况下，本文所描述的插值逻辑提供对双三次插值的良好逼近，其总体上比双线性插值更平滑。这允许对平滑双三次插值的逼近被执行在具有有限处理资源的设备(例如移动设备)上。在数据点的阵列内的预定插值位置集合中的每个位置，预定权重集合表示能够被应用到数据点的双三次插值。针对围绕采样位置的多个预定插值位置，对应的预定权重集合和数据点用于确定多个周围内插值，该多个周围内插值表示在周围预定插值位置处执行双三次插值的结果。然后，对于周围内插值执行线性插值以确定在采样位置处的内插值。

背景技术

存在在其中对数据点的阵列执行插值从而确定在阵列内的采样位置处的内插值可以是有用的许多情形。一般地，数据点的阵列可以是n维阵列,其中n≥1。例如，在图形处理系统中，纹素(texel)的二维(2D)阵列能够被存储以描述纹理，并且当要将纹理应用在图像的像素位置处时，像素位置可能不能精确地对应于纹理中的纹素的位置，所以期望得到在像素位置处(即，在采样位置处)的纹理的内插值。作为另一示例，像素的2D阵列可以表示图像，并且如果要缩放图像，则新的像素位置可能不能精确地对应于图像中的原始像素的位置，所以期望得到在新的像素位置处(即，在采样位置处)的内插值。

图1示出了数据点102的2D阵列100的部分的示例。图1示出了阵列100的数据点102的4×4集合，并且作为示例，两个参数(U和V)描述能够对其执行插值的区域104内的采样位置106。

能够以许多不同的方式来执行插值。分段线性插值是易于实施的1D插值方法的示例。线性插值的示例在图2a中被示出，在图2a中，能够确定在两个数据点A与B之间的采样位置处的内插值。在数据点A与B之间的直线202示出在数据点A与B之间的采样位置处的内插值。采样位置由参数u给出，其中0≤u≤1，使得在采样位置处的内插值I_u由加权求和：I_u＝(1-u)A+uB给出。

双线性插值是将线性插值的概念扩展到二维中的2D插值方法的示例。双线性插值的示例在图2b中被示出，在图2b中，能够确定在四个周围数据点204₁、204₂、204₃和204₄的方块内的采样位置208处的内插值。采样位置208由两个参数(U和V)给出。当面临多维插值时，一个方法是减少问题的维数，例如通过对每行执行分离的1D插值，并且然后在那些结果上执行1D插值。例如，能够使用参数U来在数据点204₁与204₂之间执行线性插值，以确定中间内插值206₁。类似地，能够使用参数U来在数据点204₃与204₄之间执行线性插值，以确定中间内插值206₂。然后，能够使用参数V来在中间内插值206₁与206₂之间执行线性插值，以确定在由(U,V)给出的采样位置处的内插值208。能够以与以上参考图2a描述的线性插值相同的方式来执行在该双线性插值方法中描述的三线性插值。减少多维滤波问题的维数的示例被描述在Mitchell和Netravali的1988年在SIGGRAPH中的论文“Reconstruction Filters inComputer Graphics”中，该论文解释了图像重建发生在二维中并且涉及利用滤波器k(x,y)对样本的2D晶格的卷积。考虑了可分离的滤波器，其中利用点积k(x)k(y)对样本进行卷积。Mitchell和Netravali的论文描述了可分离的滤波器比不可分离的滤波器更为计算有效，这是因为能够在垂直上和水平上分离的通道中执行滤波操作。

双线性插值能够以简单的方式(例如使用一些乘法和加法(MAD)逻辑)被实施在硬件中。另外，双线性插值是不消耗大量功率的快速过程。因此，双线性插值通常可以是在具有特别有限的处理功率的计算机系统(例如诸如智能电话、平板计算机和膝上型计算机的移动设备)中实施的插值的合适选择。