Compressonator 4.0 – 利用 GPU 编码的强大功能

从 4.0 版本开始，Compressonator 的 Windows® 版本支持使用 DirectX® Compute (DXC) 或 OpenCL™ (OCL) 着色器进行 GPU 加速编码。本教程将介绍如何使用此功能。

使用 GPU 选项进行编码

使用命令行工具时，可以通过“ -EncodeWith < DXC | OCL> ”来选择新的编码选项；使用 GUI 应用程序的对话框时，可以选择“Encode with”下拉菜单中的“GPU_DirectX”或“GPU_OpenCL”选项，如下图所示。

作为 GUI 或 CLI 工具的替代方案，开发者可以通过以下方式将 Compressonator SDK 添加到自己的应用程序中：

• CMP_Core 组件，用于使用支持 OpenCL™ 和 DirectX® Compute 流水线处理的 BC1 至 BC5 格式进行编码。
• 利用使用 CMP_Framework 和 CMP_GPU_DXC 组件库的示例计算 HLSL 着色器接口。
• 使用 CMP_Core BC1 至 BC5 和 BC7 编码器，这些编码器使用 CMP_Framework 和 CMP_GPU_OCL 组件库。

着色器编译的设置方式

首次在 Compressonator GUI 或 CLI 中使用 GPU 加速编码选项 DXC 或 OCL 时，您会注意到每个使用的编解码器 BC1 至 BC7 都会有较长的延迟。这是因为这些着色器源必须使用 D3D 或 OpenCL™ 编译器进行编译。编译完成后，着色器二进制文件“ .cmp ”将被缓存，以便后续快速使用。如果着色器在特定 GPU 平台上编译失败，GUI 或 CLI 工具将自动切换到 CPU 编码，从而保证始终能提供处理结果。

使用 GPU 编码处理 MIP 贴图

请求的 MIP 贴图级别生成取决于原始图像的宽度和高度尺寸，每个级别的大小是其前一个级别可被 2 整除。对于 GPU 的 MIP 级别生成，生成的尺寸也必须能被 4 整除。Compressonator GUI 和 CLI 应用程序会在用户请求级别无法在处理过程中实现时，自动调整用户请求的级别并发出警告消息。

自动兼容功能  

通过 GPU 或 CLI 工具，用户可以在没有任何先决条件要求的情况下，直接在任何 BCn 编解码器之间压缩 HDR 和 LDR 图像，而无需执行图像源的格式转换。

使用 GPU 加速编码器时，GUI 和 CLI 工具都会使用临时的 CPU 缓冲区来确保编码无缝流畅。要了解其工作原理，请尝试使用“Encode with”选项 GPU_DirectX 或 GPU_OpenCL 将 EXR 文件格式的图像压缩为 BC1 至 BC5 或 BC7 等格式。

如果您不熟悉如何处理纹理，请参阅在线教程 入门使用示例项目。

使用编解码器质量设置

在此版本中，GPU 和 CPU 的质量设置已根据用于处理图像的 BCn 编解码器进行了修改。

BC1、BC2 和 BC3

有三个处理速度设置，分别对应快速、中速和慢速处理。目前，每种算法的质量保持不变，在下一个版本中，这些编解码器将拥有从 0.0 到 1.0 的更平滑的组合设置范围。

BC4 和 BC5

质量设置不起作用，性能保持不变。使用简单的打包算法，没有任何细化设置。

BC6 和 BC7

具有从 0.0 到 1.0 的完整质量范围，性能从快速到非常慢不等。此处使用的算法更复杂，基于预先计算的斜坡和块分区。

使用 全局质量设置

在 GUI 中，用户可以在处理之前，使用全局设置值来覆盖所有目标压缩的单个设置。目前，只能通过新的全局设置来覆盖质量设置。设置为零将恢复旧值并禁用全局设置。

过程如下：

在“项目浏览器”中，单击一次“双击此处添加文件…”以选择其视图选项。

将显示一个新的属性视图。

设置新的“Quality”值，以覆盖“项目浏览器”对话框中使用的纹理的所有现有质量设置。值为零将恢复旧值并禁用全局设置。

设置覆盖时，“项目浏览器”中每个目标设置的“属性视图”中显示的质量设置将显示为不可编辑的覆盖设置。

还会注意到“双击此处添加文件”的背景色已更改，以指示覆盖设置正在生效。如果通过将值设置为零来关闭覆盖设置，它将恢复为白色背景。

设置后，所有纹理处理将使用覆盖值，直到将其关闭。

查看性能数值

GUI 分析视图提供了一个更新的表格视图，其中包括 GPU 编码性能统计信息。

通过这些统计数据，用户可以分析特定 GPU 或 CPU 生成的数据，以了解性能与图像质量之间的关系。

KPerf(毫秒) 

这估计了使用当前编码器和 GPU 设置处理 1000 个（4x4 纹素）块所需的时间。其中 Perf(ms) 是处理单个 16 像素块所需的时间（以毫秒为单位）。

HPC 性能监控使用 CPU 定时器，而 OCL 和 DXC 使用 GPU 性能查询定时器。

MTx/秒

这是每秒处理 1 百万个纹素所需时间的测量值。

时间(秒)

基于 CPU 性能的计时，测量了图像完成处理的整体端到端时间。包括设备设置、将图像加载到 GPU、从 GPU 接收图像以及文件 I/O。

使用日志格式选项

用户可以生成 GPU 和 CPU 使用率统计信息以及测试自动化的日志文件。process_results.txt 日志格式已更改，包含 KPerf(毫秒) 和 MTx/秒。为了适应这些更改，新日志格式的版本已从 1.0 更新到 1.1，如示例所示（日志文件中的粗体项为新增）。

使用：CompressonatorCLI -log -fd BC1 -EncodeWith OCL  .\images\ruby.bmp ruby_bc1.dds

process_results.txt 文件包含：

CompressonatorCLI Performance Log **v1.1**

Source          : .\images\ruby.bmp, Height 416, Width 576, Linear size 0.936 MBytes
Destination     : ruby_bc1.dds
Processed to    : BC1 with 0 iteration(s) in 0.544 seconds
**Using           : OCL**
Quality         : 0.05
**KPerf(ms)       : 0.193**
**Mpx/s           : 1242.000**
MSE             : 9.33
PSNR            : 38.4
SSIM            : 0.9848
Total time      : 0.552 seconds

生成 CSV 日志文件 

除了 -log 和 -logfile 之外，还添加了两个新的命令行选项，用于将分析数据输出到逗号分隔的文件格式。

使用 -logcsv 或 -logcsvfile 生成 .csv 文件，该文件适用于任何支持以表格格式查看这些文件的应用程序，如本示例所示。

使用：CompressonatorCLI -logcsv -fd BC1 -EncodeWith HPC  .\images\ruby.bmp ruby_bc1.dds

然后：CompressonatorCLI -logcsv -fd BC1 -EncodeWith OCL  .\images\ruby.bmp ruby_bc1.dds