让你的软件飞起来:RGB转为YUV

http://blog.csdn.net/wxzking/article/details/5905195

朋友曾经给我推荐了一个有关代码优化的pdf文档《让你的软件飞起来》，看完之后，感受颇深。为了推广其，同时也为了自己加深印象，故将其总结为word文档。下面就是其的详细内容总结，希望能于己于人都有所帮助。
 
速度取决于算法
同样的事情，方法不一样，效果也不一样。比如，汽车引擎，可以让你的速度超越马车，却无法超越音速；涡轮引擎，可以轻松超越音障，却无法飞出地球；如果有火箭发动机，就可以到达火星。
 
代码的运算速度取决于以下几个方面
1、 算法本身的复杂度，比如MPEG比JPEG复杂，JPEG比BMP图片的编码复杂。
2、 CPU自身的速度和设计架构
3、 CPU的总线带宽
4、 您自己代码的写法
本文主要介绍如何优化您自己的code，实现软件的加速。
 
先看看我的需求
我们一个图象模式识别的项目，需要将RGB格式的彩色图像先转换成黑白图像。
图像转换的公式如下：
Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B;
图像尺寸640*480*24bit，RGB图像已经按照RGBRGB顺序排列的格式，放在内存里面了。
 
我已经悄悄的完成了第一个优化
以下是输入和输出的定义：
#define XSIZE 640
#define YSIZE 480
#define IMGSIZE XSIZE * YSIZE
typedef struct RGB
{
 unsigned char R;
 unsigned char G;
 unsigned char B;
}RGB;
struct RGB in[IMGSIZE]; //需要计算的原始数据
unsigned char out[IMGSIZE]; //计算后的结果
 
第一个优化
优化原则：图像是一个2D数组，我用一个一维数组来存储。编译器处理一维数组的效率要高过二维数组。
 
先写一个代码：
Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B;
 
void calc_lum()
{
 int i;
 for(i = 0; i < IMGSIZE; i++)
 {
 double r,g,b,y;
 unsigned char yy;
 r = in[i].r;
 g = in[i].g;
 b = in[i].b;
 y = 0.299 * r + 0.587 * g + 0.114 * b;
 yy = y;
 out[i] = yy;
 }
}
这大概是能想得出来的最简单的写法了，实在看不出有什么毛病，好了，编译一下跑一跑吧。
第一次试跑
这个代码分别用vc6.0和gcc编译，生成2个版本，分别在pc上和我的embedded system上面跑。
速度多少？
在PC上，由于存在硬件浮点处理器，CPU频率也够高，计算速度为20秒。
我的embedded system，没有以上2个优势，浮点操作被编译器分解成了整数运算，运算速度为120秒左右。
 
去掉浮点运算
上面这个代码还没有跑，我已经知道会很慢了，因为这其中有大量的浮点运算。只要能不用浮点运算，一定能快很多。
 
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让你的软件飞起来:RGB转为YUV

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