[發(fā)明專利]用于編碼數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110453503.0
• 申請日: 2006-03-03
• 公開（公告）號: CN102521848A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E.索加德;B.喬斯蘭德;J.恩斯塔德;M.布拉澤維;F.赫格倫德
• 申請（專利權(quán)）人: ARM挪威股份有限公司
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;朱海煜

本案是名為“用于編碼數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備”，申請日為2006年3月3日，申請?zhí)枮?00680015405.6的專利發(fā)明申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于編碼數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，具體地，涉及在計算機圖形系統(tǒng)中使用來壓縮（解壓縮）紋理數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

在計算機圖形系統(tǒng)中通常通過把所謂的紋理或紋理數(shù)據(jù)施加到要繪制的表面上來為在要被顯示的圖像中的像素生成紋理和顏色。例如，在三維（3D）計算機圖形中，在目標上的表面細節(jié)通過把諸如編織物圖像那樣的“紋理”加到表示目標的一組多邊形，以便給予目標的渲染圖像以紋理結(jié)構(gòu)（例如，編織物）的外貌。這樣的紋理典型地通過存儲紋理元素陣列或?“紋理像素”而被應(yīng)用，每個紋理像素表示給定的紋理（例如，顏色、亮度、和/或光亮/陰影等等）數(shù)值，然后把紋理像素映射到要被顯示的圖像上的相應(yīng)的元素，諸如（和，實際上，典型地）像素。

這樣的安排可以提供高圖像質(zhì)量，但具有許多缺點。具體地，紋理數(shù)據(jù)的貯存和在使用時接入它，例如會對于圖像處理設(shè)備提出例如高貯存量和帶寬要求（或相反，在不滿足這樣的要求的場合下，導(dǎo)致性能損失）。這對于執(zhí)行圖像處理的移動和手持設(shè)備是特別重要的，因為這樣的設(shè)備例如在它們的貯存、帶寬與功率資源和能力方面是固有地有限的。

所以，眾所周知，嘗試以“壓縮的”形式編碼這樣的紋理數(shù)據(jù)，以便試圖減小例如加到設(shè)備上的貯存和帶寬負擔(dān)。

一個已知的這樣的紋理數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)確定例如對于給定的情景要使用的一組調(diào)色板，然后對于情景中的每個紋理元素（紋理像素）存儲一個索引號到調(diào)色板組，指示將用于該紋理像素的顏色。這具有優(yōu)點：對于每個紋理像素只需要一個索引號，而不是全部（例如）顏色值。這有助于減小例如紋理數(shù)據(jù)貯存要求，但仍舊具有某些缺點，諸如在減小圖像質(zhì)量和必須的數(shù)據(jù)處理方面。

另一個已知的紋理壓縮技術(shù)是要使用所謂的塊截斷編碼（BTC）。在這個技術(shù)中，用于整個情景或圖像的紋理陣列被自劃分成較小的塊，例如4x4紋理像素，和對于每個這樣的塊確定多個（典型地兩個）基色值，在塊中的每個紋理像素被設(shè)置為基色值之一。這再次節(jié)省了必須被存儲或接入的數(shù)據(jù)，但以較低的圖像質(zhì)量為代價。

美國加州的S3公司，在它們的美國專利No.5956431中建議改進的塊截斷編碼技術(shù)。在這個技術(shù)中，對于每個紋理像素塊再次存儲兩個基色，但從這兩個基色也得到將用于塊的兩個附加顏色（例如，通過線性混合這些顏色）。這樣，四種顏色被提供作為用于紋理像素塊的“調(diào)色板”，但對于塊只需要存儲兩個顏色值。在塊中的每個紋理像素然后通過使用兩個比特被編碼，以指示四個塊顏色的哪個顏色應(yīng)當(dāng)用于紋理像素。這個系統(tǒng)比起基本塊截斷編碼提供改進的圖像質(zhì)量，但需要每個塊更多的數(shù)據(jù)。

申請人相信，仍舊有用于改進的數(shù)據(jù)編碼和壓縮技術(shù)的空間，特別是在用于圖形處理的紋理數(shù)據(jù)方面。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明的第一方面，提供了編碼將用于圖形處理的紋理數(shù)據(jù)元素集合的方法，包括：

把紋理數(shù)據(jù)元素集合編碼為紋理數(shù)據(jù)塊；以及

在紋理數(shù)據(jù)塊中包括：

指示如何生成數(shù)據(jù)值集合的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)值集合將用于所述塊表示的紋理元素；以及

指示一個方法的數(shù)據(jù)，該方法將用于通過使用為所述塊生成的數(shù)據(jù)值集合來為所述塊表示的每個紋理數(shù)據(jù)元素生成數(shù)據(jù)值。

按照本發(fā)明的第二方面，提供了用于編碼將用于圖形處理的紋理數(shù)據(jù)元素集合的設(shè)備，包括：

用于把紋理數(shù)據(jù)元素集合編碼為紋理數(shù)據(jù)塊的裝置；

用于在紋理數(shù)據(jù)塊中包括指示如何生成數(shù)據(jù)值集合的數(shù)據(jù)的裝置，該數(shù)據(jù)值集合將用于所述塊表示的紋理元素；以及

用于在紋理數(shù)據(jù)塊中包括指示一個方法的數(shù)據(jù)的裝置，該方法將用于通過使用為所述塊生成的數(shù)據(jù)值集合來為所述塊表示的每個紋理數(shù)據(jù)元素生成數(shù)據(jù)值。

按照本發(fā)明的第三方面，提供了表示將用于圖形處理的紋理數(shù)據(jù)元素集合的紋理數(shù)據(jù)塊，包括：

指示如何生成數(shù)據(jù)值集合的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)值集合將用于所述塊表示的紋理元素；以及

指示一個方法的數(shù)據(jù)，該方法將用于通過使用為所述塊生成的數(shù)據(jù)值集合來為所述塊表示的每個紋理數(shù)據(jù)元素生成數(shù)據(jù)值。