PVRIC4简介 - 将图像压缩提升到新的水平



原标题:PVRIC4简介 - 将图像压缩提升到一个新的水平

数据压缩是一种基本的技术工具,使我们能够充分有效地利用有限的资源。没有它,许多我们认为理所当然的事情是不可能的:DVD和蓝光等媒体依赖它,我们在电视上。它还用于在移动设备上播放视频和音乐。

它也用于Imagination GPU。无论是智能手机,电视还是汽车,SoC都需要处理大量数据,而这种趋势只会向一个方向发展。电视已从高清(HD)演变为4K。无论您是否相信,现在都可以使用8K电视,我们的手机集成了更多传感器来收集有关周围环境的信息。此外,手机的通信方式也从4G发展到5G,创造了更大的数据流量,这将给存储带宽和存储容量带来越来越大的压力,这无疑会影响电池的使用寿命。与此同时,在竞争日益激烈的市场中,制造商也面临降低成本的压力。

那么我们如何在提高性能的同时降低功耗和成本呢?为此,我们在GPU设计中采用了三种技术,称为PVR3C三重压缩 - 纹理压缩(PVRTC和ASTC),几何压缩(PVRGC)和图像压缩(PVRIC)。

PVRTC和PVRGC都影响GPU的内部操作,而PVRIC负责将最终图像从GPU传输到显示控制器。自PowerVR Series6 GPU系列以来,PVRIC发布了第三版,并于去年推出了Series 8 GPU。在“PVRIC:降低内存带宽”中,我们详细介绍了其在降低带宽和功耗方面的优势。

PVRIC3已广泛应用于其他第三方IP模块,如ISP,显示控制器,2D内核和视频编码/解码,因此它是一项成熟的技术。

PVRIC4技术简介

现在,我们很自豪地宣布下一代图像压缩技术PVRIC4,它具有视觉无损压缩功能。

与以前的版本有什么区别?在PVRIC3中,图像将被无损压缩。根据定义,这意味着压缩对图像质量没有影响,但压缩的大小取决于压缩的内容。图像的某些部分可以很好地压缩(例如纯白色)。天空中有一种颜色),整体压缩可以非常有效 - 理论上最好的情况是256:1。虽然这意味着传输带宽消耗大大减少,但仍然需要保留全部存储器分配,因为压缩比是未知的或预先保证的。

双管道 - 两倍的好处

这就是PVRIC4的用武之地。每个像素块都从GPU传输到目的地,例如显示控制器和视频解码器,它们以通常的方式发送。

当图像数据通过两个管道时,新的决策逻辑将确定哪个版本的数据可以传输到其目的地。如果无损管道成功地将数据块压缩了至少50%,那么将选择这个,这也意味着将保持完美的图像质量。但如果不可能,将使用视觉无损压缩管道的输出,这将始终保证图像压缩高达50%。因此,我们不仅可以保证50%的带宽减少,还可以减少50%的内存使用量。

这意味着SoC设计人员可以设计更少的存储引脚 - 从而节省了BOM成本。此外,存储块使用128个字节,这对于数据传输非常有效。

视觉无损

“压缩”的想法可能会让我们保持警觉,因为根据定义,有损压缩意味着质量的损失?虽然我们将数据大小减少了50%,但我们花费了大量的时间和精力来确保完成这项工作而不影响图像质量。我们的算法经过调整,可以避免竞争性有损压缩解决方案的失真效应,这些解决方案往往应用于单个像素,从而导致局部图像的质量变化。

我们实施这一关键技术的关键是PVRIC4是块级操作。这些块是逐个GPU的,每个块都是无损的,其余的是可视的。它也是无损的。在下图中,只有紫色区域在视觉上无损压缩 - 您可以看到它如何影响图像的一部分。

下面我们看到Netflix GUI和愤怒的小鸟之间的图像质量比较,以及应用“有损压缩”的区域,即使在近距离也很难区分它们。区别。换句话说,这是视觉无损压缩。

下图显示了一系列流行应用程序和游戏的压缩比,显示了Temple Run,Minion Rush,Minecraft和Command Conquer游戏中无损压缩和视觉无损压缩的发展路径。提供更好的压缩功能。

总结

凭借PVRIC4,Imagination展示了其在GPU设计方面的领先地位,其独特的功能进一步推动了其高效的架构设计,并为设备制造商带来了实实在在的好处。它有助于降低带宽和50%的内存占用,有效降低功耗。随着对SoC的需求不断增加,PVRIC4技术将帮助低成本市场更好地控制存储/带宽成本,并帮助控制高端市场的功耗。结果是更便宜的产品,更高的利润率和更长的电池寿命。

PVRIC4已经发布了2018 GPU,更重要的是,它还可以作为独立的IP许可给我们的合作伙伴,以便集成到他们的设计中。它是一种功能强大,灵活且可授权的技术。

原始链接:https://www.imgtec.com/blog/introducing-pvric4-taking-image-compression-to-the-next-level/

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