NVIDIA NPP

1. 简介

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NVIDIA Performance Primitives library (NPP)是一系列为加速进程的库函数，NPP的原始目标是针对图像和视频进程，而现在以被开发工程师应用于其它很多领域，包括信号处理。与同级别的纯CPU 函数相比，这些函数最高可实现5 - 10倍性能提升。利用NPP，开发者能够利用 (CUDA4.1中)2000多个图像处理与信号处理基元，在数小时之内即可实现应用程序的大幅性能提升。
无论用GPU加速的版本代替CPU基元还是将NPP基元与现有的GPU加速流水线相结合，NPP都能够实现极高的性能，同时可缩短开发时间。

2. 使用方法

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2.1 文件

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其中在安装了CUDA工具包后，默认会安装NPP library相关的头文件和库文件。

1. 头文件

其中所有的.h文件都安装在CUDA Toolkit目录的include文件下，其中有：

• nppdefs.h

• nppcore.h

• nppi.h

• npps.h

• nppversion.h

• npp.h

1. 库文件

从NPP 5.5版本开始，将所有的库文件分为了三个独立文件：

• NPPC：这个库是个core
  library，主要包含了来自npp.h头文件的的函数，其中该库还被其它两个库所共享；

• NPPI：这个库是为image Processing所提供的功能，
  该库提供的函数是来自nppi.h头文件中所声明的。

• NPPS：这个库是为signal
  processing所提供的功能，该库提供的函数是来自npps.h头文件中所声明的。

若安装了CUDA Toolkit后，其安装目录是在lib目录下，在Linux下有如图
1所示的动态和静态文件。

图 1.png

2.2 编译方式

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由于NPP提供静态和动态库文件，所以它有两种编译方式，其中若在Linux中有foo.c程序，则两种编译方式为:

• 动态编译

nvcc foo.c -lnppi -o foo

• 静态编译

nvcc foo.c -lnppi_static -lculibos -o foo

2.3 API使用方式

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对于NPP提供了API的操作内存空间是在device上的，所以不能将这些API应用于host中，但可以在host函数中调用。同时在NPP项目中需要添加include和library所需要的目录。

• 一般情况下需要添加cuda
  tookit的include目录，默认是：/usr/local/cuda-7.0/include；

• 对于library的文件，一般需要culibs和nppc_static两个库，其它库则根据需要添加。

#include \

\__global_\_ void testCudaFun(Npp8u \*pDst,int num_types){

for (int i = 0; i \< num_types; i++){

printf("%d:%d\\n",i,pDst[i]);

}

}

int main(void){

const int num_types = 2\*sizeof(Npp8u);

Npp8u \*host_pDst = (Npp8u\*)malloc(num_types);

Npp8u \*dev_pDst = (Npp8u\*)nppsMalloc_8u(num_types);

for(int i=0; i\\>\>(dev_pDst,num_types);

checkCudaErrors(cudaDeviceSynchronize());

return 0;

}```
 #3. 功能
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NPP针对Image Processing和Signal
Processing两种不同的目标，实现了两套不同的API供使用。其中Image
Processing是与图像处理相关的API，而Signal Processing是与信号处理相关的API。

##3.1 Image Processing
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### Arithmetic and Logical 操作

1.  **Arithmetic**

这个系列的API主要是与图形操作相关的算术运算，有AddC、Mul、MulC、MulScale、MulCScale、Sub、SubC
Div、DivC、Div_Round、AbsDiffC、Abs、Add、AbsDiff、AddSquare、Sqr、AddProduct、Sqrt、AddWeighted、Ln和Exp等函数。

1.  **Logical**

Logical系列的是一个与逻辑操作相关的API，有AndC、OrC、XorC、RshiftC、LshiftC、And、Or、Xor和Not等函数。

1.  **Alpha**