[发明专利]MIP映射压缩的编码器、解码器和方法

说明书

公开了MIP映射压缩的编码器、解码器和方法。描述用于对图像数据进行压缩的方法和装置以及用于对压缩图像数据进行解压缩的相应方法和装置。生成压缩图像数据的编码器单元包括：输入端，其被布置成接收第一图像和第二图像，其中，第二图像是第一图像的宽度和高度的两倍；预测生成器，其被布置为用自适应内插器从第一图像生成预测纹理；差分纹理生成器，其被布置为从预测纹理和第二图像生成差分纹理；以及编码器单元，其被布置成对差分纹理进行编码。

技术领域

本发明描述用于对图像数据进行压缩的方法和装置以及用于对压缩图像数据进行解压缩的相应方法和装置。

背景技术

在3D计算机图形中，场景中包含的大部分信息被编码为3D几何体的表面属性。因此，为将该信息编码为位图的有效技术的纹理映射是渲染图像的过程的主要部分。纹理通常在渲染流水线中消耗大量带宽，并因此通常使用各种可用的硬件加速压缩方案的其中一个进行压缩。

直接从纹理中读取通常是不可能的，因为3D几何体的投影通常需要某种形式的重采样。包括一系列纹理的MIP映射被用于通过允许离线执行该重采样的一些来提高渲染速度，其中每个纹理是给定基础纹理的逐渐降低的分辨率表示。这又通过促进相邻采样之间的参考位置来减少纹理读取的带宽。在图1中示出MIP映射100的原理图。纹理101-106序列中的每个连续纹理是先前2D纹理的宽度和高度的一半(即分辨率的一半)，并且结果可以被认为是仅具有最高分辨率的纹理的4/3个采样的三维金字塔结构。这些纹理101-106中的每一个可以被称为“MIP映射级别”，并且每个都是相同基础纹理、但是以不同的分辨率的表示。尽管图1中所示的MIP映射级别是正方形的，MIP映射不一定是正方形的(例如，MIP映射级别可以是矩形)，也不需要是二维的，尽管通常情况下是这样的。然后可以使用各种可用的硬件加速纹理压缩方案(例如，自适应可扩展纹理压缩、ASTC、或PowerVR纹理压缩、PVRTC)的其中一个来单独压缩这些MIP映射级别。

当使用MIP映射渲染图像时，可以使用三线性滤波。三线性滤波包括两个双线性滤波操作的组合，随后是线性内插(或混合)。为了以特定分辨率(或细节级别)渲染图像，双线性滤波被用于重构来自两个最接近的MIP映射级别中的每一个的连续图像(即，一个以比所需分辨率稍高的分辨率，且一个以比所需分辨率略低的分辨率)，然后线性内插(或混合)被用于以中间和所需的分辨率生成图像。三线性滤波是所有现代图形硬件上支持的最佳重采样解决方案。可互换地使用术语“滤波”和“重采样”。可选地，每个混合操作可以用“最近邻”采样代替，当其应用时，中间MIP映射级别仅需要每个采样的单个MIP映射级别。这种形式的MIP映射采样生成所需纹理重采样的不良近似，并引入了不连续性。

返回参考图1所示的示例，为了以高于纹理103的分辨率但低于纹理102的分辨率的分辨率渲染图像，使用双线性滤波来从两个纹理(或MIP映射级)102、103中的每一个重构图像，并然后通过在两个重构纹理之间进行线性内插来生成合成纹理。

下面所述的实施方式仅作为示例被提供且不是解决对纹理数据进行编码和/或解码的已知方法的任何或所有缺点的实现的限制。

发明内容

这个概述被提供来以简化的形式介绍概念的选择，这些概念在下面在详细描述中被进一步描述。这个概述并不打算识别所主张的主题的关键特征或必要特征，也不打算用作在确定所主张的主题的范围时的帮助。

描述用于对图像数据进行压缩的方法和装置以及用于对压缩图像数据进行解压缩的相应方法和装置。生成压缩图像数据的编码器单元包括：输入端，其被布置成接收第一图像和第二图像，其中，第二图像是第一图像的宽度和高度的两倍；预测生成器，其被布置为用自适应内插器从第一图像生成预测纹理；差分纹理生成器，其被布置为从预测纹理和第二图像生成差分纹理；以及编码器单元，其被布置成对差分纹理进行编码。