基于ARMv8处理器的高性能图像处理算法实现与优化研究

作者：韦存阳; 贾海鹏; 张云泉; 曲国远; 魏大洲; 张广婷

来源：计算机工程与科学, 2022, 44(10): 1711-1720.

DOI：10.3969/j.issn.1007-130X.2022.10.001

• ARMv8
• 色彩空间转换
• 图像插值
• 图像滤波

色彩空间转换、图像缩放、图像滤波都是图像处理领域常见的算法，广泛应用于数字媒体、数据通信、生物医学和航空航天等领域。目前上述算法在ARM处理器上虽有开源的OpenCV库，但缺少与Intel IPP库精度相当的高性能图像处理库。为此，根据算法的计算访存特征，将上述算法分为数据无关算法、数据共享算法及非规则访存算法3类，提出了不同类别算法在ARMv8计算平台上的优化方法体系，最终构建了一个基于ARMv8计算平台的高性能图像处理算法库，精度上对标Intel IPP库，并通过算法优化、访存优化、SIMD优化及汇编指令优化等一系列优化方法的应用，大幅提升了图像处理算法的性能。实验结果表明，在华为鲲鹏920计算平台上，重点优化的CvtColor、Filter和Resize模块性能较OpenCV算法库都有显著提升。

• 单位
  计算机体系结构国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国航空无线电电子研究所; 中国科学院计算技术研究所