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多核加速处理图像

2024-07-15 10:42:07   215人阅读

现在计算机的cpu一般都是多核的，而很多程序都没有进行多核优化，这就没有办法充分利用cpu的性能了。

比如用vs2010中写一个while(1)循环，在旧电脑上cpu运行是占100%的，而在新的4核电脑上运行则只占25%，似乎没办法再高了。

很多地方说用openmp可以发挥多核处理的能力，不过我在程序中加入openmp的优化指令后还是没办法运行到100%，也许是我哪里弄错了。

因此，我这里没有使用openmp，而是使用多线程的方式来进行运算加速。

比如要处理10000*10000像素的图像，可以开四个线程，每一个线程分别处理2500*10000像素，这样速度就能提高4倍了。

而试验的效果也正好验证了上面所说的方法，提高的速度非常接近4倍。

当然，如果是8核或16核，开8或16个线程，基本上就能提高8倍或16倍了。

图像算法一般还是很容易写成并行的，我这里用了freeimage图像库，cpu是i5 4590。

处理10000*10000的图像，单线程用了3500ms左右，四线程用了900ms左右，基本上算提高4倍了。

程序也许可以开更多的线程，不过我还没有尝试。

代码如下，功能就是颜色取反：

#include <iostream>#include <Windows.h>#include <process.h>#include <time.h>#include "FreeImage.h"using namespace std;
//就设成全局变量吧FREE_IMAGE_FORMAT fif;FIBITMAP *img;FIBITMAP *re;
int h;int w;int bpp;void Init(){    string name="img.jpg";    fif=FreeImage_GetFileType(name.c_str());    img=FreeImage_Load(fif,name.c_str());    h=FreeImage_GetHeight(img);    w=FreeImage_GetWidth(img);    bpp=FreeImage_GetBPP(img);    re=FreeImage_Allocate(w,h,bpp);}void Calc(int ymin,int ymax){    for (int y=ymin;y<ymax;y++)    {        for (int x=0;x<w;x++)        {            RGBQUAD color;            FreeImage_GetPixelColor(img,x,y,&color);            color.rgbBlue-=255;            color.rgbGreen-=255;            color.rgbRed-=255;            FreeImage_SetPixelColor(re,x,y,&color);        }    }}void CalcAll(){    Calc(0,h);}//每个线程处理图像的1/4void Calc1(PVOID param){    Calc(0,int(h/4));}void Calc2(PVOID param){    Calc(int(h/4),int(h/2));}void Calc3(PVOID param){    Calc(int(h/2),int(3*h/4));}void Calc4(PVOID param){    Calc(int(3*h/4),h);}void main(){    double start,end;    HANDLE hThread[4];    Init();    start=clock();        CalcAll();    end=clock();    cout<<end-start<<endl;    start=clock();        hThread[0]=(HANDLE)_beginthread(Calc1,0,NULL);        hThread[1]=(HANDLE)_beginthread(Calc2,0,NULL);        hThread[2]=(HANDLE)_beginthread(Calc3,0,NULL);        hThread[3]=(HANDLE)_beginthread(Calc4,0,NULL);        WaitForMultipleObjects(4,hThread,true,INFINITE);    end=clock();    cout<<end-start<<endl;    FreeImage_Unload(img);    FreeImage_Unload(re);    system("pause");}

 


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