ETC1壓縮紋理格式詳解

2021-09-23 20:00:21 字數 2295 閱讀 5148

本來以為,etc1作為android 裝置的opengl標準,開源且最常用的的一種壓縮紋理格式,總會有人去翻譯一下khronos的文件,讀一下**,給大家作個普及的,不料就是搜不到。沒辦法,儘管英文不好,還是硬啃了下文件,把 etc1壓縮紋理的實現原理弄清楚了。

至於什麼是壓縮紋理,如何使用,可以參考:

檔案頭大小為16:

#define etc_pkm_header_size 16
將etc1紋理存成pkm檔案時,加上這個檔案頭,便於讀取時獲知大小、格式,上傳壓縮紋理時把這個頭去掉。

檔案頭內容為:特徵符——編碼寬——編碼高——實際寬——實際高

static

const

char kmagic = ;

static

const etc1_uint32 etc1_pkm_format_offset = 6;

static

const etc1_uint32 etc1_pkm_encoded_width_offset = 8;

static

const etc1_uint32 etc1_pkm_encoded_height_offset = 10;

static

const etc1_uint32 etc1_pkm_width_offset = 12;

static

const etc1_uint32 etc1_pkm_height_offset = 14;

儘管etc1是固定的壓縮比,但考慮到畫素不對齊的情況,實際寬和實際高還是有必要儲存的。

jpeg壓縮標準是把影象劃分為一系列8x8的畫素塊,然後每個畫素塊壓縮成變長編碼的。etc1則是4x4的畫素塊壓縮成固定的64位編碼(8位元組),由於固定,才有利於gpu內部實現並行解壓縮。

#define etc1_encoded_block_size 8

#define etc1_decoded_block_size 48 // rgb 三分量 * 4 * 4

因此,不考慮畫素非4對齊的情況,它的壓縮比是固定的48/8=6,至於常用的把argb分別儲存為兩張etc1紋理的做法,壓縮比是64/16=4。

畫素不對齊的情況如何處理,就自己想想吧,反正不是大問題。

4x4的畫素點與64位編碼對應關係如下:

1、將 4x4 的畫素點劃分為兩個subblock,橫分或者豎分【1個位表示:flipbit】。

2、兩部分的畫素rgb求均值,總共用24個位表示兩個rgb均值,分兩種方案【1個位表示:diffbit】

(1)兩個subblock的rgb均值都用4位表示。剛好4*3*2=24位。

(2)兩個subblock的rgb值相差在 [-4,3]區間(5位表示的情況下,對應常規的8位表示是[-32,24]),第乙個subblock的rgb值用5位表示,第二個用3位差值表示。

3、解碼時,畫素值由rgb均值加上差值而得,差值表為8x4大小。每乙個subblock使用的是其中一行【行號需要3個位,兩個subblock,加起來6個位】,每個畫素點對應所取差值行中乙個數【編號需要2個位,這樣就16x2=32個位】。ps:rgb三個分量是用同乙個差值。

64位的編碼分成兩部分,高位和低位。

低位儲存每個畫素點的差值行序號,按大端儲存方式,分兩部分,前一部分儲存高位,後一部分儲存低位。

高位儲存rgb均值,subblock所用的差值表行號,再加上 flipbit 和 diffbit

詳細內容直接上文件上的圖:

橫分/豎分示例圖,圖中每個字母**乙個畫素:

etc1的編碼流程如下:

1、將影象劃分為一系列 4x4 的子塊。

2、對每個子塊,嘗試所有的編碼可能性,取解碼後和原block畫素差值和最小的一種編碼。

(1)是否flip,這個決定subblock如何劃分

(2)每個subblock用哪一行差值表

(3)每個畫素取哪一列的差值

注:決定好flip之後,顏色均值和是否能用diff方式已經確定,這個不用遍歷。

3、合併所有子塊編碼。

不難看出,編碼過程需要遍歷所有可能性,其複雜度遠大於解碼,每乙個 rgb 畫素變成了乙個精度較低的rgb均值和乙個2位差值號,因此產生壓縮。這種**式表述自然本身就存在偏差,壓縮損失亦來自於此。

安卓中壓縮紋理ETC1和ETC2

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