Un método para el procesamiento de datos de gráficos, que comprende:

recuperar y descomprimir, a partir de un la memoria intermedia de almacenamiento temporal de cuadro, los valores de los píxeles correspondientes a un cuadrícula de dos o más pixeles; actualizar uno o más de los valores de los pixeles para obtener valores de los pixeles actualizados; comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados usando una operación de compresión con pérdidas o una operación de compresión sin pérdidas, en base a un valor métrico del error acumulado para la cuadrícula; actualizar el valor métrico de error acumulado si se usa compresión con pérdidas; y almacenar los valores de los píxeles comprimidos en el almacenamiento del cuadro

ANTECEDENTES

La presente invención generalmente se refiere al procesamiento de datos de gráficos, y particularmente se refiere a los métodos y aparatos para la compresión de los datos de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro en un sistema de interpretación de gráficos tridimensional (3D).

Los sistemas de interpretación de gráficos 3D típicamente utilizan varios almacenamientos temporales de memoria durante el proceso de interpretación, tales como almacenamientos temporales de textura, almacenamientos temporales de profundidad (a menudo llamados almacenamientos temporales z), y almacenamientos temporales de color. Estos almacenamientos temporales a menudo se almacenan en memorias de acceso aleatorio (RAM) externas a la unidad de procesamiento de gráficos (GPU), que puede tener memorias caché relativamente pequeñas en la placa. Debido a que los datos almacenados temporalmente se pueden recuperar y rescribir varias veces durante el proceso de interpretación, el ancho de banda de la memoria (la capacidad para escribir los datos en la memoria y leer los datos de la memoria) a menudo debe ser bastante alto, especialmente para soportar aplicaciones de procesamiento de gráficos en tiempo real tales como los juegos en tiempo real. En un ordenador personal de sobremesa, el ancho de banda de memoria disponible podría ser muy alto, quizás varios gigabytes por segundo. En un teléfono móvil, podrían estar disponibles varios cientos de megabytes por segundo de transferencia de datos.

Incluso con estos altos anchos de banda de memoria disponibles, el rendimiento de una GPU podría sin embargo estar constreñido por el ancho de banda de la memoria. Reducir la cantidad de datos recuperados y escritos en la RAM externa generalmente es ventajoso de esta manera. Las ventajas de reducir las transacciones de memoria son particularmente pronunciadas en plataformas móviles, tales como un teléfono móvil, dado que el aumento de las velocidades de reloj y los canales principales de datos más amplios requeridos para soportar anchos de banda de memoria muy altos también provocan el aumento del consumo de potencia, agotando las baterías más rápidamente.

La compresión de datos es un planteamiento para reducir el ancho de banda de memoria requerido para soportar las aplicaciones de presentación o interpretación 3D avanzadas. Las técnicas de compresión de datos sin pérdidas, que permiten la reconstrucción de los datos originales sin ninguna pérdida de información, se usan algunas veces hoy en día en aplicaciones de interpretación o presentación de gráficos 3D. Los algoritmos de compresión de datos con pérdidas, que pueden proporcionar relaciones de compresión significativamente más altas pero que pueden provocar la introducción de artefactos visuales en los datos reconstruidos, se usan comúnmente en aplicaciones de vídeo, tales como televisión digital, pero parecen haber sido abandonados con respecto a la compresión de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del color en aplicaciones de interpretación o presentación 3D.

Una razón para evitar los esquemas de compresión con pérdidas en las aplicaciones de interpretación o presentación 3D es que es posible introducir grandes errores en los datos de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del color cuando se usa la compresión con pérdidas varias veces. La necesidad de las operaciones de compresión y descompresión repetidas distingue muchas aplicaciones de interpretación o presentación de gráficos 3D de las aplicaciones de vídeo digital, por ejemplo, donde un cuadro dado se comprime típicamente solo una vez. Algunos o todos de los datos de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del color para un cuadro único se pueden comprimir y descomprimir varias veces durante el proceso de interpretación o presentación de gráficos. En un sistema de interpretación o presentación 3D basado en triangulo, por ejemplo, varios triángulos se pueden escribir sucesivamente para un segmento (por ejemplo, una cuadrícula, o bloque) de datos. Cada vez, el segmento de datos se puede recuperar desde la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro, descomprimir, procesar, de nuevo comprimir, y escribir de vuelta en la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del color. Si se usa la compresión con pérdidas para comprimir el segmento de datos cada vez, esta compresión en tándem puede provocar pérdidas de información repetidas, que introducen errores inaceptables en los datos finales.

SUMARIO

Los métodos y aparatos enseñados aquí dentro proporcionan un nuevo planteamiento al procesamiento de datos de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal de cuadro, por ejemplo, datos de la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del color, en aplicaciones de procesamiento de gráficos. Aunque más generalmente aplicables, estos métodos y aparatos son particularmente cuadrículas en aplicaciones de interpretación o presentación 3D, en tiempo real, basadas en polígonos. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que los métodos y aparatos revelados aquí dentro se pueden aplicar para reducir los requerimientos de ancho de banda de memoria para una aplicación de gráficos dada, para facilitar el procesamiento más avanzado de los gráficos, o ambos. Aquellos expertos en la técnica también apreciarán que las técnicas reveladas aquí dentro pueden proporcionar ventajas particulares en un dispositivo portátil alimentado por baterías, tal como un teléfono móvil, donde los requerimientos de ancho de banda de memoria más altos generalmente provocan el aumento de consumo de energía y vida de la batería más corta.

**(Ver fórmula)**

Un método ejemplar para el procesamiento de datos de gráficos de acuerdo con una o más realizaciones de la invención comienza con la recuperación, desde una memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal, de los valores de los pixeles correspondientes a una cuadrícula de dos o más pixeles, y con la actualización de uno o más de los valores de los pixeles recuperados. Los valores de los pixeles actualizados se comprimen selectivamente usando una operación de compresión con pérdidas o una operación de compresión sin pérdidas, en base a un valor métrico del error acumulado para la cuadrícula. Si se usa la compresión con pérdidas, entonces el valor métrico del error acumulado para la cuadrícula se actualiza; en cualquiera de los dos casos, los valores de los pixeles comprimidos se almacenan en la memoria intermedia de la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro para procesamiento adicional. Con este planteamiento, el error acumulado causado por operaciones de compresión sucesivas, o en tándem, se puede limitar a un máximo predeterminado.

En algunas realizaciones, el efecto de compresión con pérdidas en el valor métrico del error acumulado para la cuadrícula se predice antes de que se realice la operación de compresión, y la compresión con pérdidas y la compresión sin pérdidas se realiza en base al efecto predicho. En algunas de estas realizaciones, se puede usar una de dos o más operaciones de compresión con pérdidas, en base al efecto predicho. En varias realizaciones, se usa una operación de compresión sin pérdidas si el valor métrico del error acumulado excede un umbral predeterminado; de otro modo se usa una operación de compresión con pérdidas. En las realizaciones donde los valores de los píxeles comprenden los valores del color del pixel, el método puede comprender además la selección del umbral predeterminado en base a si los valores de los píxeles actualizados comprenden valores alfa para combinación alfa.

En algunas realizaciones, la operación de compresión sin pérdidas comprende codificación de entropía de errores residuales a partir de los predictores basados en los vecinos de los valores de los píxeles. Algunas de estas realizaciones pueden usar codificación Golomb-Rice. La operación de compresión con pérdidas puede comprender, en varias realizaciones, una o más de cuantificación, submuestreo, o promediado de los valores de los píxeles actualizados. En las realizaciones donde los valores de los píxeles comprenden valores de color del pixel, la operación de compresión con pérdidas puede comprender comprimir las componentes de luminancia de los valores del pixel usando un algoritmo sin pérdidas y comprimir las componentes de crominancia de los valores... [Seguir leyendo]

1. Un método para el procesamiento de datos de gráficos, que comprende:

recuperar y descomprimir, a partir de un la memoria intermedia de almacenamiento temporal de cuadro, los valores de los píxeles correspondientes a un cuadrícula de dos o más pixeles;

actualizar uno o más de los valores de los pixeles para obtener valores de los pixeles actualizados;

comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados usando una operación de compresión con pérdidas o una operación de compresión sin pérdidas, en base a un valor métrico del error acumulado para la cuadrícula;

actualizar el valor métrico de error acumulado si se usa compresión con pérdidas; y

almacenar los valores de los píxeles comprimidos en el almacenamiento del cuadro.

2. El método de la reivindicación 1, en donde comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados comprende predecir el efecto de la compresión con pérdidas en el valor métrico del error acumulado y usar la operación de compresión con pérdidas o la operación de compresión sin pérdidas en base al efecto predicho o predecir los efectos de dos o más operaciones de compresión con pérdidas en el valor métrico del error acumulado y seleccionar la operación de compresión sin pérdidas o una de las dos o más operaciones de compresión con pérdidas en base al efecto predicho.

3. El método de la reivindicación 1, en donde comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados comprende usar la operación de compresión sin pérdidas si el valor métrico del error acumulado excede un umbral predeterminado y de otro modo usar la operación de compresión con pérdidas seleccionando la operación de compresión con pérdidas a partir de dos o más operaciones de compresión con pérdidas candidatas en base al valor métrico del error acumulado.

4. El método de la reivindicación 3, en donde los valores de los píxeles comprenden valores de color del pixel, y en donde el método además comprende seleccionar el umbral predeterminado en base a si los valores de los píxeles actualizados comprenden valores alfa.

5. El método de la reivindicación 1, en donde la operación de compresión sin pérdidas comprende codificación de entropía de errores residuales de los predictores que usan los valores para los píxeles vecinos.

6. El método de la reivindicación 1, en donde la operación de compresión con pérdidas comprende una o más de cuantificación, submuestreo, o promediado de los valores de los píxeles actualizados.

7. El método de la reivindicación 1, en donde los valores de los píxeles comprenden los valores del color del pixel y en donde la operación de compresión con pérdidas comprende comprimir las componentes de luminancia de los valores de los píxeles actualizados que usan un algoritmo sin pérdidas y comprimir las componentes de crominancia de los valores de los píxeles actualizados usando un algoritmo con pérdidas.

8. El método de la reivindicación 1, en donde los valores de los píxeles comprenden los valores del color de los píxeles y en donde el método comprende además la transformación de los valores de los píxeles desde un primer espacio de color a un segundo espacio de color antes de actualizar uno o más valores de los píxeles y transformar los valores de los píxeles actualizados desde el segundo espacio de color al primer espacio de color antes de comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados.

9. El método de la reivindicación 8, en donde el segundo espacio de color comprende un espacio de color RGB y en donde el primer espacio de color comprende una transformación de bit exacto, reversible del segundo espacio de color.

10.Un aparato para el procesamiento de datos de los gráficos, que comprende

un la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro y

un procesador de los gráficos configurado para:

recuperar y descomprimir, desde el la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro, los valores de los píxeles correspondientes a un cuadrícula de dos o más píxeles;

**(Ver fórmula)**

actualizar uno o más de los valores de los píxeles para obtener los valores de los píxeles actualizados;

comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados usando una operación de compresión con pérdidas o una operación de compresión sin pérdidas, en base a un valor métrico del error acumulado para la cuadrícula;

actualizar el valor métrico del error acumulado si se usa la compresión con pérdidas; y

almacenar los valores de los píxeles comprimidos en el la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro.

11. El aparato de la reivindicación 10, en donde el procesador de los gráficos se configura para comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados prediciendo al efecto de la compresión con pérdidas en el valor métrico del error acumulado y usando la operación de compresión con pérdidas o la operación de compresión sin pérdidas en base al efecto predicho o prediciendo los efectos de dos o más operaciones de compresión con pérdidas en el valor métrico del error acumulado y seleccionando la operación de compresión sin pérdidas o una de las dos o más operaciones de compresión con pérdidas, en base a los efectos predichos.

12. El aparato de la reivindicación 10, en donde el procesador de los gráficos se configura para comprimir los valores de los píxeles actualizados usando la operación de compresión sin pérdidas si el valor métrico del error acumulados excede un umbral predeterminado y usando la operación de compresión con pérdidas de otro modo seleccionando la operación de compresión con pérdidas de dos o más operaciones de compresión con pérdidas candidatas en base al valor métrico del error acumulado si el valor métrico del error acumulado no excede del umbral predeterminado.

13. El aparato de la reivindicación 10, en donde los valores de los píxeles comprenden los valores de color de los píxeles y en donde la operación de compresión con pérdidas comprende comprimir las componentes de luminancia de los valores de los píxeles actualizados usando un algoritmo sin pérdidas y comprimir las componentes de crominancia de los valores de los píxeles actualizados usando un algoritmo con pérdidas.

14. El aparato de la reivindicación 10, en donde los valores de los píxeles comprenden valores del color del pixel y en donde el procesador de los gráficos se configura además para transformar los valores de los píxeles desde un primer espacio de color a un segundo espacio de color antes de actualizar uno o más de los valores de los píxeles y para transformar los valores de los píxeles actualizados desde el segundo espacio de color al primer espacio de color antes de comprimir selectivamente los valores de los píxeles actualizados.

15. El aparato de la reivindicación 14, que además comprende un visualizador y un controlador del visualizador, en donde el controlador del visualizador se configura para:

recuperar los valores de los píxeles actualizados, comprimidos, almacenados desde el la memoria intermedia de almacenamiento temporal del cuadro;

descomprimir los valores de los píxeles actualizados comprimidos, recuperados;

transformar los valores de los píxeles actualizados a partir de un primer espacio de color a un espacio de color RGB; y

proporcionar los valores de los píxeles actualizados, transformados al visualizador.