void NV21TOARGB(const unsigned char *src, const unsigned int *dst, int width,
                int height) {
  int frameSize = width * height;
  int i = 0, j = 0, yp = 0;
  int uvp = 0, u = 0, v = 0;
  int y1192 = 0, r = 0, g = 0, b = 0;
  unsigned int *target = dst;
  for (j = 0, yp = 0; j < height; j++) {
    uvp = frameSize + (j >> 1) * width;
    u = 0;
    v = 0;
    for (i = 0; i < width; i++, yp++) {
      int y = (0xff & ((int)src[yp])) - 16;
      if (y < 0)
        y = 0;
      if ((i & 1) == 0) {
        v = (0xff & src[uvp++]) - 128;
        u = (0xff & src[uvp++]) - 128;
      }
      y1192 = 1192 * y;
      r = (y1192 + 1634 * v);
      g = (y1192 - 833 * v - 400 * u);
      b = (y1192 + 2066 * u);
      if (r < 0)
        r = 0;
      else if (r > 262143)
        r = 262143;
      if (g < 0)
        g = 0;
      else if (g > 262143)
        g = 262143;
      if (b < 0)
        b = 0;
      else if (b > 262143)
        b = 262143;
      target[yp] = 0xff000000 | ((r << 6) & 0xff0000) | ((g >> 2) & 0xff00) |
                   ((b >> 10) & 0xff);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<NV21TOARGB>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1362 <NV21TOARGB+0x262>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    134f <NV21TOARGB+0x24f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
sub    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x54(%rbp)
jge    11df <NV21TOARGB+0xdf>
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1234 <NV21TOARGB+0x134>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
sub    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
sub    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
imul   $0x4a8,-0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   $0x662,-0x34(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   $0x341,-0x34(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
imul   $0x190,-0x30(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
imul   $0x812,-0x30(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jge    128a <NV21TOARGB+0x18a>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jmp    12a3 <NV21TOARGB+0x1a3>
cmpl   $0x3ffff,-0x3c(%rbp)
jle    129e <NV21TOARGB+0x19e>
movl   $0x3ffff,-0x3c(%rbp)
jmp    12a3 <NV21TOARGB+0x1a3>
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
jge    12b9 <NV21TOARGB+0x1b9>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
jmp    12d2 <NV21TOARGB+0x1d2>
cmpl   $0x3ffff,-0x40(%rbp)
jle    12cd <NV21TOARGB+0x1cd>
movl   $0x3ffff,-0x40(%rbp)
jmp    12d2 <NV21TOARGB+0x1d2>
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jge    12e8 <NV21TOARGB+0x1e8>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
jmp    1301 <NV21TOARGB+0x201>
cmpl   $0x3ffff,-0x44(%rbp)
jle    12fc <NV21TOARGB+0x1fc>
movl   $0x3ffff,-0x44(%rbp)
jmp    1301 <NV21TOARGB+0x201>
mov    -0x3c(%rbp),%edx
shl    $0x6,%edx
and    $0xff0000,%edx
or     $0xff000000,%edx
mov    -0x40(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
and    $0xff00,%eax
or     %eax,%edx
mov    -0x44(%rbp),%eax
sar    $0xa,%eax
and    $0xff,%eax
or     %eax,%edx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11ab <NV21TOARGB+0xab>
jmp    1354 <NV21TOARGB+0x254>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1178 <NV21TOARGB+0x78>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<NV21TOARGB>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x8(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    125c <NV21TOARGB+0x15c>
mov    %edx,%r11d
xor    %eax,%eax
mov    $0x10,%r9d
xor    %r10d,%r10d
mov    %ecx,-0x10(%rsp)
mov    %edx,-0x14(%rsp)
jmp    114d <NV21TOARGB+0x4d>
nop
mov    -0xc(%rsp),%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rsp),%ecx
mov    -0x14(%rsp),%edx
add    $0x1,%r10d
cmp    %ecx,%r10d
je     125c <NV21TOARGB+0x15c>
test   %edx,%edx
jle    1140 <NV21TOARGB+0x40>
mov    %r10d,%r12d
shr    %r12d
add    %ecx,%r12d
imul   %edx,%r12d
mov    %eax,-0xc(%rsp)
cltq
lea    (%rdi,%rax,1),%r14
mov    -0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%r15
xor    %eax,%eax
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebx,%ebx
jmp    11af <NV21TOARGB+0xaf>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
shl    $0x6,%ebp
and    $0xff0000,%ebp
shr    $0x2,%r8d
and    $0xff00,%r8d
shr    $0xa,%esi
or     %ebp,%esi
or     %r8d,%esi
or     $0xff000000,%esi
mov    %esi,(%r15,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %eax,%r11d
je     1130 <NV21TOARGB+0x30>
movzbl (%r14,%rax,1),%esi
cmp    $0x11,%esi
cmovb  %r9d,%esi
test   $0x1,%al
jne    11d7 <NV21TOARGB+0xd7>
movslq %r12d,%rcx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%r13d
add    $0xffffff80,%r13d
lea    0x2(%rcx),%r12d
movzbl 0x1(%rdi,%rcx,1),%ebx
add    $0xffffff80,%ebx
imul   $0x4a8,%esi,%esi
imul   $0x662,%r13d,%ecx
lea    (%rcx,%rsi,1),%ebp
add    $0xffffb580,%ebp
imul   $0xfffffcbf,%r13d,%edx
imul   $0xfffffe70,%ebx,%ecx
cmp    $0x3ffff,%ebp
jl     1207 <NV21TOARGB+0x107>
mov    $0x3ffff,%ebp
lea    (%rcx,%rsi,1),%r8d
add    $0xffffb580,%r8d
add    %edx,%r8d
test   %ebp,%ebp
jns    121b <NV21TOARGB+0x11b>
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3ffff,%r8d
jl     122a <NV21TOARGB+0x12a>
mov    $0x3ffff,%r8d
imul   $0x812,%ebx,%ecx
test   %r8d,%r8d
jns    1238 <NV21TOARGB+0x138>
xor    %r8d,%r8d
add    %ecx,%esi
add    $0xffffb580,%esi
cmp    $0x3ffff,%esi
jl     124d <NV21TOARGB+0x14d>
mov    $0x3ffff,%esi
test   %esi,%esi
jns    1180 <NV21TOARGB+0x80>
xor    %esi,%esi
jmp    1180 <NV21TOARGB+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @NV21TOARGB(i8* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32*
%21 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %8
%24 = mul nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %16
store i32 0, i32* %17
store i32 0, i32* %18
store i32 0, i32* %19
%25 = load i32*, i32** %6
store i32* %25, i32** %20
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %26
26: ; preds = %143, %4
%27 = load i32, i32* %11
%28 = load i32, i32* %8
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %146
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %11
%33 = ashr i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %7
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = add nsw i32 %31, %35
store i32 %36, i32* %13
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %10
br label %37
37: ; preds = %137, %30
%38 = load i32, i32* %10
%39 = load i32, i32* %7
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %142
41: ; preds = %37
%42 = load i8*, i8** %5
%43 = load i32, i32* %12
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = zext i8 %46 to i32
%48 = and i32 255, %47
%49 = sub nsw i32 %48, 16
store i32 %49, i32* %21
%50 = load i32, i32* %21
%51 = icmp slt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %41
store i32 0, i32* %21
br label %53
53: ; preds = %52, %41
%54 = load i32, i32* %10
%55 = and i32 %54, 1
%56 = icmp eq i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %76
57: ; preds = %53
%58 = load i8*, i8** %5
%59 = load i32, i32* %13
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %13
%61 = sext i32 %59 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
%64 = zext i8 %63 to i32
%65 = and i32 255, %64
%66 = sub nsw i32 %65, 128
store i32 %66, i32* %15
%67 = load i8*, i8** %5
%68 = load i32, i32* %13
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %13
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %70
%72 = load i8, i8* %71
%73 = zext i8 %72 to i32
%74 = and i32 255, %73
%75 = sub nsw i32 %74, 128
store i32 %75, i32* %14
br label %76
76: ; preds = %57, %53
%77 = load i32, i32* %21
%78 = mul nsw i32 1192, %77
store i32 %78, i32* %16
%79 = load i32, i32* %16
%80 = load i32, i32* %15
%81 = mul nsw i32 1634, %80
%82 = add nsw i32 %79, %81
store i32 %82, i32* %17
%83 = load i32, i32* %16
%84 = load i32, i32* %15
%85 = mul nsw i32 833, %84
%86 = sub nsw i32 %83, %85
%87 = load i32, i32* %14
%88 = mul nsw i32 400, %87
%89 = sub nsw i32 %86, %88
store i32 %89, i32* %18
%90 = load i32, i32* %16
%91 = load i32, i32* %14
%92 = mul nsw i32 2066, %91
%93 = add nsw i32 %90, %92
store i32 %93, i32* %19
%94 = load i32, i32* %17
%95 = icmp slt i32 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %97
96: ; preds = %76
store i32 0, i32* %17
br label %102
97: ; preds = %76
%98 = load i32, i32* %17
%99 = icmp sgt i32 %98, 262143
br i1 %99, label %100, label %101
100: ; preds = %97
store i32 262143, i32* %17
br label %101
101: ; preds = %100, %97
br label %102
102: ; preds = %101, %96
%103 = load i32, i32* %18
%104 = icmp slt i32 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %106
105: ; preds = %102
store i32 0, i32* %18
br label %111
106: ; preds = %102
%107 = load i32, i32* %18
%108 = icmp sgt i32 %107, 262143
br i1 %108, label %109, label %110
109: ; preds = %106
store i32 262143, i32* %18
br label %110
110: ; preds = %109, %106
br label %111
111: ; preds = %110, %105
%112 = load i32, i32* %19
%113 = icmp slt i32 %112, 0
br i1 %113, label %114, label %115
114: ; preds = %111
store i32 0, i32* %19
br label %120
115: ; preds = %111
%116 = load i32, i32* %19
%117 = icmp sgt i32 %116, 262143
br i1 %117, label %118, label %119
118: ; preds = %115
store i32 262143, i32* %19
br label %119
119: ; preds = %118, %115
br label %120
120: ; preds = %119, %114
%121 = load i32, i32* %17
%122 = shl i32 %121, 6
%123 = and i32 %122, 16711680
%124 = or i32 -16777216, %123
%125 = load i32, i32* %18
%126 = ashr i32 %125, 2
%127 = and i32 %126, 65280
%128 = or i32 %124, %127
%129 = load i32, i32* %19
%130 = ashr i32 %129, 10
%131 = and i32 %130, 255
%132 = or i32 %128, %131
%133 = load i32*, i32** %20
%134 = load i32, i32* %12
%135 = sext i32 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %133, i64 %135
store i32 %132, i32* %136
br label %137
137: ; preds = %120
%138 = load i32, i32* %10
%139 = add nsw i32 %138, 1
store i32 %139, i32* %10
%140 = load i32, i32* %12
%141 = add nsw i32 %140, 1
store i32 %141, i32* %12
br label %37
142: ; preds = %37
br label %143
143: ; preds = %142
%144 = load i32, i32* %11
%145 = add nsw i32 %144, 1
store i32 %145, i32* %11
br label %26
146: ; preds = %26
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @NV21TOARGB(i8* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %86
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
br label %8
8: ; preds = %6, %82
%9 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %83, %82 ]
%10 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %84, %82 ]
br i1 %7, label %11, label %82
11: ; preds = %8
%12 = lshr i32 %10, 1
%13 = add i32 %12, %3
%14 = mul i32 %13, %2
%15 = sext i32 %9 to i64
br label %16
16: ; preds = %11, %42
%17 = phi i64 [ %15, %11 ], [ %78, %42 ]
%18 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %77, %42 ]
%19 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %45, %42 ]
%20 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %44, %42 ]
%21 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %43, %42 ]
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %17
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = icmp ugt i32 %24, 16
%26 = select i1 %25, i32 %24, i32 16
%27 = and i32 %18, 1
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %42
29: ; preds = %16
%30 = add nsw i32 %21, 1
%31 = sext i32 %21 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = zext i8 %33 to i32
%35 = add nsw i32 %34, -128
%36 = add nsw i32 %21, 2
%37 = sext i32 %30 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
%40 = zext i8 %39 to i32
%41 = add nsw i32 %40, -128
br label %42
42: ; preds = %29, %16
%43 = phi i32 [ %36, %29 ], [ %21, %16 ]
%44 = phi i32 [ %41, %29 ], [ %20, %16 ]
%45 = phi i32 [ %35, %29 ], [ %19, %16 ]
%46 = mul nuw nsw i32 %26, 1192
%47 = add nsw i32 %46, -19072
%48 = mul nsw i32 %45, 1634
%49 = add nsw i32 %48, %47
%50 = mul i32 %45, -833
%51 = mul i32 %44, -400
%52 = add i32 %51, %47
%53 = add i32 %52, %50
%54 = mul nsw i32 %44, 2066
%55 = add nsw i32 %54, %47
%56 = icmp slt i32 %49, 262143
%57 = select i1 %56, i32 %49, i32 262143
%58 = icmp sgt i32 %57, 0
%59 = select i1 %58, i32 %57, i32 0
%60 = icmp slt i32 %53, 262143
%61 = select i1 %60, i32 %53, i32 262143
%62 = icmp sgt i32 %61, 0
%63 = select i1 %62, i32 %61, i32 0
%64 = icmp slt i32 %55, 262143
%65 = select i1 %64, i32 %55, i32 262143
%66 = icmp sgt i32 %65, 0
%67 = select i1 %66, i32 %65, i32 0
%68 = shl nuw nsw i32 %59, 6
%69 = and i32 %68, 16711680
%70 = lshr i32 %63, 2
%71 = and i32 %70, 65280
%72 = lshr i32 %67, 10
%73 = or i32 %72, %69
%74 = or i32 %73, %71
%75 = or i32 %74, -16777216
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
store i32 %75, i32* %76
%77 = add nuw nsw i32 %18, 1
%78 = add nsw i64 %17, 1
%79 = icmp eq i32 %77, %2
br i1 %79, label %80, label %16
80: ; preds = %42
%81 = trunc i64 %78 to i32
br label %82
82: ; preds = %80, %8
%83 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %81, %80 ]
%84 = add nuw nsw i32 %10, 1
%85 = icmp eq i32 %84, %3
br i1 %85, label %86, label %8
86: ; preds = %82, %4
ret void
}