Question

TLTR

对于arm内在函数，如何将uint8x16_t类型的128位变量提供给期望uint16x8_t的函数？

<小时/> 扩展版

上下文：我有一个灰度图像，每像素1个字节。我想将其缩减2倍。对于每个2x2输入框，我想采用最小像素。在普通的C中，代码将如下所示：

for (int y = 0; y < rows; y += 2) {
    uint8_t* p_out = outBuffer + (y / 2) * outStride;
    uint8_t* p_in = inBuffer + y * inStride;
    for (int x = 0; x < cols; x += 2) {
         *p_out = min(min(p_in[0],p_in[1]),min(p_in[inStride],p_in[inStride + 1]) );
         p_out++;
         p_in+=2;
    }
}

其中row和cols都是2的倍数。我称“stride”为从一个像素到图像中紧邻下方的像素的字节步长。

现在我想要对此进行矢量化。这个想法是：

连续拍摄两行像素
从顶行加载a中的16个字节，并在b
计算a和b之间的最小字节数。存储在a。
创建a的副本，将其右移1个字节（8位）。将其存储在b。
计算a和b之间的最小字节数。存储在a。
将a的每个第二个字节存储在输出图像中（丢弃一半字节）

我想用Neon内在函数来写这个。好消息是，每一步都存在与之相匹配的内在。

例如，在第3点，可以使用（来自here）：

uint8x16_t  vminq_u8(uint8x16_t a, uint8x16_t b);

在第4点，可以使用8位移位（来自here）使用以下之一：

uint16x8_t vrshrq_n_u16(uint16x8_t a, __constrange(1,16) int b);
uint32x4_t vrshrq_n_u32(uint32x4_t a, __constrange(1,32) int b);
uint64x2_t vrshrq_n_u64(uint64x2_t a, __constrange(1,64) int b);

那是因为我不关心字节1,3,5,7,9,11,13,15会发生什么，因为无论如何它们将从最终结果中丢弃。（这个问题的正确性已得到验证，这不是问题的重点。）

但是，vminq_u8的输出属于uint8x16_t类型，并且与我想要使用的移位内在函数不兼容。在C ++中，我用this templated data structure解决了问题，而我被告知问题cannot be reliably addressed using union （编辑：虽然答案是指C ++，实际上是in C type punning IS allowed），也不是using pointers to cast，因为这会破坏严格的别名规则。

使用ARM Neon内在函数时，组合不同数据类型的方法是什么？

Answer 1

对于这类问题，arm_neon.h提供vreinterpret{q}_dsttype_srctype转换操作符。

在某些情况下，您可能希望将矢量视为具有不同类型，不改变其价值。一组内在函数是提供执行此类转换。

因此，假设a和b被声明为：

uint8x16_t a, b;

您的观点4可以写成^（*）：

b = vreinterpretq_u8_u16(vrshrq_n_u16(vreinterpretq_u16_u8(a), 8) );

但是，请注意，遗憾的是，这并未使用矢量类型数组来处理数据类型，请参阅ARM Neon: How to convert from uint8x16_t to uint8x8x2_t?

<子> （*）应该说，这是等效的（在这个特定的上下文中）SSE代码更麻烦，因为SSE只有一个128位整数数据类型（即__m128i）：

__m128i b = _mm_srli_si128(a,1);

C中的ARM Neon：如何在使用内在函数时组合不同的128位数据类型？

1 个答案: