[发明专利]用于编码数据的方法和设备

说明书

本案是名为“用于编码数据的方法和设备”，申请日为2006年3月3日，申请号为200680015405.6的专利发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于编码数据的方法和设备，具体地，涉及在计算机图形系统中使用来压缩（解压缩）纹理数据的方法和设备。

背景技术

在计算机图形系统中通常通过把所谓的纹理或纹理数据施加到要绘制的表面上来为在要被显示的图像中的像素生成纹理和颜色。例如，在三维（3D）计算机图形中，在目标上的表面细节通过把诸如编织物图像那样的“纹理”加到表示目标的一组多边形，以便给予目标的渲染图像以纹理结构（例如，编织物）的外貌。这样的纹理典型地通过存储纹理元素阵列或 “纹理像素”而被应用，每个纹理像素表示给定的纹理（例如，颜色、亮度、和/或光亮/阴影等等）数值，然后把纹理像素映射到要被显示的图像上的相应的元素，诸如（和，实际上，典型地）像素。

这样的安排可以提供高图像质量，但具有许多缺点。具体地，纹理数据的贮存和在使用时接入它，例如会对于图像处理设备提出例如高贮存量和带宽要求（或相反，在不满足这样的要求的场合下，导致性能损失）。这对于执行图像处理的移动和手持设备是特别重要的，因为这样的设备例如在它们的贮存、带宽与功率资源和能力方面是固有地有限的。

所以，众所周知，尝试以“压缩的”形式编码这样的纹理数据，以便试图减小例如加到设备上的贮存和带宽负担。

一个已知的这样的纹理数据压缩技术确定例如对于给定的情景要使用的一组调色板，然后对于情景中的每个纹理元素（纹理像素）存储一个索引号到调色板组，指示将用于该纹理像素的颜色。这具有优点：对于每个纹理像素只需要一个索引号，而不是全部（例如）颜色值。这有助于减小例如纹理数据贮存要求，但仍旧具有某些缺点，诸如在减小图像质量和必须的数据处理方面。

另一个已知的纹理压缩技术是要使用所谓的块截断编码（BTC）。在这个技术中，用于整个情景或图像的纹理阵列被自划分成较小的块，例如4x4纹理像素，和对于每个这样的块确定多个（典型地两个）基色值，在块中的每个纹理像素被设置为基色值之一。这再次节省了必须被存储或接入的数据，但以较低的图像质量为代价。

美国加州的S3公司，在它们的美国专利No.5956431中建议改进的块截断编码技术。在这个技术中，对于每个纹理像素块再次存储两个基色，但从这两个基色也得到将用于块的两个附加颜色（例如，通过线性混合这些颜色）。这样，四种颜色被提供作为用于纹理像素块的“调色板”，但对于块只需要存储两个颜色值。在块中的每个纹理像素然后通过使用两个比特被编码，以指示四个块颜色的哪个颜色应当用于纹理像素。这个系统比起基本块截断编码提供改进的图像质量，但需要每个块更多的数据。

申请人相信，仍旧有用于改进的数据编码和压缩技术的空间，特别是在用于图形处理的纹理数据方面。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供了编码将用于图形处理的纹理数据元素集合的方法，包括：

把纹理数据元素集合编码为纹理数据块；以及

在纹理数据块中包括：

指示如何生成数据值集合的数据，该数据值集合将用于所述块表示的纹理元素；以及

指示一个方法的数据，该方法将用于通过使用为所述块生成的数据值集合来为所述块表示的每个纹理数据元素生成数据值。

按照本发明的第二方面，提供了用于编码将用于图形处理的纹理数据元素集合的设备，包括：

用于把纹理数据元素集合编码为纹理数据块的装置；

用于在纹理数据块中包括指示如何生成数据值集合的数据的装置，该数据值集合将用于所述块表示的纹理元素；以及

用于在纹理数据块中包括指示一个方法的数据的装置，该方法将用于通过使用为所述块生成的数据值集合来为所述块表示的每个纹理数据元素生成数据值。

按照本发明的第三方面，提供了表示将用于图形处理的纹理数据元素集合的纹理数据块，包括：

指示如何生成数据值集合的数据，该数据值集合将用于所述块表示的纹理元素；以及

指示一个方法的数据，该方法将用于通过使用为所述块生成的数据值集合来为所述块表示的每个纹理数据元素生成数据值。