我正在尝试将 rgba 缓冲区转换为 argb，有什么方法可以改进下一个算法，或者有其他更快的方法来执行此类操作吗？ 考虑到 alpha 值在 argb 缓冲区中一次并不重要，并且应该始终以 0xFF 结束。
int y, x, pixel;
for (y = 0; y < height; y++)
{
for (x = 0; x < width; x++)
{
pixel = rgbaBuffer[y * width + x];
argbBuffer[(height - y - 1) * width + x] = (pixel & 0xff00ff00) | ((pixel << 16) & 0x00ff0000) | ((pixel >> 16) & 0xff);
}
}
【问题讨论】：
标签： performance rgba argb
我将只关注交换功能：
typedef unsigned int Color32;
inline Color32 Color32Reverse(Color32 x)
{
return
// Source is in format: 0xAARRGGBB
((x & 0xFF000000) >> 24) | //______AA
((x & 0x00FF0000) >> 8) | //____RR__
((x & 0x0000FF00) << 8) | //__GG____
((x & 0x000000FF) << 24); //BB______
// Return value is in format: 0xBBGGRRAA
}
【讨论】：
假设代码没有错误（只是效率低下），我猜你想要做的就是每秒交换一次（偶数）字节（当然还要反转缓冲区），不是吗？
因此您可以通过以下方式实现一些优化：
我会重写代码如下：
int y, x;
for (y = 0; y < height; y++)
{
unsigned char *pRGBA= (unsigned char *)(rgbaBuffer+y*width);
unsigned char *pARGB= (unsigned char *)(argbBuffer+(height-y-1)*width);
for (x = 4*(width-1); x>=0; x-=4)
{
pARGB[x ] = pRGBA[x+2];
pARGB[x+1] = pRGBA[x+1];
pARGB[x+2] = pRGBA[x ];
pARGB[x+3] = 0xFF;
}
}
请注意，更复杂的索引计算仅在外循环中执行。每个像素都有四个 rgbaBuffer 和 argbBuffer 访问，但我认为这不仅仅是通过避免按位运算和索引计算来抵消。另一种方法是（如在您的代码中）一次获取/存储一个像素（int），并在本地进行处理（这可以节省内存访问），但除非您有一些有效的方法来交换两个字节并设置本地 alpha （例如一些内联汇编，以便确保所有内容都在寄存器级别执行），它不会真正有帮助。
【讨论】：
你提供的代码很奇怪，因为它洗牌的不是 rgba->argb，而是 rgba->rabg。
我已经制作了这个程序的正确和优化版本。
int pixel;
int size = width * height;
for (unsigned int * rgba_ptr = rgbaBuffer, * argb_ptr = argbBuffer + size - 1; argb_ptr >= argbBuffer; rgba_ptr++, argb_ptr--)
{
// *argb_ptr = *rgba_ptr >> 8 | 0xff000000; // - this version doesn't change endianess
*argb_ptr = __builtin_bswap32(*rgba_ptr) >> 8 | 0xff000000; // This does
}
我做的第一件事是简化你的洗牌表达。很明显，XRGB 只是 RGBA >> 8。 此外，我还删除了每次迭代时数组索引的计算，并将指针用作循环变量。 在我的机器上，这个版本比原来的版本快 2 倍左右。
如果此代码适用于 x86 CPU，您也可以使用 SSE 进行混洗。
【讨论】：
我已经很晚了。但是在动态生成视频时我遇到了完全相同的问题。通过重用缓冲区，我可以只为每一帧设置 R、G、B 值，并且只设置一次 A。
见以下代码：
byte[] _workingBuffer = null;
byte[] GetProcessedPixelData(SKBitmap bitmap)
{
ReadOnlySpan<byte> sourceSpan = bitmap.GetPixelSpan();
if (_workingBuffer == null || _workingBuffer.Length != bitmap.ByteCount)
{
// Alloc buffer
_workingBuffer = new byte[sourceSpan.Length];
// Set all the alpha
for (int i = 0; i < sourceSpan.Length; i += 4) _workingBuffer[i] = byte.MaxValue;
}
Stopwatch w = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < sourceSpan.Length; i += 4)
{
// A
// Dont set alpha here. The alpha is already set in the buffer
//_workingBuffer[i] = byte.MaxValue;
//_workingBuffer[i] = sourceSpan[i + 3];
// R
_workingBuffer[i + 1] = sourceSpan[i];
// G
_workingBuffer[i + 2] = sourceSpan[i + 1];
// B
_workingBuffer[i + 3] = sourceSpan[i + 2];
}
Debug.Print("Copied " + sourceSpan.Length + " in " + w.Elapsed.TotalMilliseconds);
return _workingBuffer;
}
这让我在 iPhone 上为大约 8mb 的 (1920 * 1080 * 4) 缓冲区花费了大约 15 毫秒。
这对我来说还不够。我的最终解决方案是执行偏移内存复制（C# 中的 Buffer.BlockCopy），因为 alpha 并不重要。
byte[] _workingBuffer = null;
byte[] GetProcessedPixelData(SKBitmap bitmap)
{
ReadOnlySpan<byte> sourceSpan = bitmap.GetPixelSpan();
byte[] sourceArray = sourceSpan.ToArray();
if (_workingBuffer == null || _workingBuffer.Length != bitmap.ByteCount)
{
// Alloc buffer
_workingBuffer = new byte[sourceSpan.Length];
// Set first byte. This is the alpha component of the first pixel
_workingBuffer[0] = byte.MaxValue;
}
// Converts RGBA to ARGB in ~2 ms instead of ~15 ms
//
// Copies the whole buffer with a offset of 1
// R G B A R G B A R G B A
// Originally the source buffer has: R1, G1, B1, A1, R2, G2, B2, A2, R3, G3, B3, A3
// A R G B A R G B A R G B A
// After the copy it looks like: 0, R1, G1, B1, A1, R2, G2, B2, A2, R3, G3, B3, A3
// So essentially we get the wrong alpha for every pixel. But all alphas should be 255 anyways.
// The first byte is set in the alloc
Buffer.BlockCopy(sourceArray, 0, _workingBuffer, 1, sourceSpan.Length - 1);
// Below is an inefficient method of converting RGBA to ARGB. Takes ~15 ms on iPhone 12 Pro Max for a 8mb buffer (1920 * 1080 * 4 bytes)
/*
for (int i = 0; i < sourceSpan.Length; i += 4)
{
// A
// Dont set alpha here. The alpha is already set in the buffer
//_workingBuffer[i] = byte.MaxValue;
//_workingBuffer[i] = sourceSpan[i + 3];
byte sR = sourceSpan[i];
byte sG = sourceSpan[i + 1];
byte sB = sourceSpan[i + 2];
if (sR == 0 && sG == byte.MaxValue && sB == 0)
continue;
// R
_workingBuffer[i + 1] = sR;
// G
_workingBuffer[i + 2] = sG;
// B
_workingBuffer[i + 3] = sB;
}
*/
return _workingBuffer;
}
代码注释了它是如何工作的。在我的同一部 iPhone 上，大约需要 2 毫秒，这对于我的用例来说已经足够了。
【讨论】：
使用汇编，以下是针对英特尔的。
这个例子交换了红色和蓝色。
void* b = pixels;
UINT len = textureWidth*textureHeight;
__asm
{
mov ecx, len // Set loop counter to pixels memory block size
mov ebx, b // Set ebx to pixels pointer
label:
mov al,[ebx+0] // Load Red to al
mov ah,[ebx+2] // Load Blue to ah
mov [ebx+0],ah // Swap Red
mov [ebx+2],al // Swap Blue
add ebx,4 // Move by 4 bytes to next pixel
dec ecx // Decrease loop counter
jnz label // If not zero jump to label
}
【讨论】：
bswap edi。见godbolt.org/g/hk2QiR
(pixel << 24) | (pixel >> 8) 将 32 位整数向右旋转 8 位，这会将 32 位 RGBA 值转换为 ARGB。这是因为：
pixel << 24 丢弃了左侧的RGBA 的RGB 部分，从而产生A000。pixel >> 8 丢弃了右侧的RGBA 的A 部分，从而产生0RGB。A000 | 0RGB == ARGB。【讨论】：