这个 Delphi 6 位图修改代码可以用 SIMD 或其他方法加速吗？

Posted 2023-02-16

【中文标题】这个 Delphi 6 位图修改代码可以用 SIMD 或其他方法加速吗？

【英文标题】：Can this Delphi 6 bitmap modification code be sped up with SIMD or another approach?

【发布时间】：2011-12-26 14:52:44

【问题描述】：

我有一个可以实时修改位图的 Delphi 6 应用程序。目前我正在使用下面显示的代码来快速提高亮度和更改对比度。如果运算只是加法或乘法，我可以看到如何使用 SIMD，但由于涉及到加法和乘法，而且还有 Trunc() 操作将其限制在 a 的范围内字节，我不确定这里是否可以使用 SIMD。以下是我的问题：

SIMD 可以与此代码一起使用吗？您知道我可以使用的好的代码示例吗？我可以期待什么样的速度提升？ 扫描线的（潜在）填充是否会成为问题？ 关于加速代码的任何一般优化技巧？

;

// A fast version of this function would be to only allow range reductions
//  as a power of 2 and then use shl operations instead of divisions.
procedure doBrightnessAndContrast(var clip: tbitmap; compressionRatio: double; shiftValue: Byte);
var
  p0: PByte;
  x,y: Integer;
begin
  for y := 0 to clip.Height-1 do
  begin
    p0 := clip.scanline[y];

    // Can't just do the whole buffer as a big block of bytes since the
    //  individual scan lines may be padded for CPU alignment.
    for x := 0 to clip.Width - 1 do
    begin
      // Red
      p0^ := IntToByte(Trunc(p0^ * compressionRatio) + shiftValue);
      Inc(p0);
      // Green
      p0^ := IntToByte(Trunc(p0^ * compressionRatio) + shiftValue);
      Inc(p0);
      // Green
      p0^ := IntToByte(Trunc(p0^ * compressionRatio) + shiftValue);
      Inc(p0);
    end;
  end;
end;

【问题讨论】：

使用整数算术不是更好吗？

@DavidHeffernan。好点子。我会将compressionRatio 和shiftValue 重铸为整数，看看我得到了什么样的速度改进，因为就用户的感知而言，我可能不会失去任何明显的保真度。谢谢。

【参考方案1】：

当然，SSE 或 MMX 是可能的。

但是，在您的情况下，如果您使用方程式预先计算 256 个条目表，您可能会获得几乎相同的速度提升。

然后用简单的表查找替换所有计算。我最好的选择是，在现代处理器上，这将提供与 MMX/SSE 几乎相同的速度。

【讨论】：

我想了一下，想确保我理解你。要完全预先计算一个表，如果我将compressionRatio 和 shiftValue 重铸为 Byte 并按 (p0^, compressionRatio, shiftValue) 对表进行索引，则需要一个 256 立方或 16,777,216 字节大小的 3 维表，该表非常大。还是您表示的是不同的表示？

不，我们的想法是在像素上的循环之外计算表格

@RobertOschler，只需预先计算乘法即可开始。这将摆脱每像素 3 次乘法和 3 次代价高昂的 Trunc()。我怀疑预先计算添加 shiftVal 会为您节省很多。