当使用simd指令时，32位图像处理比24位图像处理更快吗？

Question

我查看了sse和mmx指令集，没有关于3通道图像处理的说明。当然，对于许多操作，您可以使用相同的指令，例如平均两个图像。但是当谈到通过线性变换解调频道或混合不同频道等操作时，使用32位图像似乎要容易得多。

24位与32位图像的典型图像处理任务的性能特征如何？

Answer 1

如果图像很大且操作很简单（例如alpha混合等），则24位/像素会更快。

图像处理中的操作通常很简单，但是执行数百万次。因此，用于将数据从主存储器移入和移出CPU的时间很容易控制算法的性能。

因此，24位/像素图像可以提供超过32位/像素图像的优势，因为可以移动1/4的数据。

编写以24位/像素表现良好的图像处理代码虽然很痛苦。 SSE指令并不真正适合数据，因此您必须随机播放字节，然后必须处理所有不同的对齐。

如果您使用的图像很小并且适合l1或l2缓存，则情况会有所不同，CPU时间将主导性能。在这些情况下，32位/像素的执行速度更快。

Answer 2

在具有PSHUFB（又名_mm_shuffle_epi8）的新x86 CPU上，可以在几个周期内完成分割通道，并且由于将像素宽度扩展到32位，因此可能比产生额外的存储器访问更便宜。在没有PSHUFB的旧x86 CPU上，它需要大量的shuffle或解包指令，32位像素效率更高。

在具有NEON分离功能的ARM CPU上，负载存储单元可以免费完成通道。在没有NEON分裂的ARM CPU上，可以使用ARMv6 SIMD指令完成通道，每个像素大约需要3条指令。