[C#] 对24位图像进行水平翻转(FlipX)的跨平台SIMD硬件加速向量算法（使用YShuffleX3Kernel）-优快云博客

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文章目录

一、标量算法
- 1.1 算法实现
- 1.2 基准测试代码
二、向量算法
三、基准测试结果
四、结语
附录

在上一篇文章里，给大家讲解了32位图像水平翻转(FlipX)算法，于是本文来探讨更加复杂的24位图像水平翻转算法。
本文除了会给出标量算法外，还会给出向量算法。且这些算法是跨平台的，同一份源代码，能在 X86（Sse、Avx等指令集）及Arm（AdvSimd等指令集）等架构上运行，且均享有SIMD硬件加速。

一、标量算法

1.1 算法实现

标量算法对24位图像的处理，与32位图像非常相似，仅 cbPixel 的值不同。

源代码如下。

public static unsafe void ScalarDoBatch(byte* pSrc, int strideSrc, int width, int height, byte* pDst, int strideDst) {
   
    const int cbPixel = 3; // 24 bit: Bgr24, Rgb24.
    byte* pRow = pSrc;
    byte* qRow = pDst;
    for (int i = 0; i < height; i++) {
   
        byte* p = pRow + (width - 1) * cbPixel;
        byte* q = qRow;
        for (int j = 0; j < width; j++) {
   
            for (int k = 0; k < cbPixel; k++) {
   
                q[k] = p[k];
            }
            p -= cbPixel;
            q += cbPixel;
        }
        pRow += strideSrc;
        qRow += strideDst;
    }
}

1.2 基准测试代码

使用 BenchmarkDotNet 进行基准测试。

[Benchmark(Baseline = true)]
public void Scalar() {
   
    ScalarDo(_sourceBitmapData, _destinationBitmapData, false);
}

//[Benchmark]
public void ScalarParallel() {
   
    ScalarDo(_sourceBitmapData, _destinationBitmapData, true);
}

public static unsafe void ScalarDo(BitmapData src, BitmapData dst, bool useParallel = false) {
   
    int width = src.Width;
    int height = src.Height;
    int strideSrc = src.Stride;
    int strideDst = dst.Stride;
    byte* pSrc = (byte*)src.Scan0.ToPointer();
    byte* pDst = (byte*)dst.Scan0.ToPointer();
    bool allowParallel = useParallel && (height > 16) && (Environment.ProcessorCount > 1);
    if (allowParallel) {
   
        Parallel.For(0, height, i => {
   
            int start = i;
            int len = 1;
            byte* pSrc2 = pSrc + start * (long)strideSrc;
            byte* pDst2 = pDst + start * (long)strideDst;
            ScalarDoBatch(pSrc2, strideSrc, width, len, pDst2, strideDst);
        });
    } else {
   
        ScalarDoBatch(pSrc, strideSrc, width, height, pDst, strideDst);
    }
}