Intel IPP库使用入门

version 1.0
2008-11-11

说明：本文基于IPP v5.3 update 3 for Windows* on IA-32，参考的文档采用安装包安装的文档；

文档“userguide_win_ia32.pdf”包含了本文的大部分信息；

1        IPP概述

全称：Intel® IntegratedPerformance Primitives

 

按目标CPU型号，IPP库分为以下几种类型（参考ReleaseNotes.htm）：

IA-32：32位处理器包括Intel® Core™2Duo、Pentium® 4、Xeon®、Celeron®等，这是我们常用的CPU类型；

Intel® 64：基于IA-32、带有64位扩展的CPU，操作系统为64位；

IntelItanium®：Intel Itanium® 2 处理器且操作系统为64位；

Intel®IXP4XX Network Processors：包括某些用于嵌入式系统的CPU；

1.1        IPP库提供4大类型的函数：

l        信号处理（SignalProcessing），包括了语音识别、语音流编码、语音编码等的函数；

l        图形与视频处理（Image andVideo Processing），包括了图像处理、视频流编码等的函数；

l        Small Matrices RealisticRendering，包括了Vector、Matrix等的处理函数；

l        加解密（Cryptography），包括数字认证、公钥加密等的函数；

2        基本使用

2.1        安装

Windows版本可从官方网站下载试用版本，直接安装即可；注意，请选择目标CPU型号对应的安装包下载；有

开发包安装后，在安装目录下的tools/runtime目录中有一个可二次分发的安装，该程序默认会根据CPU型号仅安装合适的运行时库，但这可以通过命令行来控制；参考该目录下的“readme.htm”。运行时库的目的安装位置为system32。

2.2        验证安装及获得版本信息

tools/env/ippenv.bat可用于设置环境变量

ia32/demo/ ippsDemo.exe可用于验证安装后路径是否已经设置

tools/support/iplid.exe可用于获得版本信息

2.3        开发环境要求

本部分参考“ReleaseNotes.htm”；

900MB以上空闲磁盘空间；

Windows XP及以上OS，VC.NET 2003及以上版本的VC，注意不包括VC6。

2.4        头文件及库文件及开发环境准备

ipp.h包含了所有需要的IPP头文件，工程中只要include它就可以了；

开发环境：将IPP路径添加到VC的头文件路径及库文件路径中即可；

Stublib，包含符号而不包含实现，用于装载Dll；

Dll，包含处理器分配器（processordispatchers）及函数实现；

Static merged，所有支持的处理器类型的函数实现，如ippsmerged.lib；

Static e-merged，所有函数的处理器分配器，如ippsemerged.lib；

3        链接方式

IPP提供了多种程序编译链接方式以适用于不同的需求。

3.1        动态链接：

动态链接可以产生具有最大适应性的程序，它是唯一的不需要随CPU升级而重新编译程序的链接方式；

bin/ipp*.dll是分配器（dispatcher）dll；它们在运行时检查CPU类型并加载合适的CPU特定dll，这样应用无需考虑具体CPU型号；CPU特定dll命名规律参考下文；

链接库使用stublib目录下的ipp*.lib；

方法：

1， 包含ipp.h；

2， 使用常规的IPP函数名；

3， 与相应的stublib/ipp*.lib文件链接；

3.2        自定义动态链接：

某些程序仅依赖于少量的IPP函数，这种情况下可以使用该链接方式，以使目标程序仅仅依赖于它所确实用到的IPP库；具体实现请参考《userguide_win_ia32.pdf》。

3.3        静态链接（使用Dispatch功能）：

使用Dispatch功能可使得静态链接的应用程序与动态链接一样，可以在运行时选择使用合适的、适用于特定CPU类型的函数版本，这能很大地提高程序性能；

方法：

1， 包含ipps.h；

2， 调用其他IPP函数前调用ippStaticInit或ippStaticInitCPU进行初始化；如果不进行初始化，后续函数调用将会使用默认的px类型的函数；

3， 使用普通函数名调用IPP函数；

4， 需包括lib目录下链接库e-merged库、merged库和ippcorel.lib

3.4        静态链接（无Dispatch功能）：

如果目标程序仅用于某种特定的CPU，则可以使用这种方式，它是这几种方式中产生的目标程序最小的方式；

方法（参考tools/staticlib目录下的“readme.htm”文件）：

1， 包含tools/staticlib目录下的CPU类型对应头文件；

2， 包含ipps.h；

3， 链接库仅使用merged库（ipp*merged.lib）与ippcorel.lib；

3.5        IPP相应编号规则与CPU型号的对应关系：

 

Header

Processor

a6

Intel^® Pentium^® III processor (SSE)

w7

Pentium 4 processor (SSE2)

t7

Pentium 4 processor with Hyper-Threading Technology and Streaming SIMD Extensions 3  (SSE3)

v8

Intel® Core™2 Duo processors (SSSE3)

p8

Intel® Penryn based processors (SSE4.1)

px

All other Intel^® architecture processors 

 

4        Unified Speech ComponentInterface介绍

本部分主要参考《uscmanual.pdf》及USC各目录下的readme文档；

USC是Intel在IPP之上封装提供的一个用于音频编解码、回声消除、信号音过滤、Tone音检测等功能的静态库，它隔离了IPP的使用细节，提供了相当简单的几个接口函数，使得开发人员无需了解上述这些算法的具体定义与实现细节，就可以开发出提供相应功能的应用程序；

可以在下载的ipp-samples（如w_ipp-samples_p_5.3.095.zip，前缀w_表示Windows平台）的speech-codecs目录中找到该组件。

USC提供的API函数分成基本API（Base API）与算法专用API两种类型；基本API包括NumAlloc、MemAlloc、Init、Control等函数，其中Control提供了一个通用的设置算法参数的接口；专用API分成音频编解码、回声消除等上文中提及的4中类型，如编解码的包括Encode、Decode、GetOutStreamSize、SetFrameSize四个函数；

5        资料介绍

Intel网站上的有大量资料供下载，其中前缀为w_表示Windows版本，l_表示Linux版本；下载包大多带有对应IPP的版本号；

示例程序仅下载*_ipp-samples_p_5.3.*.zip就可以了，某些下载包是早期版本的；

6        参考资料