Arm 霓虹灯边境检查
关于我先前关于边境检查条件的问题- ? 我正在使用neon编写用于边界检查的代码。我在编写代码时遇到以下问题: 输入:Arm 霓虹灯边境检查,arm,simd,neon,Arm,Simd,Neon,关于我先前关于边境检查条件的问题- ? 我正在使用neon编写用于边界检查的代码。我在编写代码时遇到以下问题: 输入: -------------------------------- |221 220 228 223 230 233 234 235 .. |71 73 70 78 92 130 141 143 .. | 要求: -1 * v_m1_m1 + 0 * v_m1_0 + 1 * v_m1_p1 -1 * v_0_m1 + 0 * v_0_0 + 1 * v
--------------------------------
|221 220 228 223 230 233 234 235 ..
|71 73 70 78 92 130 141 143 ..
|
要求:
-1 * v_m1_m1 + 0 * v_m1_0 + 1 * v_m1_p1
-1 * v_0_m1 + 0 * v_0_0 + 1 * v_0_p1 --> v_out
-1 * v_p1_m1 + 0 * v_p1_0 + 1 * v_p1_p1
伪代码:
for i = 0 to nrows - 1
// init row pointers
p_row_m1 = src + src_width * MAX(i-1, 0); // pointing to minus1 row
p_row_0 = src + src_width * i; // pointing to current row
p_row_p1 = src + src_width * MIN(i+1, src_width-1); // pointing to plus1 row
v_m1_m1 = vdupq_n_u32(p_row_m1[0]); // fill left vector from src[i-1][0]
v_0_m1 = vdupq_n_u32(p_row_0[0]); // fill left vector from src[i][0]
v_p1_m1 = vdupq_n_u32(p_row_p1[0]); // fill left vector from src[i+1][0]
v_m1_0 = vld1q_u32(&p_row_m1[0]); // load center vector from src[i-1][0..7]
v_0_0 = vld1q_u32(&p_row_0[0]); // load center vector from src[i][0..7]
v_p1_0 = vld1q_u32(&p_row_p1[0]); // load center vector from src[i+1][0..7]
for j = 0 to (ncols - 4) step 4 // assuming 4 elements per SIMD vector
v_m1_p1 = vld1q_u32(&p_row_m1[j+4]); // load right vector from src[i-1][0..7]
v_0_p1 = vld1q_u32(&p_row_0[j+4]); // load right vector from src[i][0..7]
v_p1_p1 = vld1q_u32(&p_row_p1[j+4]); // load right vector from src[i+1][0..7]
//
// you now have a 3x3 arrangement of vectors on which
// you can perform a neighbourhood operation and generate
// 16 output pixels for the current iteration:
//
// v_m1_m1 v_m1_0 v_m1_p1
// v_0_m1 v_0_0 v_0_p1
// v_p1_m1 v_p1_0 v_p1_p1
//
// |
// V
//
// v_out
vst1q_s32(v_out, &image_out[i][j]) // store output vector at image_out[i][j..j+15]
// shuffle vectors so that we can use them on next iteration
v_m1_m1 = v_m1_0
v_m1_0 = v_m1_p1
v_0_m1 = v_0_0
v_0_0 = v_0_p1
v_p1_m1 = v_p1_0
v_p1_0 = v_p1_p1
end_for
// for final iteration we need to handle right edge pixels...
v_m1_p1 = vdupq_n_u32(p_row_m1[ncols-1]) // fill right vector from image[i-1][ncols-1]
v_0_p1 = vdupq_n_u32(p_row_0[ncols-1]) // fill right vector from image[i][ncols-1]
v_p1_p1 = vdupq_n_u32(p_row_p1[ncols-1]) // fill right vector from image[i+1][ncols-1]
// calculate v_out as above
vst1q_s32(v_out, &image_out[i][j]) // store output vector at image_out[i][ncols_16..ncols-1]
end_for
在C代码中,如果我想计算221(@I,j=0,0),它的边框如下所示:
221 221 220
-----------
221 |221 220
|
71 |71 73
221 221 221 221 221 220 228 223 230 233 234 235
-------------------------------
221 221 221 221 |221 220 228 223 230 233 234 235
|
71 71 71 71 |71 73 70 78 92 130 141 143
在NEON代码中,如果我想计算221(@I,j=0,0),它的边框如下所示:
221 221 220
-----------
221 |221 220
|
71 |71 73
221 221 221 221 221 220 228 223 230 233 234 235
-------------------------------
221 221 221 221 |221 220 228 223 230 233 234 235
|
71 71 71 71 |71 73 70 78 92 130 141 143
用于计算221:
在霓虹灯代码中,邻居如下所示,根据要求,出现错误:
v_m1_m1.0 v_m1_0.0 v_m1_p1.0
v_0_m1.0 v_0_0.0 v_0_p1.0
v_p1_m1.0 v_p1_0.0 v_p1_p1.0
221 221 230
---
221 |221| 230
---
71 71 92
如何使用通用代码逻辑处理边界???看起来您需要了解如何使用邻近操作实现SIMD内核。这是重要的部分:
//
// you now have a 3x3 arrangement of vectors on which
// you can perform a neighbourhood operation and generate
// 4 output pixels for the current iteration:
//
// v_m1_m1 v_m1_0 v_m1_p1
// v_0_m1 v_0_0 v_0_p1
// v_p1_m1 v_p1_0 v_p1_p1
//
// |
// V
//
// v_out
假设您希望在十字形内核上实现一个求和,即:
y[i][j] = x[i][j] + x[i-1][j] + x[i+1][j] + x[i][j-1] + x[i][j+1];
SIMD中的伪代码为:
// sum vertically: x[i][j] + x[i-1][j] + x[i+1][j]
v_out = v_m1_0;
v_out = v_out + v_0_0; // vaddq
v_out = v_out + v_p1_0; // vaddq
// add the x[i][j-1] components
v_temp = v_0_m1:v_0_0 >> 1; // vextq - use this to get a right-shifted vector
v_out = v_out + v_temp; // vaddq
// add the x[i][j+1] components
v_temp = v_0_0:v_0_p1 << 1; // vextq - use this to get a left-shifted vector
v_out = v_out + v_temp; // vaddq
//垂直求和:x[i][j]+x[i-1][j]+x[i+1][j]
v_out=v_m1_0;
v_out=v_out+v_0_0;//vaddq
v_out=v_out+v_p1_0;//vaddq
//添加x[i][j-1]组件
v_temp=v_0_m1:v_0_0>>1;//vextq-使用此函数获得右移向量
v_out=v_out+v_temp;//vaddq
//添加x[i][j+1]组件
v_temp=v_0_0:v_0_p1不清楚您的问题是什么-九个v_xxx向量包含3x3相邻边界操作所需的所有数据-可能您因为相邻向量中的冗余元素而感到困惑?如果是这样的话,你可以忽略这些,当你左/右移动向量对时,你将只使用一个元素。@PaulR,我希望221的右侧邻居应该是220而不是230。对于228,使用相同的霓虹灯代码,邻居是221(左),234(右)。根据228的C代码,邻居应该是220(左),223(右).我解释得够清楚我的问题了吗//v_m1_m1 v_m1_0 v_m1_p1//v_0_m1 v_0 v_0_p1//v_p1_m1 v_p1_0 v_p1_p1@PaulR,它在第一次迭代中可以正常工作:v_0_m1:221 | | | v_0_0:221 220 228 223 | | v_0_p1:220 228 223 230对于第二次迭代,我必须将宽度(或j)循环增加1,而不是4,这将破坏矢量化的重要性。您需要将j循环增加4,因为每次迭代要处理4个输出元素,这就是SIMD的全部要点。另外,重要的一点是:对于水平邻域操作,需要使用vextq
将一对向量向左或向右移动。