Swift 中的快速 UInt 到 Float 轉換

Question

我正在對實時視頻流進行一些實時圖像分析。 我正在使用 vImage 來計算直方圖和 vDSP 以進行進一步處理。 我有多年來一直運行良好的 Objective-C 代碼。 我現在要把它轉換成 Swift。雖然它能工作，但速度太慢了。 我發現主要問題是將 vImage 直方圖（即 UInt (vImagePixelCount)）轉換為 vDSP 可以處理的 Float。 在 Objective-C 中，我使用 vDSP 進行轉換：

  err = vImageHistogramCalculation_Planar8(&vBuffY,histogramY, 0);
  vDSP_vfltu32((const unsigned int*)histogramY,2,histFloatY,1,256);

但是，vImage 直方圖是 UInt，而不是 UInt32，所以我不能在 Swift 中使用 vDSP_vfltu32。相反，我正在使用

  let err = vImageHistogramCalculation_Planar8(&vBuffY, &histogramY, 0)
  let histFloatY = histogramY.compactMap{ Float($0) }

問題是這段代碼比 objective-C 版本慢了 100 多倍。 有沒有更快的替代品？

Answer 1

vImageHistogramCalculation_Planar8()將直方圖寫入包含 256 個 vImagePixelCount 類型元素的緩沖區， vImagePixelCount是 C 中unsigned long的類型別名，在 64 位平台上是 64 位 integer。

您的 Objective-C 代碼通過在對vDSP_vfltu32 ()的調用中將 unsigned long 指針轉換為 unsigned int 指針並將步幅設置為2來“作弊”。 所以這里發生的是每個unsigned long的低 32 位被轉換為float 。 只要計數不超過值 2 ³² -1，它就可以工作。

您可以在 Swift 中執行完全相同的操作，只是這里的類型轉換是通過“重新綁定”memory 來完成的：

let err = vImageHistogramCalculation_Planar8(&vBuffY, &histogramY, 0)
histogramY.withUnsafeBytes {
    let uint32ptr = $0.bindMemory(to: UInt32.self)
    vDSP_vfltu32(uint32ptr.baseAddress!, 2, &histFloatY, 1, 256);
}