modules/ocl/src/split_merge.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 //  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
   4 //
   5 //  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
   6 //  If you do not agree to this license, do not download, install,
   7 //  copy or use the software.
   8 //
   9 //
  10 //                           License Agreement
  11 //                For Open Source Computer Vision Library
  12 //
  13 // Copyright (C) 2010-2012, Institute Of Software Chinese Academy Of Science, all rights reserved.
  14 // Copyright (C) 2010-2012, Advanced Micro Devices, Inc., all rights reserved.
  15 // Third party copyrights are property of their respective owners.
  16 //
  17 // @Authors
  18 //    Jia Haipeng, jiahaipeng95@gmail.com
  19 //
  20 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
  21 // are permitted provided that the following conditions are met:
  22 //
  23 //   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
  24 //     this list of conditions and the following disclaimer.
  25 //
  26 //   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
  27 //     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  28 //     and/or other materials provided with the distribution.
  29 //
  30 //   * The name of the copyright holders may not be used to endorse or promote products
  31 //     derived from this software without specific prior written permission.
  32 //
  33 // This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
  34 // any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
  35 // warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  36 // In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
  37 // indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
  38 // (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
  39 // loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
  40 // and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
  41 // or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
  42 // the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
  43 //
  44 //M*/
  45
  46 #include "precomp.hpp"
  47 #include "opencl_kernels.hpp"
  48
  49 using namespace cv;
  50 using namespace cv::ocl;
  51
  52 namespace cv
  53 {
  54     namespace ocl
  55     {
  56         namespace split_merge
  57         {
  58             static void merge_vector_run(const oclMat *mat_src, size_t n, oclMat &mat_dst)
  59             {
  60                 if(!mat_dst.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && mat_dst.type() == CV_64F)
  61                 {
  62                     CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
  63                     return;
  64                 }
  65
  66                 Context  *clCxt = mat_dst.clCxt;
  67                 int channels = mat_dst.oclchannels();
  68                 int depth = mat_dst.depth();
  69
  70                 string kernelName = "merge_vector";
  71
  72                 int vector_lengths[4][7] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
  73                     {2, 2, 1, 1, 1, 1, 1},
  74                     {4, 4, 2, 2 , 1, 1, 1},
  75                     {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}
  76                 };
  77
  78                 size_t vector_length = vector_lengths[channels - 1][depth];
  79                 int offset_cols = (mat_dst.offset / mat_dst.elemSize()) & (vector_length - 1);
  80                 int cols = divUp(mat_dst.cols + offset_cols, vector_length);
  81
  82                 size_t localThreads[3]  = { 64, 4, 1 };
  83                 size_t globalThreads[3] = { cols, mat_dst.rows, 1 };
  84
  85                 int dst_step1 = mat_dst.cols * mat_dst.elemSize();
  86                 vector<pair<size_t , const void *> > args;
  87                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst.data));
  88                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.step));
  89                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.offset));
  90                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[0].data));
  91                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[0].step));
  92                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[0].offset));
  93                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[1].data));
  94                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[1].step));
  95                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[1].offset));
  96
  97                 if(channels == 4)
  98                 {
  99                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[2].data));
 100                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].step));
 101                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].offset));
 102
 103                     if(n == 3)
 104                     {
 105                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[2].data));
 106                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].step));
 107                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].offset));
 108                     }
 109                     else if( n == 4)
 110                     {
 111                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[3].data));
 112                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[3].step));
 113                         args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[3].offset));
 114                     }
 115                 }
 116
 117                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.rows));
 118                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 119                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step1));
 120
 121                 openCLExecuteKernel(clCxt, &merge_mat, kernelName, globalThreads, localThreads, args, channels, depth);
 122             }
 123             static void merge(const oclMat *mat_src, size_t n, oclMat &mat_dst)
 124             {
 125                 CV_Assert(mat_src);
 126                 CV_Assert(n > 0);
 127
 128                 int depth = mat_src[0].depth();
 129                 Size size = mat_src[0].size();
 130
 131                 int total_channels = 0;
 132
 133                 for(size_t i = 0; i < n; ++i)
 134                 {
 135                     CV_Assert(depth == mat_src[i].depth());
 136                     CV_Assert(size == mat_src[i].size());
 137
 138                     total_channels += mat_src[i].oclchannels();
 139                 }
 140
 141                 CV_Assert(total_channels <= 4);
 142
 143                 if(total_channels == 1)
 144                 {
 145                     mat_src[0].copyTo(mat_dst);
 146                     return;
 147                 }
 148
 149                 mat_dst.create(size, CV_MAKETYPE(depth, total_channels));
 150                 merge_vector_run(mat_src, n, mat_dst);
 151             }
 152             static void split_vector_run(const oclMat &src, oclMat *dst)
 153             {
 154
 155                 if(!src.clCxt->supportsFeature(FEATURE_CL_DOUBLE) && src.type() == CV_64F)
 156                 {
 157                     CV_Error(CV_OpenCLDoubleNotSupported, "Selected device doesn't support double");
 158                     return;
 159                 }
 160
 161                 Context  *clCtx = src.clCxt;
 162                 int channels = src.channels();
 163                 int depth = src.depth();
 164                 depth = (depth == CV_8S) ? CV_8U : depth;
 165                 depth = (depth == CV_16S) ? CV_16U : depth;
 166
 167                 string kernelName = "split_vector";
 168
 169                 size_t VEC_SIZE = 4;
 170
 171                 vector<pair<size_t , const void *> > args;
 172                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&src.data));
 173                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&src.step));
 174                 int srcOffsetXBytes = src.offset % src.step;
 175                 int srcOffsetY = src.offset / src.step;
 176                 cl_int2 srcOffset = {{srcOffsetXBytes, srcOffsetY}};
 177                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&srcOffset));
 178
 179                 bool dst0Aligned = false, dst1Aligned = false, dst2Aligned = false, dst3Aligned = false;
 180                 int alignSize = dst[0].elemSize1() * VEC_SIZE;
 181                 int alignMask = alignSize - 1;
 182
 183                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst[0].data));
 184                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst[0].step));
 185                 int dst0OffsetXBytes = dst[0].offset % dst[0].step;
 186                 int dst0OffsetY = dst[0].offset / dst[0].step;
 187                 cl_int2 dst0Offset = {{dst0OffsetXBytes, dst0OffsetY}};
 188                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&dst0Offset));
 189                 if ((dst0OffsetXBytes & alignMask) == 0)
 190                     dst0Aligned = true;
 191
 192                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst[1].data));
 193                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst[1].step));
 194                 int dst1OffsetXBytes = dst[1].offset % dst[1].step;
 195                 int dst1OffsetY = dst[1].offset / dst[1].step;
 196                 cl_int2 dst1Offset = {{dst1OffsetXBytes, dst1OffsetY}};
 197                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&dst1Offset));
 198                 if ((dst1OffsetXBytes & alignMask) == 0)
 199                     dst1Aligned = true;
 200
 201                 // DON'T MOVE VARIABLES INTO 'IF' BODY
 202                 int dst2OffsetXBytes, dst2OffsetY;
 203                 cl_int2 dst2Offset;
 204                 int dst3OffsetXBytes, dst3OffsetY;
 205                 cl_int2 dst3Offset;
 206                 if (channels >= 3)
 207                 {
 208                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst[2].data));
 209                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst[2].step));
 210                     dst2OffsetXBytes = dst[2].offset % dst[2].step;
 211                     dst2OffsetY = dst[2].offset / dst[2].step;
 212                     dst2Offset.s[0] = dst2OffsetXBytes; dst2Offset.s[1] = dst2OffsetY;
 213                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&dst2Offset));
 214                     if ((dst2OffsetXBytes & alignMask) == 0)
 215                         dst2Aligned = true;
 216                 }
 217
 218                 if (channels >= 4)
 219                 {
 220                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&dst[3].data));
 221                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst[3].step));
 222                     dst3OffsetXBytes = dst[3].offset % dst[3].step;
 223                     dst3OffsetY = dst[3].offset / dst[3].step;
 224                     dst3Offset.s[0] = dst3OffsetXBytes; dst3Offset.s[1] = dst3OffsetY;
 225                     args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&dst3Offset));
 226                     if ((dst3OffsetXBytes & alignMask) == 0)
 227                         dst3Aligned = true;
 228                 }
 229
 230                 cl_int2 size = {{ src.cols, src.rows }};
 231                 args.push_back( make_pair( sizeof(cl_int2), (void *)&size));
 232
 233                 string build_options =
 234                         cv::format("-D VEC_SIZE=%d -D DATA_DEPTH=%d -D DATA_CHAN=%d",
 235                                    (int)VEC_SIZE, depth, channels);
 236
 237                 if (dst0Aligned)
 238                     build_options += " -D DST0_ALIGNED";
 239                 if (dst1Aligned)
 240                     build_options += " -D DST1_ALIGNED";
 241                 if (dst2Aligned)
 242                     build_options += " -D DST2_ALIGNED";
 243                 if (dst3Aligned)
 244                     build_options += " -D DST3_ALIGNED";
 245
 246                 const DeviceInfo& devInfo = clCtx->getDeviceInfo();
 247
 248                 // TODO Workaround for issues. Need to investigate a problem.
 249                 if (channels == 2
 250                         && devInfo.deviceType == CVCL_DEVICE_TYPE_CPU
 251                         && devInfo.platform->platformVendor.find("Intel") != std::string::npos
 252                         && (devInfo.deviceVersion.find("Build 56860") != std::string::npos
 253                             || devInfo.deviceVersion.find("Build 76921") != std::string::npos))
 254                     build_options += " -D BYPASS_VSTORE=true";
 255
 256                 size_t globalThreads[3] = { divUp(src.cols, VEC_SIZE), src.rows, 1 };
 257                 openCLExecuteKernel(clCtx, &split_mat, kernelName, globalThreads, NULL, args, -1, -1, build_options.c_str());
 258             }
 259             static void split(const oclMat &mat_src, oclMat *mat_dst)
 260             {
 261                 CV_Assert(mat_dst);
 262
 263                 int depth = mat_src.depth();
 264                 int num_channels = mat_src.channels();
 265                 Size size = mat_src.size();
 266
 267                 if (num_channels == 1)
 268                 {
 269                     mat_src.copyTo(mat_dst[0]);
 270                     return;
 271                 }
 272
 273                 for (int i = 0; i < mat_src.oclchannels(); i++)
 274                     mat_dst[i].create(size, CV_MAKETYPE(depth, 1));
 275
 276                 split_vector_run(mat_src, mat_dst);
 277             }
 278         }
 279     }
 280 }
 281
 282 void cv::ocl::merge(const oclMat *src, size_t n, oclMat &dst)
 283 {
 284     split_merge::merge(src, n, dst);
 285 }
 286 void cv::ocl::merge(const vector<oclMat> &src, oclMat &dst)
 287 {
 288     split_merge::merge(&src[0], src.size(), dst);
 289 }
 290
 291 void cv::ocl::split(const oclMat &src, oclMat *dst)
 292 {
 293     split_merge::split(src, dst);
 294 }
 295 void cv::ocl::split(const oclMat &src, vector<oclMat> &dst)
 296 {
 297     dst.resize(src.oclchannels()); // TODO Why oclchannels?
 298     if(src.oclchannels() > 0)
 299         split_merge::split(src, &dst[0]);
 300 }