CN105719321A

CN105719321A - 一种压缩纹理的方法及装置

Info

Publication number: CN105719321A
Application number: CN201610045376.3A
Authority: CN
Inventors: 米璐
Original assignee: Beijing Egression Epoch Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Egression Epoch Information Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2016-06-29

Abstract

本发明公开了一种压缩纹理的方法及装置，所述方法包括：通过对原始图片进行转换，得到仅具有颜色信息的第一张图片和仅具有阿尔法信息的第二张图片；将所述第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片；对所述拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，并生成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件；利用所生成的纹理压缩文件，对所述压缩纹理图片进行解压和还原。本发明在保留ETC1压缩纹理的优势和特性的基础上，能够保留阿尔法信息。

Description

一种压缩纹理的方法及装置

技术领域

本发明涉及压缩纹理技术领域，特别涉及一种压缩纹理的方法及装置。

背景技术

就如压缩的联合图像专家小组(JointPhotographicExpertsGroup，JPEG)图像比未压缩的位图文件(BITMAP)图像更节省磁盘空间一样，纹理压缩也可让更多纹理装入图形硬件(GraphicsProcessingUnit，GPU)中。MaliGPU内建了硬件纹理压缩工具(TextureCompressionTool)，允许纹理在图形硬件中保持压缩状态，并在所需的样本上实时解压缩。通过在应用程序中使用压缩纹理，可以大幅减少所需的内存带宽量，从而提高应用程序性能，降低功耗。

爱立信纹理压缩(EricssonTextureCompression，ETC)是一种纹理压缩标准，是由Khronos支持的开放标准，是“OpenGLES标准扩展”的一部分。ETC标准主要提供给嵌入式设备使用，因此在移动平台中广泛采用。ETC提供了对于24位RGB数据6倍的压缩率，是一种为感知质量设计的有损算法，其依据是人眼对亮度改变的反应要高于色度改变。该标准已被KhronosGroup准许用于浏览器显示网络图片。

阿尔法通道是一个8位的灰度通道，该通道用256级灰度来记录图像中的透明度信息，定义透明、不透明和半透明区域。由于使用ETCv1(ETC1)标准压缩纹理时，阿尔法通道信息(以下简称阿尔法信息)会丢失，因此许多开发人员采用其他纹理压缩算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩纹理的方法及装置，能更好地解决ETC1标准没有阿尔法信息问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩纹理的方法，包括：

通过对原始图片进行转换，得到仅具有所述原始图片的颜色信息的第一张图片和仅具有所述原始图片的阿尔法信息的第二张图片；

将所述第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片；

对所述拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，并生成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件；

利用所生成的纹理压缩文件，对所述压缩纹理图片进行解压和还原。

优选地，所述得到仅具有颜色信息的第一张图片的步骤包括：

通过将所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息去除，得到第一张图片；

其中，所述第一张图片的每个像素仅具有所述原始图片的相应像素的颜色信息，作为第一颜色信息。

优选地，所述得到仅具有阿尔法信息的第二张图片的步骤包括：

对所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息进行提取；

将所提取的每个像素的阿尔法信息作为所述每个像素的第二颜色信息，并生成仅具有所述第二颜色信息的第二张图片。

优选地，所述生成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件的步骤包括：

通过对所述拼接图片中的每个像素的颜色信息进行提取，得到包括第一颜色信息和第二颜色信息的纹理信息；

将包括所述压缩纹理图片的压缩方式信息和所述纹理信息的信息进行组合，得到数据块；

根据所得到的数据块的数量，生成包括数据块数量信息的文件头；

将所述文件头和所述数据块进行组合，形成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件。

优选地，所述对所述压缩纹理图片进行解压和还原的步骤包括：

利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的压缩方式信息，对待解压的压缩纹理图片进行解压处理；

将所述纹理压缩文件中相应数据块内的第二颜色信息转换为阿尔法信息；

利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的第一颜色信息和转换得到的阿尔法信息，对解压得到的图片进行还原，得到原始图片。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩纹理的装置，包括：

转换模块，用于通过对原始图片进行转换，得到仅具有所述原始图片的颜色信息的第一张图片和仅具有所述原始图片的阿尔法信息的第二张图片；

合成模块，用于将所述第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片；

压缩模块，用于对所述拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，并生成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件；

还原模块，用于利用所生成的纹理压缩文件，对所述压缩纹理图片进行解压和还原。

优选地，所述转换模块通过将所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息去除，得到第一张图片，其中，所述第一张图片的每个像素仅具有所述原始图片的相应像素的颜色信息，作为第一颜色信息。

优选地，所述转换模块对所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息进行提取，并将所提取的每个像素的阿尔法信息作为所述每个像素的第二颜色信息，并生成仅具有所述第二颜色信息的第二张图片。

优选地，所述压缩模块通过对所述拼接图片中的每个像素的颜色信息进行提取，得到包括第一颜色信息和第二颜色信息的纹理信息，并将包括所述压缩纹理图片的压缩方式信息和所述纹理信息的信息进行组合，得到数据块，根据所得到的数据块的数量，生成包括数据块数量信息的文件头，并将所述文件头和所述数据块进行组合，形成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件。

优选地，所述还原模块利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的压缩方式信息，对待解压的压缩纹理图片进行解压处理，并将所述纹理压缩文件中相应数据块内的第二颜色信息转换为阿尔法信息，利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的第一颜色信息和转换得到的阿尔法信息，对解压得到的图片进行还原，得到原始图片。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1、本发明在保留ETC1压缩纹理的优势和特性的基础上，能够保留阿尔法信息；

2、本发明利用由自定义结构的文件头和多个自定义结构的数据块构成的纹理压缩文件，实现对压缩纹理图片的解压和还原，适用于包括EgretEngine的各类引擎；

3、本发明的纹理压缩文件中的数据块数量和顺序都没有限制。

附图说明

图1是本发明实施例提供的压缩纹理的流程图；

图2是本发明实施例提供的压缩纹理的装置框图；

图3(a)是本发明第一实施例提供的原始图片示意图；

图3(b)是采用ETC1对图3(a)压缩纹理得到的显示效果图；

图3(c)是采用本发明对图3(a)压缩纹理得到的显示效果图；

图4(a)是本发明第二实施例提供的原始图片示意图；

图4(b)是采用本发明对图4(a)压缩纹理得到的显示效果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的压缩纹理的流程图，如图1所示，步骤包括：

步骤S101：通过对原始图片进行转换，得到仅具有原始图片的颜色信息的第一张图片和仅具有原始图片的阿尔法信息的第二张图片。

其中，通过将原始图片中的每个像素的阿尔法信息去除，得到第一张图片，其中，第一张图片的每个像素仅具有原始图片的相应像素的颜色信息，将该颜色信息作为第一颜色信息。

其中，对原始图片中的每个像素的阿尔法信息进行提取，将所提取的每个像素的阿尔法信息作为每个像素的第二颜色信息，并生成仅具有第二颜色信息的第二张图片。

例如，原始图片的某个像素包括颜色信息和阿尔法信息。其中，颜色信息包括红色值R：50，绿色值G：100，蓝色值B：150；阿尔法信息A：200。通过对原始图片进行转换，第一张图片中的该像素的第一颜色信息包括红色值R：50，绿色值G：100，蓝色值B：150；第二张图片中的该像素的第二颜色信息包括红色值R：200，绿色值G：0，蓝色值B：0。该例中，第二张图片中使用红色值记录原始图片的阿尔法信息，同样地，也可以使用绿色值或蓝色值记录原始图片中的阿尔法信息，也就是说，第二张图片的每个像素的某一颜色值是原始图片的相应像素的阿尔法值。

步骤S102：将步骤S101得到的第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片。

由于第二张图片中的颜色信息用来记录原始图片的阿尔法信息，因此步骤S102中得到的拼接图片即包含原始图片的颜色信息，又包含原始图片的阿尔法信息。

步骤S103：对步骤S102得到的拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，并生成对应于该压缩纹理图片的纹理压缩文件。

例如，可以采用现有的ETC1标准对所得到的拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，在进行纹理压缩处理期间，进一步得到压缩方式信息。

进一步地，纹理压缩文件通过将文件头和数据块进行组合而形成。其中，文件头中包含数据块数量信息；数据块包含纹理信息和压缩方式信息。具体地说，通过对步骤S102得到的拼接图片中的每个像素的颜色信息进行提取，得到包括第一颜色信息和第二颜色信息的纹理信息，将包括压缩方式信息和纹理信息的信息进行组合，得到数据块；根据所得到的数据块的数量，生成包括数据块数量信息的文件头；最后将文件头和数据块进行组合，形成对应于压缩纹理图片的纹理压缩文件。

步骤S104：利用所生成的纹理压缩文件，对压缩纹理图片进行解压和还原。

其中，首先利用纹理压缩文件中相应数据块内的压缩方式信息，调用相应的解压模块对待解压的压缩纹理图片进行解压处理，得到解压后的图片。然后将纹理压缩文件中相应数据块内的相应像素的第二颜色信息转换为阿尔法信息，并利用纹理压缩文件中相应数据块内的第一颜色信息和转换得到的阿尔法信息，对解压得到的图片进行还原，得到原始图片。

与MaliGPU纹理压缩工具提供的转换功能相比，本发明生成的纹理压缩文件所包含的信息能够完全适用于EgretEngine等各类引擎的使用，即支持该文件的正常渲染。

图2是本发明实施例提供的压缩纹理的装置框图，如图2所示，装置包括转换模块、合成模块、压缩模块和还原模块。

转换模块用于通过对原始图片进行转换，得到仅具有原始图片的颜色信息的第一张图片和仅具有原始图片的阿尔法信息的第二张图片。进一步说，转换模块实际上是将原始图片转换为仅具有原始图片的颜色信息(即去除原始图片的每个像素的阿尔法信息)的第一张图片和仅具有原始图片的阿尔法信息(即去除原始图片的每个像素的颜色信息)的第二张图片。其中，第一张图片中的颜色信息为原始图片的颜色信息，第二张图片的颜色信息用于记录原始图片的阿尔法信息。

合成模块用于将第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片。

压缩模块用于对拼接图片进行纹理压缩处理，得到压缩纹理图片，在进行纹理压缩处理期间，进一步得到压缩方式信息，并生成对应于压缩纹理图片的纹理压缩文件，其中，纹理压缩文件通过将文件头和数据块进行组合而形成。其中，文件头中包含数据块数量信息，数据块包含纹理信息和压缩方式信息，纹理信息包括第一颜色信息和第二颜色信息。

还原模块用于利用所生成的纹理压缩文件，对压缩纹理图片进行解压和还原。具体地说，还原模块首先利用纹理压缩文件中相应数据块内的压缩方式信息，调用相应的解压模块对待解压的压缩纹理图片进行解压处理，得到解压后的图片，然后将纹理压缩文件中相应数据块内的第二颜色信息转换为阿尔法信息，并利用纹理压缩文件中相应数据块内的第一颜色信息和转换得到的阿尔法信息，对解压得到的图片进行还原，得到原始图片。

本发明针对现有ETC1标准丢失了原始图片的阿尔法信息，而实际使用中，图片大都带有阿尔法信息的问题，提供了一种具有阿尔法信息的纹理压缩格式。本发明提供的纹理压缩格式是基于EGT1标准的扩展，解决了EGC1标准没有阿尔法信息的缺陷。

第一实施例

图3(a)是本发明第一实施例提供的原始图片示意图，采用ETC1标准，对图3(a)所示的原始图片进行纹理压缩处理，得到图3(b)所示的没有阿尔法(以下称为Alpha)信息的ETC1图片的显示效果。采用本实施例提供的Egret纹理压缩标准的图片显示效果如图3(c)所示，其中，图3(c)的上半部为不带有Alpha信息的原图(即拼接前的第一张图片)，下半部(即拼接前的第二张图片)的每个像素的红色值为每个上半部对应像素的Alpha信息。比如：纯红色(0XFF0000：R:255，G:0，B:0)，表示上半部分对应像素的Alpha值为255，不透明。如果是OX7f0000(R:127,G:0,B:0)表示上半部对应像素的Alpha值为127，为半透明。

通过修改渲染方式可以将Egret纹理压缩格式的图片还原为图3(a)所示的原始图片的效果。例如，图3(c)上半部的某一像素a的颜色信息包括红色值R：50，绿色值G：100，蓝色值B：150；图3(c)下半部的相应位置的像素的颜色信息包括红色值R：200，绿色值G：0，蓝色值B：0。此时，首先根据图3(c)下半部的相应位置的像素的颜色信息，得到像素a的Alpha值A：200，然后将像素a的颜色信息和Alpha信息，将图3(c)还原为图3(a)。

本实施例的Egret纹理压缩文件(即纹理压缩文件)由文件头(head)和多个数据块(block)组成。

1、文件头共7个字节，用于说明文件的基本信息。

a.前头5个字节是文字：egret，表示该文件是Egret纹理压缩文件。

b.第6个字节是信息字节，用于标示文件类型和其它信息。其中，高4位标示文件类型，低4位标示其它信息。

c.第7个字节，用于标示后面的数据块数量。

2.、数据块(block)

a.第一个字节是数据块标签。

b.第二个字节是块数据的压缩方式。

c.第3至6字节，共4个字节标示一个无符号整形数，用于说明数据块的长度(len)。

d.余下len个字节是块数据。.

本实施例的Egret纹理压缩标准基于ETC1。ETC1是把原始图片转换为和原图宽高相等的ETC1格式的图片(.pkm)文件。Egret纹理压缩标准是把原图转换为与原图同宽，高度为原图2倍的ETC1格式的图片，其上半部分是不带有Alpha信息的图片，下半部分为由原图的Alpha信息构成的一张灰度图。可见，Egret纹理压缩标准是基于ETC1标准但是带有Alpha信息的纹理压缩标准。

第二实施例

图4(a)是本发明第二实施例提供的原始图片示意图，如图4所示，该带有透明效果的原始图片为2X2，共4个像素；将图4(a)转换为Egret纹理图片(即拼接图片)，如图4(b)所示，该图片为2x4，共8个像素。以像素点A1为例。转换前的像素点A1为：R:0，G:0，B:255，A:125。转换后的像素点A1为去掉Alpha值的像素，即R:0，G:0，B:255。A1的Alpha信息记录在像素点B1中，B1为：R:125，G:0，B:0，即利用红色值记录A1的Alpha值。因此，有效像素点还是A区的像素点(2x2)，B区像素点记录A区像素点的Alpha信息。通过修改渲染方式可以还原并显示图4(a)。

Egret纹理压缩文件(即纹理压缩标准数据结构)如下：

以第二实施例为例，生成的有效数据为：A1，A2，A3，A4，B1，B2，B3，B4.g共8个字节。那么，生成的文件如表1所示，其中每个格子代表一个字节，共21个字节。

表1.关于纹理压缩文件的图表

e

g

r

e

t

0x2001

1

0

8

A1

A2

A3

A4

B1

B2

B3

B4

具体地说，首先生成纹理压缩数据，即ETC1纹理数据(A1，A2，A3，A4，B1，B2，B3，B4)，然后开始组装Egret纹理压缩文件。

首先创建如表2所示的文件头，共7个字节。

表2.关于文件头的图表

e

g

r

E

t

0x2001

1

然后创建如表3所示的块数据。

表3.关于块数据的图表

1	1	0	0	0	8	A1
							A2	A3	A4	B1	B2	B3	B4

最后组合数据，即文件头+数据块1+数据块2+……+数据块N。第二实施例中只有一个数据块，因此，当前文件最后组合结果为：文件头+数据块，如表1所示。

进一步地，Egret纹理压缩文件的文件格式更灵活，还可以自由定制文件需要携带的信息，例如数据块的宽高信息等。

综上所述，本发明具有以下技术效果：

1、本发明提供的Egret纹理压缩标准基于ETC1，能够表达Alpha信息，也就是说，本发明可以ETC1来压缩带有Alpha信息的纹理，而不会丢失Alpha信息；

2、本发明的Egret纹理压缩文件由文件头及一个或多个数据块组成，对数据块的数量和顺序无限制。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种压缩纹理的方法，其特征在于，包括：

将所述第一张图片和第二张图片进行拼接，得到拼接图片；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到仅具有颜色信息的第一张图片的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到仅具有阿尔法信息的第二张图片的步骤包括：

对所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息进行提取；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件的步骤包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述压缩纹理图片进行解压和还原的步骤包括：

6.一种压缩纹理的装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换模块通过将所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息去除，得到第一张图片，其中，所述第一张图片的每个像素仅具有所述原始图片的相应像素的颜色信息，作为第一颜色信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转换模块对所述原始图片中的每个像素的阿尔法信息进行提取，并将所提取的每个像素的阿尔法信息作为所述每个像素的第二颜色信息，并生成仅具有所述第二颜色信息的第二张图片。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述压缩模块通过对所述拼接图片中的每个像素的颜色信息进行提取，得到包括第一颜色信息和第二颜色信息的纹理信息，并将包括所述压缩纹理图片的压缩方式信息和所述纹理信息的信息进行组合，得到数据块，根据所得到的数据块的数量，生成包括数据块数量信息的文件头，并将所述文件头和所述数据块进行组合，形成对应于所述压缩纹理图片的纹理压缩文件。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述还原模块利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的压缩方式信息，对待解压的压缩纹理图片进行解压处理，并将所述纹理压缩文件中相应数据块内的第二颜色信息转换为阿尔法信息，利用所述纹理压缩文件中相应数据块内的第一颜色信息和转换得到的阿尔法信息，对解压得到的图片进行还原，得到原始图片。