我有一个8位像素数据的结构：
struct __attribute__((aligned(4))) pixels {
char r;
char g;
char b;
char a;
}
我想使用SSE指令来计算这些像素上的某些东西（即Paeth变换）。如何将这些像素作为32位无符号整数加载到SSE寄存器中？
用SSE2解包无符号像素
好的，使用<emmintrin.h>中的SSE2整数内部函数，首先将其加载到寄存器的低32位：
__m128i xmm0 = _mm_cvtsi32_si128(*(const int*)&pixel);
然后，首先将这些8位值解压缩为寄存器较低64位中的16位值，并将它们与0交织：
xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, _mm_setzero_si128());
再次将这些16位值解压缩为32位值：
xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, _mm_setzero_si128());
现在，SSE寄存器的4个组件中的每个像素都应该是32位整数。
使用SSE2解包签名像素
我刚刚读到，您希望将这些值作为32位有符号整数，尽管我想知道[-127127127]中的有符号像素有什么意义。但是，如果你的像素值确实是负的，那么与零交织就不起作用了，因为它会将负的8位数字变成正的16位数字（从而将你的数字解释为无符号像素值）。负数必须用1s而不是0s来扩展，但不幸的是，这必须在逐个组件的基础上动态决定，在这种情况下SSE不是那么好。
你可以做的是比较负值，并使用得到的掩码（幸运的是，它使用1...1表示真，0...0表示假）作为interleavand，而不是零寄存器：
xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, _mm_cmplt_epi8(xmm0, _mm_setzero_si128()));
xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, _mm_cmplt_epi16(xmm0, _mm_setzero_si128()));
这将适当地扩展1 s的负数和0 s的正数。但是，当然，只有当您的初始8位像素值可能是负数时，这种额外的开销（可能是2-4个额外的SSE指令的形式）才是必要的，我仍然对此表示怀疑。但如果真的是这样的话，你应该考虑signed char而不是char，因为后者具有实现定义的有符号性（同样，如果这些是常见的无符号[0255]像素值，你应该使用unsigned char）。
替代SSE2使用轮班拆包
尽管如前所述，您不需要签名8位到32位的转换，但为了完整性harold对基于SSE2的符号扩展有另一个非常好的想法，而不是使用上述基于比较的版本。我们首先将8位值解包到32位值的高位字节，而不是低位字节。由于我们不关心较低的部分，我们只需要再次使用8位值，这使我们不需要额外的零寄存器和额外的移动：
xmm0 = _mm_unpacklo_epi8(xmm0, xmm0);
xmm0 = _mm_unpacklo_epi16(xmm0, xmm0);
现在，我们只需要执行从上字节到下字节的算术右移，这对负值进行了正确的符号扩展：
xmm0 = _mm_srai_epi32(xmm0, 24);
这应该比我上面的SSE2版本更有指令计数和寄存器效率。
由于与上述零扩展相比，它甚至应该在单个像素的指令计数上相等（尽管在多个像素上摊销时多出1条指令），并且寄存器效率更高（由于没有额外的零寄存器），因此，如果寄存器很少，它甚至可以用于无符号到有符号的转换，但随后使用逻辑移位（_mm_srli_epi32）而不是算术移位。
使用SSE4改进开箱
多亏了harold的评论，第一个8到32的转换甚至有更好的选择。如果您支持SSE4（确切地说是SSE4.1），它有指令可以将寄存器低32位中的4个压缩8位值完全转换为整个寄存器中的4位值，包括有符号和无符号8位值：
xmm0 = _mm_cvtepu8_epi32(xmm0); //or _mm_cvtepi8_epi32 for signed 8-bit values
用SSE2封装像素
至于反转此转换的后续操作，首先我们将有符号的32位整数打包为有符号的16位整数并饱和：
xmm0 = _mm_packs_epi32(xmm0, xmm0);
然后，我们使用饱和将这些16位值打包为无符号的8位值：
xmm0 = _mm_packus_epi16(xmm0, xmm0);
然后，我们终于可以从寄存器的低32位中提取像素：
*(int*)&pixel = _mm_cvtsi128_si32(xmm0);
由于饱和度的原因，整个过程将自动将任何负值映射到0，将任何大于255的值映射到255，这通常是在处理彩色像素时使用的。
如果在将32位值打包回unsigned char s时，您实际上需要截断而不是饱和，那么您将需要自己完成此操作，因为SSE只提供饱和打包指令。但这可以通过做一个简单的事情来实现：
xmm0 = _mm_and_si128(xmm0, _mm_set1_epi32(0xFF));
就在上述包装程序之前。这应该相当于只有2个额外的SSE指令，或者在多个像素上摊销时只有1个额外的指令。