OpenCVでlibjpeg-turboのSIMDを有効化する方法

はじめに

Windows でビルドした OpenCV を使って Jpeg デコード・エンコードすると、
いつもより時間がかかっていることに気づきました。

OpenCV v4.7.0 から、libjpeg-turbo が標準で組み込まれ、
SIMD（SSEなどの拡張命令）を使って高速に Jpeg デコード・エンコードしてくれるはずだった。

本記事は、OpenCV をビルドする際に SIMD を有効化する方法を記載します。

SANACHAN

性能の目安は「開発メモ」が参考になります。

ビルド環境

「OpenCV + OpenCV Contribをビルド【Windows編】」を参考に、Windows環境でビルドしました。

OS	Windows10
IDE	Visual Studio 2022 Community
OpenCV	v4.7.0
OpenCV-ContLib	v4.7.0
CMake	v3.27.0
NASM	v2.16.01

libjpeg-turbo の SIMD が有効になっているか調べる

まずは、SIMD が有効になっているかどうかを確認するところからです。
GitHub で公開されている OpenCV のリリースも、SIMD は有効化されていません。

おそらく、Windows も ARM 上で動かすケースがあるため、
CPU アーキテクチャ依存のコードを入れていないのだと思われます。

方法①：CMakeVars.txt を確認

CMake でビルドオプションを設定した後、インストール先のルートディレクトリに
CMakeVars.txt というものが生成されます。その中の以下を確認します。

 CMakeVars.txt
★有効の場合
HAVE_LIBJPEG_TURBO_SIMD=1
 
★無効の場合
HAVE_LIBJPEG_TURBO_SIMD=0

方法②：getBuildInformation を確認

CMake を実行した際の結果を文字列として OpenCV 内部に埋め込まれます。
getBuildInformation を呼び出すことでその文字列を取得できます。

#include <opencv2/opencv.hpp>
 
int
main(void) {
  std::cout << cv::getBuildInformation() << std::endl;
}

#include <opencv2/opencv.hpp>

int

main(void) {

std::cout << cv::getBuildInformation() << std::endl;

}

 実行結果
★有効の場合
Media I/O:
JPEG: build-libjpeg-turbo (ver 2.1.3-62)
SIMD Support Request:　　　YES
SIMD Support:　　　　　　　YES
 
★無効の場合
Media I/O:
JPEG: build-libjpeg-turbo (ver 2.1.3-62)
SIMD Support Request:　　　YES
SIMD Support:　　　　　　　NO

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opencv_version.exe を実行しても同じ結果が得られます。

SIMD を有効化する方法

CMake オプションでは ENABLE_LIBJPEG_TURBO_SIMD を有効にしているのに、
HAVE_LIBJPEG_TURBO_SIMD が 1 にならない場合、以下が対策になります。

NASM コンパイラをインストール
NASM 実行バイナリの場所を環境変数 PATH に追加

step
1インストーラをダウンロード

NASM 公式ページからダウンロードします。

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Latest Version の Stable を選びました。

step
2環境変数 PATH を通す

標準の設定でインストールすると、「C:\Users\<ユーザ名>\AppData\Local\bin\NASM」に実行バイナリが格納されるため、このパスを環境変数 PATH に追加します。