Utgard风格的平铺和Arm FrameBuffer Compression（AFBC）
Utgard风格的平铺和Arm FrameBuffer Compression（AFBC）是两种不同的纹理和帧缓冲区压缩技术，它们在性能上有显著差异。
Utgard风格的平铺
Utgard风格的平铺是一种软件编码和解码的纹理和帧缓冲区平铺格式，旨在提高2D空间局部性，从而在水平和垂直方向上改善缓存局部性。这种平铺格式在Midgard GPU上也被支持，可以用于纹理和帧缓冲区。然而，在实践中，它通常作为备用布局使用；Midgard引入了Arm FrameBuffer Compression，这是比Utgard风格的平铺显著更高效的布局，并且在可能的情况下，它被优先用于纹理和帧缓冲区。对于不支持的纹理类型，例如sRGB纹理和帧缓冲区，这种平铺方案以性能损失为代价使用，因为AFBC不兼容。
也叫做：“Utgard风格的平铺”、“(Mali) 交换纹理”和“U-交错”（前两个名称在Lima/Panfrost驱动程序社区中使用，后者在Arm内部使用）。
实现原理：
图像尺寸必须沿每个轴对齐到16像素。一旦对齐，图像被划分为16x16的块。
每个16x16块中的位根据以下模式重新排序：
| y3 | (x3 ^ y3) | y2 | (y2 ^ x2) | y1 | (y1 ^ x1) | y0 | (y0 ^ x0) |
这基本上是交错X和Y位，每对相邻位之间插入XOR。
用途：
这种平铺格式旨在提高2D空间局部性，从而在水平和垂直方向上改善缓存局部性。
注意事项：
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这种格式在Midgard GPU上也被支持，可以用于纹理和帧缓冲区。然而，在实践中，它通常作为备用布局使用；Midgard引入了Arm FrameBuffer Compression，这是比Utgard风格的平铺显著更高效的布局，并且在可能的情况下，它被优先用于纹理和帧缓冲区。对于不支持的纹理类型，例如sRGB纹理和帧缓冲区，这种平铺方案以性能损失为代价使用，因为AFBC不兼容。
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软件实现需要一些技巧，将模式划分为两行：
| y3 | y3 | y2 | y2 | y1 | y1 | y0 | y0 |
^ | 0 | x3 | 0 | x2 | 0 | x1 | 0 | x0 |
其中，Y位的位重复，X位的位被分散。顶行仅取决于Y，因此可以每行计算一次并存储在寄存器中。底行只是分散的X。分散X可以通过查找表或通过减去+AND掩码模式（利用进位位）来实现。
Arm FrameBuffer Compression (AFBC)
AFBC是一种硬件加速的帧缓冲区压缩技术，旨在提高帧缓冲区的存储效率和传输效率。它通过将帧缓冲区数据压缩为更小的块，从而减少内存占用和带宽需求。AFBC支持多种压缩模式，包括4:2:0、4:2:2和4:4:4，并且可以处理各种纹理格式，包括sRGB纹理和帧缓冲区。
实现原理
AFBC的实现原理基于以下步骤：
- 图像分割：将图像分割为多个块，每个块的大小取决于压缩模式。例如，对于4:2:0压缩模式，每个块的大小为16x16像素。
- 颜色空间转换：将图像从RGB颜色空间转换为YUV颜色空间，以便更好地压缩颜色信息。
- 颜色量化：将颜色信息量化为较小的值，以便更好地压缩。
- 熵编码：使用熵编码算法（如Huffman编码）对颜色信息进行编码，以进一步减少数据量。
- 压缩块：将编码后的颜色信息压缩为更小的块，以便更好地存储和传输。
注意事项
软件实现AFBC通常需要大量的计算资源和内存资源，因此通常需要使用高性能的处理器和足够的内存。此外，软件实现AFBC的压缩效率和解码速度通常比硬件加速的AFBC差，因此通常不推荐在生产环境中使用。
性能比较
- 压缩效率：AFBC通常提供更高的压缩效率，这意味着在相同的内存占用下，可以存储更多的图像数据。Utgard风格的平铺的压缩效率相对较低，因为它是一种软件编码和解码的方案。
- 解码速度：AFBC的解码速度通常比Utgard风格的平铺快，因为AFBC是硬件加速的。Utgard风格的平铺需要软件解码，这通常比硬件解码慢。
- 兼容性：AFBC支持更多的纹理格式和帧缓冲区格式，包括sRGB纹理和帧缓冲区。Utgard风格的平铺可能不兼容某些特定的纹理格式和帧缓冲区格式。
- 内存占用：AFBC的内存占用通常比Utgard风格的平铺小，因为AFBC使用更高效的压缩算法。Utgard风格的平铺的内存占用较大，因为它需要存储额外的解码数据。
综上所述，AFBC通常比Utgard风格的平铺在性能上有优势，特别是在压缩效率、解码速度和内存占用方面。然而，Utgard风格的平铺在某些情况下仍然有用，特别是在不支持AFBC的硬件上。
原文地址：https://blog.csdn.net/eric_dma/article/details/142363197
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