[發(fā)明專利]一種基于AVX技術(shù)的快速顏色空間轉(zhuǎn)換方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611001976.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108076336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丹普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天長(zhǎng)峰科技工業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H04N9/64
• 分類號(hào): H04N9/64
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種基于AVX技術(shù)的快速顏色空間轉(zhuǎn)換方法，將圖像高度寬值存放于rcx寄存器、高度值放于rdx寄存器、YUV內(nèi)存地址位于r8寄存器、RGB內(nèi)存地址位于r9寄存器；將YUV420的內(nèi)存地址存放于rsi寄存器、RGB的內(nèi)存地址放于rdi寄存器、圖像的寬度值放于rax寄存器，通過(guò)圖像的寬度值和高度值計(jì)算U、V分量在內(nèi)存中的偏移值。將第一行Y的4個(gè)值加載到xmm0寄存器，將第二行Y的4個(gè)值加載到xmm1寄存器，將2個(gè)U分量加載到xmm2寄存，并復(fù)制為4個(gè)值，2個(gè)V分量加載到xmm3寄存器，同樣復(fù)制為4個(gè)值。通過(guò)AVX的向量加、減、乘指令進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的R、G、B，可以有效提高轉(zhuǎn)換速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻圖像處理領(lǐng)域，具體涉及視頻圖像處理YUV顏色空間轉(zhuǎn)換為RGB空間，將YUV值快速轉(zhuǎn)換為RGB值。

背景技術(shù)

YUV是被歐洲電視系統(tǒng)采用的顏色編碼方案，廣泛應(yīng)用于視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控、電視廣播等領(lǐng)域。YUV常用的編碼方法包括YUV444、YUV422、YUV420等，其中YUV420能有效地還原真實(shí)場(chǎng)景，并降低傳輸帶寬需求，為YUV主流的編碼方法。

RGB是工業(yè)界的一中顏色標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來(lái)的其他顏色，是目前運(yùn)用最廣的顏色編碼方案之一。

在視頻圖像處理，經(jīng)常涉及到顏色空間的轉(zhuǎn)換，尤其是YUV轉(zhuǎn)換為RGB，傳統(tǒng)的方法需要逐個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從Y、U、V分量轉(zhuǎn)換為R、G、B分量，計(jì)算量大，速度慢，當(dāng)圖像分辨率高的情況下該問(wèn)題尤其突出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種基于AVX技術(shù)的快速顏色空間轉(zhuǎn)換方法，利用IntelAVX技術(shù)實(shí)現(xiàn)YUV420編碼快速轉(zhuǎn)換為RGB編碼的方法，該方法轉(zhuǎn)換速度快，計(jì)算時(shí)間短，在分辨率高的情況下效果尤其具有優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于AVX技術(shù)的快速顏色空間轉(zhuǎn)換方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將圖像寬度值存放于rcx寄存器、高度值放于rdx寄存器、YUV內(nèi)存地址位rsi寄存器、RGB內(nèi)存地址位于rdi寄存器；

(2)通過(guò)圖像的寬度值和高度值計(jì)算U、V分量的起始地址，分別存放于rax和rbx寄存器；

(3)將16，128，298，409，100，208，516，8通過(guò)prefetcht1指令加載到CPU的緩存；

(4)將第一行4個(gè)像素點(diǎn)的Y分量加載到xmm0寄存器，第二行前4個(gè)像素點(diǎn)的Y分量加載到xmm1寄存器，并將8個(gè)值擴(kuò)展為有符號(hào)整型值；

(5)將這8個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的4個(gè)U、V分量加載到xmm2、xmm3寄存器，并進(jìn)行復(fù)制，復(fù)制后的值擴(kuò)展為有符號(hào)整型值；

(6)按照公式進(jìn)行YUV轉(zhuǎn)RGB的計(jì)算，將計(jì)算后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)字符型，并將結(jié)果由寄存器復(fù)制到RGB內(nèi)存中；

(7)重復(fù)步驟(4)、(5)、(6)，直到兩行中的所有像素點(diǎn)完成轉(zhuǎn)換；

(8)重復(fù)步驟(4)、(5)、(6)、(7)，直到圖像所有的像素點(diǎn)完成轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.計(jì)算速度快，花費(fèi)時(shí)間少；

2.無(wú)需特別的硬件資源；

3.技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明方法中采用的YUV420存儲(chǔ)格式示意圖；

圖2是本發(fā)明方法中采用的RGB存儲(chǔ)格式示意圖；