Jpeg 库的解码OpenCL优化

libJpeg库解码OpenCL优化

这两周在闲暇时基于通用的libjpeg库重新做了一个opencl解码实现。重新熟悉下算法。

代码路径

https://github.com/jxt1234/platform_external_jpeg
OpenCL文件夹目录下面的就是所有的修改。
用Xcode开发的，没兴趣去整Makefile了，代码独立，移植集成也很方便。

主要特点

1.算法代码完全独立，不修改原来库中的代码。
2.支持各种YUV格式（411、422、444等等）。
3.霍夫曼解码仍然由CPU完成，采用OpenCL做idct和颜色转换，向量化实现，效率很高。（PS：当年移植那个坑爹的libjpeg-opencl时被坑死了）
4.只支持输出为rgb的格式，需要扩展的看下代码自己改，也不麻烦，这部分用simd实现比较好，因此没怎么写。

使用示例

extern "C"
{
#include "jpeglib.h"
};
int main() {
    const char* inputfile = "input.jpg";
    const char* outputfile = "output.jpeg";
    struct jpeg_decompress_struct cinfo;
    FILE* infile;
    int row_stride;
    auto sta = clock();
    if ((infile = fopen(inputfile, "rb")) == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    jpeg_create_decompress(&cinfo);
    struct jpeg_error_mgr jerr;
    cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
    jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
    (void) jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
    /*必须设成float方式，若是cpu解码，这个会影响性能，但对于gpu来说没有关系，而且float方式精度最高，几乎不会造成图片失真*/
    cinfo.dct_method = JDCT_FLOAT;
    (void) jpeg_start_decompress(&cinfo);
    auto width = cinfo.output_width;
    auto height = cinfo.output_height;

    /*rgb 三个分量*/
    auto pixels = (JSAMPLE*)(malloc(width*height*3));

    /*opencl 解码的 api*/
    /*pixels 默认为rgb24位，事先分配好内存*/
    jpeg_decode_by_opencl(&cinfo, pixels);

    //这里用abort而不是finish，直接中止掉
    (void) jpeg_abort_decompress(&cinfo);
    jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
    fclose(infile);
    auto fin = clock();
    printf("Time cost for %d * %d, %lu / %ds\n", width, height, fin-sta, CLOCKS_PER_SEC);

    /*用得到的pixels做一些事情。。。。。。*/


    /*释放掉pixels*/
    free(pixels);
    return 0;
}

性能数据

MACBook上数据，仅供参考
OpenCL优化后数据：
Time cost for 3200 * 2000, 177757 / 1000000s
MCU is 130001 / 1000000s

原CPU方式数据
Time cost for 3200 * 2000, 363453 / 1000000s

idct和颜色转换的时间压缩到可以忽略不计了。几乎只剩下解霍夫曼编码的时间，总体性能是提升了100%。