在C中将RGB转换为RGBA
我需要将以RGB字节顺序表示图像的字节数组的内容复制到另一个RGBA(每像素4字节)缓冲区中。alpha通道将在稍后填充。实现这一目标的最快方法是什么？
回答 5
Stack Overflow用户
发布于 2011-08-16 02:56:07
你想要多复杂？您可以将其设置为一次复制一个4字节的字，这在某些32位系统上可能会更快一些：
void fast_unpack(char* rgba, const char* rgb, const int count) {
if(count==0)
return;
for(int i=count; --i; rgba+=4, rgb+=3) {
*(uint32_t*)(void*)rgba = *(const uint32_t*)(const void*)rgb;
}
for(int j=0; j<3; ++j) {
rgba[j] = rgb[j];
}
}最后的额外情况是处理rgb数组缺少一个字节的事实。您还可以使用对齐的移动和SSE指令，一次以4像素的倍数工作，从而使其速度更快。如果你觉得自己真的很有野心，你可以尝试更可怕的模糊操作，比如将缓存线预取到FP寄存器中，然后一次将其传送到另一个映像。当然，您从这些优化中获得的里程将高度依赖于您要针对的特定系统配置，我真的很怀疑这样做是否会有任何好处，而不是简单的事情。
我的简单实验证实，这确实要快一点，至少在我的x86机器上是这样。这是一个基准测试：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <time.h>
void fast_unpack(char* rgba, const char* rgb, const int count) {
if(count==0)
return;
for(int i=count; --i; rgba+=4, rgb+=3) {
*(uint32_t*)(void*)rgba = *(const uint32_t*)(const void*)rgb;
}
for(int j=0; j<3; ++j) {
rgba[j] = rgb[j];
}
}
void simple_unpack(char* rgba, const char* rgb, const int count) {
for(int i=0; i<count; ++i) {
for(int j=0; j<3; ++j) {
rgba[j] = rgb[j];
}
rgba += 4;
rgb += 3;
}
}
int main() {
const int count = 512*512;
const int N = 10000;
char* src = (char*)malloc(count * 3);
char* dst = (char*)malloc(count * 4);
clock_t c0, c1;
double t;
printf("Image size = %d bytes\n", count);
printf("Number of iterations = %d\n", N);
printf("Testing simple unpack....");
c0 = clock();
for(int i=0; i<N; ++i) {
simple_unpack(dst, src, count);
}
c1 = clock();
printf("Done\n");
t = (double)(c1 - c0) / (double)CLOCKS_PER_SEC;
printf("Elapsed time: %lf\nAverage time: %lf\n", t, t/N);
printf("Testing tricky unpack....");
c0 = clock();
for(int i=0; i<N; ++i) {
fast_unpack(dst, src, count);
}
c1 = clock();
printf("Done\n");
t = (double)(c1 - c0) / (double)CLOCKS_PER_SEC;
printf("Elapsed time: %lf\nAverage time: %lf\n", t, t/N);
return 0;
}下面是结果(用g++ -O3编译)：
图像大小= 262144字节
迭代次数= 10000
测试简单unpack....Done
运行时间: 3.830000
平均时间: 0.000383
测试棘手的unpack....Done
运行时间: 2.390000
平均时间: 0.000239
所以，在天气好的时候，可能会快40%。
Stack Overflow用户
发布于 2011-08-16 02:42:20
最快的方法是使用一个为你实现转换的库，而不是自己编写。您的目标是哪些平台？
如果你出于某种原因坚持自己写，那就先写一个简单而正确的版本。使用它。如果性能不足，您可以考虑对其进行优化。通常，这种类型的转换最好使用向量置换来完成，但确切的最佳序列因目标架构而异。
Stack Overflow用户
发布于 2011-08-16 02:43:06
struct rgb {
char r;
char g;
char b;
};
struct rgba {
char r;
char g;
char b;
char a;
}
void convert(struct rgba * dst, const struct rgb * src, size_t num)
{
size_t i;
for (i=0; i<num; i++) {
dst[i].r = src[i].r;
dst[i].g = src[i].g;
dst[i].b = src[i].b;
}
}这将是更简洁的解决方案，但正如您提到的字节数组一样，您应该使用以下代码：
// num is still the size in pixels. So dst should have space for 4*num bytes,
// while src is supposed to be of length 3*num.
void convert(char * dst, const char * src, size_t num)
{
size_t i;
for (i=0; i<num; i++) {
dst[4*i] = src[3*i];
dst[4*i+1] = src[3*i+1];
dst[4*i+2] = src[3*i+2];
}
}https://stackoverflow.com/questions/7069090
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