使用 arm neon 进行 Rgb 到灰度转换

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 arm neon 进行 Rgb 到灰度转换

【英文标题】：Rgb to grayscale conversion with arm neon

【发布时间】：2011-12-14 09:18:33

【问题描述】：

我正在尝试有效地从 rgb 转换为灰度，因此我从 here 获得了一个函数，它解释了如何从 rgba 转换为灰度。现在我正在尝试做同样的事情，但只使用 rgb。我改变了一些东西，但似乎效果不佳。我不知道为什么，有人看到我的错误吗？

void neon_asm_convert(uint8_t * __restrict dest, uint8_t * __restrict src, int numPixels)

    __asm__ volatile(
     "lsr %2, %2, #3 \n"
     "# build the three constants:  \n"
     "mov r4, #28                   \n" // Blue channel multiplier
     "mov r5, #151                  \n" // Green channel multiplier
     "mov r6, #77                   \n" // Red channel multiplier
     "vdup.8 d4, r4                 \n"
     "vdup.8 d5, r5                 \n"
     "vdup.8 d6, r6                 \n"
     "0: \n"
     "# load 8 pixels: \n"  //RGBR
     "vld4.8 d0-d3, [%1]! \n"
     "# do the weight average: \n"
     "vmull.u8 q7, d0, d4 \n"
     "vmlal.u8 q7, d1, d5 \n"
     "vmlal.u8 q7, d2, d6 \n"
     "# shift and store: \n"
     "vshrn.u16 d7, q7, #8 \n" // Divide q3 by 256 and store in the d7
     "vst1.8 d7, [%0]! \n"
     "subs %2, %2, #1 \n" // Decrement iteration count

     "# load 8 pixels: \n"
     "vld4.8 d8-d11, [%1]! \n" //Other GBRG
     "# do the weight average: \n"
     "vmull.u8 q7, d3, d4 \n"
     "vmlal.u8 q7, d8, d5 \n"
     "vmlal.u8 q7, d9, d6 \n"
     "# shift and store: \n"
     "vshrn.u16 d7, q7, #8 \n" // Divide q3 by 256 and store in the d7
     "vst1.8 d7, [%0]! \n"
     "subs %2, %2, #1 \n" // Decrement iteration count

     "# load 8 pixels: \n"
     "vld4.8 d0-d3, [%1]! \n"
     "# do the weight average: \n"
     "vmull.u8 q7, d10, d4 \n"
     "vmlal.u8 q7, d11, d5 \n"
     "vmlal.u8 q7, d0, d6 \n"
     "# shift and store: \n"
     "vshrn.u16 d7, q7, #8 \n" // Divide q3 by 256 and store in the d7
     "vst1.8 d7, [%0]! \n"
     "subs %2, %2, #1 \n" // Decrement iteration count


     "# do the weight average: \n"
     "vmull.u8 q7, d1, d4 \n"
     "vmlal.u8 q7, d2, d5 \n"
     "vmlal.u8 q7, d3, d6 \n"
     "# shift and store: \n"
     "vshrn.u16 d7, q7, #8 \n" // Divide q3 by 256 and store in the d7
     "vst1.8 d7, [%0]! \n"

     "subs %2, %2, #1 \n" // Decrement iteration count



     "bne 0b \n" // Repeat unil iteration count is not zero
     :
     : "r"(dest), "r"(src), "r"(numPixels)
     : "r4", "r5", "r6"
    );

【问题讨论】：

图片转换不好。

截图什么的？

【参考方案1】：

你应该使用"vld3.8 d0-d2, [%1]! \n"

另见http://hilbert-space.de/?p=22

【讨论】：

欢迎来到 Stack Overflow！虽然这在理论上可以回答问题，it would be preferable 在此处包含答案的基本部分，并提供链接以供参考。

【参考方案2】：

您加载四个值 (RGBA) 而不是 3 个 (RGB)。

你的图片中有RGB RGB RGB，但你在连续的步骤中加载了RGBR GBRG B...等。

"vld4.8 d0-d3, [%1]! \n"

你应该这样做

"vld3.8 d0-d2, [%1]! \n"

请注意，我不知道我的asm 是否正确，但这是错误的。 将像素移回内存时也要检查相同的错误

【讨论】：

我已经考虑到，我从源中得到了四倍的向量，所以我可以转换成倍数。我每次都会得到 RGBR / GBRG /BRGB 的转换

你正在做的是加载RGBR，将RGB转换为灰度并忽略第二个R，然后加载GBRB，将GBR处理为RGB（错误！），忽略最后一个B，然后再次......所以，您忽略了一些像素，并且每一步都加载了错误的通道。

【参考方案3】：

瓦西尔是对的。使用 VLD3 加载 24bit 像素。

4 VSTx 也有 3 个 VLDx 其实你的代码很奇怪...

您不必复制代码。这解释起来很复杂，但你对 NEON 没有兴趣重复你的代码 4 次

void neon_asm_convert(uint8_t * __restrict dest, uint8_t * __restrict src, int numPixels)

  __asm__ volatile(
   "# build the three constants:  \n"
   "mov r4, #28                   \n" // Blue channel multiplier
   "mov r5, #151                  \n" // Green channel multiplier
   "mov r6, #77                   \n" // Red channel multiplier
   "vdup.8 d4, r4                 \n"
   "vdup.8 d5, r5                 \n"
   "vdup.8 d6, r6                 \n"

   "0: \n"
   "# load 8 pixels: \n"  //RGBR
   "vld3.8 d0-d2, [%1]! \n"
   "# do the weight average: \n"
   "vmull.u8 q7, d0, d4 \n"
   "vmlal.u8 q7, d1, d5 \n"
   "vmlal.u8 q7, d2, d6 \n"
   "# shift and store: \n"
   "vshrn.u16 d7, q7, #8 \n" // Divide q3 by 256 and store in the d7
   "vst1.8 d7, [%0]! \n"
   "subs %2, %2, #1 \n" // Decrement iteration count
   "bne 0b \n" // Repeat unil iteration count is not zero
   :
   : "r"(dest), "r"(src), "r"(numPixels)
   : "r4", "r5", "r6"
  );

应该可以。

【讨论】：

看起来不错，但它给了我一个内存访问错误，而且我认为你忘记了函数开头的这一行：“lsr %2, %2, #3 \n”

是的，这是正确的，或者将 subs %2, %2, #1 替换为 subs %2, %2, #8