[发明专利]基于对数分段线性逼近的图形处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于对数分段线性逼近的图形处理方法，是利用误差分析来指导对数分段线性逼近的图形处理方法。 

背景技术

随着移动智能终端的普及，图形处理能力受到越来越多的重视，在面向嵌入式图形处理系统中，由于图形处理需要大量的矩阵相乘、向量单位化、向量相乘、指数运算和均方根等复杂运算，而智能终端具有电池供电等特点，因此对于图形处理芯片的功耗、面积有着非常大的限制，因此直接利用一般数系来计算图形处理中相对复杂的运算会增加芯片的功耗并且增加面积，为了简化计算的复杂度，通常可以采用对数域运算。这种方法的特点是在降低计算精度的情况下，能够将一般数系下乘法、除法、指数和三角函数运算等转换为对数域上的加运算和减运算，从而达到降低运算复杂度的目的。从硬件实现的角度综合考虑，通常采用分段函数来逼近对数，一般可以通过查找表或者是利用实时计算来逼近，但是分段方法是否合理,会决定整个对数转换到精度。因此需要提出了基于对数分段逼近的图形处理方法来提高的运算精度。 

发明内容

本发明主要目的在于针对已有技术存在的精度不高的缺陷，提供基于对数分段线性逼近的图形处理方法，基于误差分析、控制对数分段线性逼近，通过设定相应的最大相对误差来获得具体的分段的查找表LUT，从而提高对数转换计算精度的图形处理方法。 

为达到上述目的，本发明的构思是利用误差分析来指导分段的具体计算查找表LUT方法，能够将分段数、分段点和最大相对误差统一结合起来，给出最大相对误差、分段点和分段数之间的对应关系。这样可以根据预先设定的误差参数来进行设置合理的查找表，得到最好的逼近效果，具体包括以下内容： 

由误差指导对数分段近似逼近方法给出相对误差E_R和分段区间之间的数学关系。

根据误差指导对数分段近似逼近方法预先设置的最大相对误差参数 和分段点x₁得到各个分段区间的分段点，使得每一个区间的最大相对误差分布是均等的。 

本发明能够根据具体的要求预先设定最大相对误差来指导分段，确定查找表的内容，来满足不同领域的需求；同时给出基于最大相对误差来进行对数分段线性逼近的运算流程。根据上述发明的构思，本发明采用下述技术方案： 

一种基于对数分段线性逼近的图形处理方法，该处理方法操作步骤如下：

（1）    根据对数分段线性逼近的原理，找出x_i和x_i+1，，x_i+1分别为每个分段区间的首端点和末端点，然后计算出a_i和d_i，a_i表示每个区间分段直线逼近程度的控制参数，d_i表示截距，构成查找表LUT。

（2）    将x作为查找表的输入，x为图形处理系统中的乘法、除法和指数运算的运算算子，x和每个区间的端点，x_i+1进行比较，找出x所在的区间，查找出对应区间的4个参数p、q、r、d，p、q、r表示x所要进行的移位位数，d表示第i区间的截距。 

（3）    根据步骤（2）中得到的参数，对输入参数x进行移位操作，分别移位p、q、r，将得到的移位结果分别表示为x₁^’, x₂^’, x₃^’，即，，。 

（4）    将，x₁^’, x₂^’, x₃^’和d进行相加，相加结果为s，s表示图形处理中对数变换后的结果，即。