c# SIMD排序/中值使用system . numeric . vector

本文关键字：system numeric vector SIMD 排序 | 更新日期: 2023-09-27 18:03:08

我有一个视频处理代码，需要通过使用其4个相邻像素的中位数来确定每个像素的值。所以，我有一个4字节的数组，必须以一种有效的方式找到它的中位数。首先，我必须对数组进行排序，然后求中间两个值的平均值。我必须对图像的一半像素执行此操作，以便可以并行执行。

这可以用system . numeric . vector来完成吗?

这在文档中也不清楚:System.Numerics.Vector是否为x86代码或仅为x64创建SIMD ?

在这个答案中，我不打算在正确的位置获取数据，只是中位数业务。

我假设你有单独的左/上/右/下向量。将它们打包在一个矢量中会非常烦人，而且实际上更难设置，因为这无法通过简单的加载完成。

你不需要排序(这将需要大量的比较和条件选择)来找到4的中位数。找到最小值和最大值并删除它们就足够了(当然，每个都要删除一次)。求最小值和最大值很容易，只要对Vector.Min和Vector.Max应用几次就可以了。"移除"是指从这四件事的总和中减去它们。当然，由于结果表示两个字节的和，它不能容纳一个字节本身[^注1]，所以不幸的是，大多数计算都是在16位完成的，吞吐量减半。最后，只需将两个中间值的和右移1，得到它们的平均值，可以转换回8位。

或者简而言之，在不排序的情况下，4的中位数是:

median = (a + b + c + d - min(a, b, c, d) - max(a, b, c, d)) >> 1;

可以选择在移位前加1以得到一个四舍五入的平均值。

1:如果不是这样，让计算结束就能解决所有问题。如果它是median-of-3，结果将适合8位，因此它可以在不扩展的情况下完成(即使求和可能会换行，减法也会以相同的量"解开"它)。当然，它也可以用异或来完成，对于这种情况，它更明显地工作。