[发明专利]一种基于AVX技术的快速颜色空间转换方法

说明书

一种基于AVX技术的快速颜色空间转换方法，将图像高度宽值存放于rcx寄存器、高度值放于rdx寄存器、YUV内存地址位于r8寄存器、RGB内存地址位于r9寄存器；将YUV420的内存地址存放于rsi寄存器、RGB的内存地址放于rdi寄存器、图像的宽度值放于rax寄存器，通过图像的宽度值和高度值计算U、V分量在内存中的偏移值。将第一行Y的4个值加载到xmm0寄存器，将第二行Y的4个值加载到xmm1寄存器，将2个U分量加载到xmm2寄存，并复制为4个值，2个V分量加载到xmm3寄存器，同样复制为4个值。通过AVX的向量加、减、乘指令进行计算，得到对应的R、G、B，可以有效提高转换速度。

技术领域

本发明涉及视频图像处理领域，具体涉及视频图像处理YUV颜色空间转换为RGB空间，将YUV值快速转换为RGB值。

背景技术

YUV是被欧洲电视系统采用的颜色编码方案，广泛应用于视频会议、视频监控、电视广播等领域。YUV常用的编码方法包括YUV444、YUV422、YUV420等，其中YUV420能有效地还原真实场景，并降低传输带宽需求，为YUV主流的编码方法。

RGB是工业界的一中颜色标准，通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来的其他颜色，是目前运用最广的颜色编码方案之一。

在视频图像处理，经常涉及到颜色空间的转换，尤其是YUV转换为RGB，传统的方法需要逐个像素点进行转换，从Y、U、V分量转换为R、G、B分量，计算量大，速度慢，当图像分辨率高的情况下该问题尤其突出。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于AVX技术的快速颜色空间转换方法，利用IntelAVX技术实现YUV420编码快速转换为RGB编码的方法，该方法转换速度快，计算时间短，在分辨率高的情况下效果尤其具有优势。

本发明的技术方案如下：

一种基于AVX技术的快速颜色空间转换方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将图像宽度值存放于rcx寄存器、高度值放于rdx寄存器、YUV内存地址位rsi寄存器、RGB内存地址位于rdi寄存器；

(2)通过图像的宽度值和高度值计算U、V分量的起始地址，分别存放于rax和rbx寄存器；

(3)将16，128，298，409，100，208，516，8通过prefetcht1指令加载到CPU的缓存；

(4)将第一行4个像素点的Y分量加载到xmm0寄存器，第二行前4个像素点的Y分量加载到xmm1寄存器，并将8个值扩展为有符号整型值；

(5)将这8个像素点对应的4个U、V分量加载到xmm2、xmm3寄存器，并进行复制，复制后的值扩展为有符号整型值；

(6)按照公式进行YUV转RGB的计算，将计算后的结果转换为无符号字符型，并将结果由寄存器复制到RGB内存中；

(7)重复步骤(4)、(5)、(6)，直到两行中的所有像素点完成转换；

(8)重复步骤(4)、(5)、(6)、(7)，直到图像所有的像素点完成转换。

本发明具有以下有益效果：

1.计算速度快，花费时间少；

2.无需特别的硬件资源；

3.技术实现简单，具有很强的应用价值。

附图说明

图1是本发明方法中采用的YUV420存储格式示意图；

图2是本发明方法中采用的RGB存储格式示意图；