如何在 SSE 中解交织图像通道

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 SSE 中解交织图像通道

【英文标题】：how to deinterleave image channel in SSE

【发布时间】：2016-03-08 15:38:33

【问题描述】：

有什么方法可以对 32bpp 图像通道进行 DE-interleave，类似于下面的 neon 代码。

//Read all r,g,b,a pixels into 4 registers
uint8x8x4_t SrcPixels8x8x4= vld4_u8(inPixel32);

ChannelR1_32x4 = vmovl_u16(vget_low_u16(vmovl_u8(SrcPixels8x8x4.val[0]))), 
channelR2_32x4 = vmovl_u16(vget_high_u16(vmovl_u8(SrcPixels8x8x4.val[0]))), vGaussElement_32x4_high);

基本上我希望所有颜色通道在单独的向量中，每个向量都有 4 个 32 位元素来做一些计算，但我对 SSE 不是很熟悉，在 SSE 中找不到这样的指令，或者如果有人可以提供更好的方法来做那？非常感谢任何帮助

【问题讨论】：

您的像素是 4 x 8 位 RGBA，即每个像素 32 位吗？以及你想要什么输出格式，分离 8 位 R、G、B 和 A 的向量，还是你也想同时将 8 位值解包为 32 位？

是的，我的图像是每像素 32 bpp 8 位，是的，我还想同时将 8 位值解压缩为 32 位。类似于 R、R、R、R（其中每个 R 占用 32 位），类似地 B、B、B、B ......当我将每个 R、B、G、A 乘以某个 32 位值时，这基本上会有所帮助。

我只是想实现高斯模糊，其中我的高斯系数是 32 位，所以我需要这个去交织，然后我可以简单地将去交织向量与高斯向量相乘

您可能不想为这样的过滤器执行 32x32 位乘法，尤其是在它对性能至关重要的情况下。使用定点 16x16 乘法。

你能告诉我们如何做 16x16 并将结果存储在 32 位中。是的，实际上我的高斯系数是 16 位值。

【参考方案1】：

由于 8 位值是无符号的，因此您可以通过移位和屏蔽来执行此操作，就像您对标量代码所做的那样，例如

__m128i vrgba;

__m128i vr = _mm_and_si128(vrgba, _mm_set1_epi32(0xff));
__m128i vg = _mm_and_si128(_mm_srli_epi32(vrgba, 8), _mm_set1_epi32(0xff));
__m128i vb = _mm_and_si128(_mm_srli_epi32(vrgba, 16), _mm_set1_epi32(0xff));
__m128i va = _mm_srli_epi32(vrgba, 24);

请注意，我假设您的 RGBA 元素在 LS 8 位中具有 R 组件，在 MS 8 位中具有 A 组件，但如果它们是相反的字节序，您可以更改 vr/ vg/vb/va 向量。

【讨论】：

感谢保罗的工作，我想知道我们如何将其修改为 16 位打包而不是 32 位

您可以对 16 位执行非常相似的操作 - 显然您需要从两个输入向量开始。如果您在这方面需要进一步帮助，请发布一个新问题，要求提供 16 位解决方案并将其标记为 simd，我会想出一些办法（除非其他人胜过我）。

当然，我能够为 32 位执行此操作。我将首先查看性能因素，如果需要，我将使用我正在尝试实现的实际算法添加另一个问题。非常感谢你的帮助，因为很难找到关于它的好文档，所以我从 2 天开始就被困住了