如何将一个像素结构加载到SSE寄存器？(How to load a pixel struct int

我有8位像素数据的一个结构：

struct __attribute__((aligned(4))) pixels {
    char r;
    char g;
    char b;
    char a;
}

我想使用SSE指令来计算这些像素（即，Paeth变换）某些事情。我怎样才能这些像素到SSE寄存器作为32位无符号整数加载？

开箱与SSE2无符号像素

好，使用SSE2整数内在从<emmintrin.h>首先加载东西进入寄存器的低32位：

__m128i xmm0 = _mm_cvtsi32_si128(*(const int*)&pixel);

然后第一解压缩那些8位值写入16位值的寄存器的低64位，用0交织它们：

xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, _mm_setzero_si128());

并再次解开这些16位值到32位值：

xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, _mm_setzero_si128());

您现在应该有各像素为32位的整数的SSE寄存器的各4种成分。

开箱与SSE2签署像素

我刚才读，要获得这些值作为32位有符号整数，但我不知道是什么感觉在[-127,127]使得签署像素。但如果你的像素值确实是负的，用零交织将无法正常工作，因为它使一个负8位数字为正16位数（从而解释你的号码为无符号像素值）。负数已经与被扩展1 ！而非0 S，但不幸的是，将必须由组分基础的成分，在该SSE并不好上动态地决定。

你可以做的是比较消极的价值观和使用所产生的遮光罩（幸好使用1...1为真， 0...0假）作为interleavand，而不是零寄存器：

xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, _mm_cmplt_epi8(xmm0, _mm_setzero_si128()));
xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, _mm_cmplt_epi16(xmm0, _mm_setzero_si128()));

这将正确地延长负数1秒和阳性与0秒。但是，当然，这额外的开销（在可能需要2-4额外的SSE指令的形式）仅neccessary如果您最初的8位像素值可以永远是负面的，我仍然怀疑。但如果这是真的话，你应该考虑，而signed char超过char ，因为后者具有实现定义的符号性（以同样的方式，你应该使用unsigned char ，如果这些都是常见的无符号[0,255]像素值）。

替代SSE2拆包使用移

虽然，作为澄清，你不需要签署-8位到32位的转换，但对于完整性哈罗德的缘故曾经为基于SSE2的符号扩展另外一个很不错的主意，而不是使用上述基于比较版。我们首先解压缩8位值到32位的值，而不是低字节的高字节。由于我们不关心的下部，我们只是再次使用8位值，这可以让我们从需要额外零寄存器和一个额外的举动：

xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, xmm0);
xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, xmm0);

现在我们只需要执行和高位字节到低位字节，它不正确的符号扩展为负值的算术右移：

xmm0 = _mm_srai_epi32(xmm0, 24);

这应该是更多的指令数和注册比我的上述SSE2版本高效。

而且因为它应该比上述零扩展，即使在指令数量相等的单个像素（但分摊到1个时多指令多像素）和多注册有效的（因为没有多余的零寄存器），它甚至可能用于无符号到符号转换如果寄存器是罕见的，但随后用逻辑移位（ _mm_srli_epi32 ）代替算术移位。

改进了与SSE4拆包

由于哈罗德的评论，甚至有前8至32变换一个更好的选择。如果你有SSE4支持（SSE4.1要准确），其具有用于执行完全转化从4填充的8位值的寄存器的低32位分成4个32位值在整个寄存器指令，无论是对符号和无符号的8位值：

xmm0 = _mm_cvtepu8_epi32(xmm0);   //or _mm_cvtepi8_epi32 for signed 8-bit values

与SSE2包装像素

至于扭转这种转变的跟进，首先我们收拾符号的32位整数为16位有符号整数和饱和：

xmm0 = _mm_packs_epi32(xmm0, xmm0);

然后我们包中的16位值形成用饱和无符号的8位值：

xmm0 = _mm_packus_epi16(xmm0, xmm0);

然后，我们终于可以把我们的像素从寄存器的低32位：

*(int*)&pixel = _mm_cvtsi128_si32(xmm0);

由于该饱和度，整个过程将autmatically映射到任何负值0和大于任何值255到255 ，与彩色像素工作时，其通常意。

如果包装的32位值时回确实需要截断，而不是饱和的unsigned char s，则你需要这个做自己，因为只有上交所提供饱和包装说明。但是，这可以通过做一个简单的实现：

xmm0 = _mm_and_si128(xmm0, _mm_set1_epi32(0xFF));

右上面的包装程序之前。当分摊在多个像素这应达到仅有2额外的SSE指令，或只有1个额外的指令。