C++ SSE 过滤器实现

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ SSE 过滤器实现

【英文标题】：C++ SSE filter implementation

【发布时间】：2013-10-21 10:08:59

【问题描述】：

我尝试使用 SSE 进行 4 像素操作。 我在将图像数据加载到 __m128 时遇到问题。 我的图像数据是一个字符缓冲区。 假设我的图像是 1024 x1024。 我的过滤器是 16x16。

__m128 IMG_VALUES, FIL_VALUES, NEW_VALUES;
//ok:
IMG_VALUES=_mm_load_ps(&pInput[0]);
//hang below:
IMG_VALUES=_mm_load_ps(&pInput[1]);

我不知道如何处理索引 1,2,3...谢谢。

【问题讨论】：

什么是pInput？它是如何声明和初始化的？

【参考方案1】：

如果您确实需要使用浮点而不是整数/定点来执行此操作，那么您将需要加载 8 位数据，解压缩为 32 位（需要两个操作：8 位到 16 位，然后 16 位到 32位），然后转换为浮点数。但是，这非常低效，您应该考虑使用例如16 位定点运算。

请注意，对于每 16 个像素的负载，您将需要处理 4 个 4 x 浮点数的块，即您的 16 x 8 位像素向量将变为 4 x 4 x 浮点数的向量。

所需内在函数的摘要：

_mm_load_si128(...)       // load 16 x 8 bit values

_mm_unpacklo_epi8(...)    // unpack 8 bit -> 16 bit
_mm_unpackhi_epi8(...)

_mm_unpacklo_epi16(...)   // unpack 16 bit -> 32 bit
_mm_unpackhi_epi16(...)

_mm_cvtepi32_ps(...)      // convert 32 bit int -> float

【讨论】：

我认为为这个新副本写一个定点答案会很有趣：***.com/a/32288984/224132。我还制作了一个 unpack-to-FP 和 back 版本。对于无符号像素，这比您预期的要复杂，因为 packuswb 需要 signed 输入。在packusdw 的输出上使用它意味着饱和的 0xffff 字被解释为 -1，并被钳制为零。一旦packusdw 完成了饱和的有符号->无符号转换，我就通过在两个打包步骤之间进行屏蔽来处理这个问题。解压后没问题，用 SSE4.1 pmovzxbd 或 SSSE3 pshufb。