modules/ocl/src/split_merge.cpp

   1 /*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
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   4 //
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   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.
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  16 //
  17 // @Authors
  18 //    Jia Haipeng, jiahaipeng95@gmail.com
  19 //
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  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 oclMaterials provided with the distribution.
  29 //
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  32 //
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  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 <vector>
  48
  49 using namespace cv;
  50 using namespace cv::ocl;
  51
  52 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53 ///////////////// oclMat merge and split ///////////////////////////////
  54 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  55
  56 namespace cv
  57 {
  58     namespace ocl
  59     {
  60         ///////////////////////////OpenCL kernel strings///////////////////////////
  61         extern const char *merge_mat;
  62         extern const char *split_mat;
  63     }
  64 }
  65 namespace cv
  66 {
  67     namespace ocl
  68     {
  69         namespace split_merge
  70         {
  71             ///////////////////////////////////////////////////////////
  72             ///////////////common/////////////////////////////////////
  73             /////////////////////////////////////////////////////////
  74             inline int divUp(int total, int grain)
  75             {
  76                 return (total + grain - 1) / grain;
  77             }
  78             ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  79             ////////////////////merge//////////////////////////////////////////////////
  80             ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  81             // static void merge_vector_run_no_roi(const oclMat *mat_src, size_t n, oclMat &mat_dst)
  82             // {
  83             //     Context  *clCxt = mat_dst.clCxt;
  84             //     int channels = mat_dst.oclchannels();
  85             //     int depth = mat_dst.depth();
  86
  87             //     String kernelName = "merge_vector";
  88
  89             //     int indexes[4][7] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
  90             //         {4, 4, 2, 2, 1, 1, 1},
  91             //         {4, 4, 2, 2 , 1, 1, 1},
  92             //         {4, 4, 2, 2, 1, 1, 1}
  93             //     };
  94
  95             //     size_t index = indexes[channels - 1][mat_dst.depth()];
  96             //     int    cols = divUp(mat_dst.cols, index);
  97             //     size_t localThreads[3]  = { 64, 4, 1 };
  98             //     size_t globalThreads[3] = { divUp(cols, localThreads[0]) *localThreads[0],
  99             //                                 divUp(mat_dst.rows, localThreads[1]) *localThreads[1],
 100             //                                 1
 101             //                               };
 102
 103             //     std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 104             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.rows));
 105             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 106             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst.data));
 107             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.step));
 108             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[0].data));
 109             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[0].step));
 110             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[1].data));
 111             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[1].step));
 112             //     if(n >= 3)
 113             //     {
 114             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[2].data));
 115             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].step));
 116             //     }
 117             //     if(n >= 4)
 118             //     {
 119             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[3].data));
 120             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[3].step));
 121             //     }
 122
 123             //     openCLExecuteKernel(clCxt, &merge_mat, kernelName, globalThreads, localThreads, args, channels, depth);
 124             // }
 125
 126             static void merge_vector_run(const oclMat *mat_src, size_t n, oclMat &mat_dst)
 127             {
 128                 if(!mat_dst.clCxt->supportsFeature(Context::CL_DOUBLE) && mat_dst.type() == CV_64F)
 129                 {
 130                     CV_Error(Error::GpuNotSupported, "Selected device don't support double\r\n");
 131                     return;
 132                 }
 133
 134                 Context  *clCxt = mat_dst.clCxt;
 135                 int channels = mat_dst.oclchannels();
 136                 int depth = mat_dst.depth();
 137
 138                 String kernelName = "merge_vector";
 139
 140                 int vector_lengths[4][7] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
 141                     {2, 2, 1, 1, 1, 1, 1},
 142                     {4, 4, 2, 2 , 1, 1, 1},
 143                     {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}
 144                 };
 145
 146                 size_t vector_length = vector_lengths[channels - 1][depth];
 147                 int offset_cols = (mat_dst.offset / mat_dst.elemSize()) & (vector_length - 1);
 148                 int cols = divUp(mat_dst.cols + offset_cols, vector_length);
 149
 150                 size_t localThreads[3]  = { 64, 4, 1 };
 151                 size_t globalThreads[3] = { divUp(cols, localThreads[0]) *localThreads[0],
 152                                             divUp(mat_dst.rows, localThreads[1]) *localThreads[1],
 153                                             1
 154                                           };
 155
 156                 int dst_step1 = mat_dst.cols * mat_dst.elemSize();
 157                 std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 158                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst.data));
 159                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.step));
 160                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.offset));
 161                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[0].data));
 162                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[0].step));
 163                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[0].offset));
 164                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[1].data));
 165                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[1].step));
 166                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[1].offset));
 167
 168                 if(channels == 4)
 169                 {
 170                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[2].data));
 171                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].step));
 172                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].offset));
 173
 174                     // if channel == 3, then the matrix will convert to channel =4
 175                     //if(n == 3)
 176                     //   args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&offset_cols));
 177
 178                     if(n == 3)
 179                     {
 180                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[2].data));
 181                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].step));
 182                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[2].offset));
 183                     }
 184                     else if( n == 4)
 185                     {
 186                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src[3].data));
 187                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[3].step));
 188                         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src[3].offset));
 189                     }
 190                 }
 191
 192                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst.rows));
 193                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 194                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step1));
 195
 196                 openCLExecuteKernel(clCxt, &merge_mat, kernelName, globalThreads, localThreads, args, channels, depth);
 197             }
 198             static void merge(const oclMat *mat_src, size_t n, oclMat &mat_dst)
 199             {
 200                 CV_Assert(mat_src);
 201                 CV_Assert(n > 0);
 202
 203                 int depth = mat_src[0].depth();
 204                 Size size = mat_src[0].size();
 205
 206                 int total_channels = 0;
 207
 208                 for(size_t i = 0; i < n; ++i)
 209                 {
 210                     CV_Assert(depth == mat_src[i].depth());
 211                     CV_Assert(size == mat_src[i].size());
 212
 213                     total_channels += mat_src[i].oclchannels();
 214                 }
 215
 216                 CV_Assert(total_channels <= 4);
 217
 218                 if(total_channels == 1)
 219                 {
 220                     mat_src[0].copyTo(mat_dst);
 221                     return;
 222                 }
 223
 224                 mat_dst.create(size, CV_MAKETYPE(depth, total_channels));
 225                 merge_vector_run(mat_src, n, mat_dst);
 226             }
 227             ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 228             //////////////////////////////////////split/////////////////////////////////////////////////////////////
 229             //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 230             // static void split_vector_run_no_roi(const oclMat &mat_src, oclMat *mat_dst)
 231             // {
 232             //     Context  *clCxt = mat_src.clCxt;
 233             //     int channels = mat_src.oclchannels();
 234             //     int depth = mat_src.depth();
 235
 236             //     String kernelName = "split_vector";
 237
 238             //     int indexes[4][7] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
 239             //         {8, 8, 8, 8, 4, 4, 2},
 240             //         {8, 8, 8, 8 , 4, 4, 4},
 241             //         {4, 4, 2, 2, 1, 1, 1}
 242             //     };
 243
 244             //     size_t index = indexes[channels - 1][mat_dst[0].depth()];
 245             //     int cols = divUp(mat_src.cols, index);
 246             //     size_t localThreads[3]  = { 64, 4, 1 };
 247             //     size_t globalThreads[3] = { divUp(cols, localThreads[0]) *localThreads[0],
 248             //                                 divUp(mat_src.rows, localThreads[1]) *localThreads[1],
 249             //                                 1
 250             //                               };
 251
 252             //     std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 253             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
 254             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.step));
 255             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.rows));
 256             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 257             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[0].data));
 258             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[0].step));
 259             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[1].data));
 260             //     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[1].step));
 261             //     if(channels >= 3)
 262             //     {
 263             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[2].data));
 264             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[2].step));
 265             //     }
 266             //     if(channels >= 4)
 267             //     {
 268             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[3].data));
 269             //         args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[3].step));
 270             //     }
 271
 272             //     openCLExecuteKernel(clCxt, &split_mat, kernelName, globalThreads, localThreads, args, channels, depth);
 273             // }
 274             static void split_vector_run(const oclMat &mat_src, oclMat *mat_dst)
 275             {
 276
 277                 if(!mat_src.clCxt->supportsFeature(Context::CL_DOUBLE) && mat_src.type() == CV_64F)
 278                 {
 279                     CV_Error(Error::GpuNotSupported, "Selected device don't support double\r\n");
 280                     return;
 281                 }
 282
 283                 Context  *clCxt = mat_src.clCxt;
 284                 int channels = mat_src.oclchannels();
 285                 int depth = mat_src.depth();
 286
 287                 String kernelName = "split_vector";
 288
 289                 int vector_lengths[4][7] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
 290                     {4, 4, 2, 2, 1, 1, 1},
 291                     {4, 4, 2, 2 , 1, 1, 1},
 292                     {4, 4, 2, 2, 1, 1, 1}
 293                 };
 294
 295                 size_t vector_length = vector_lengths[channels - 1][mat_dst[0].depth()];
 296
 297                 int max_offset_cols = 0;
 298                 for(int i = 0; i < channels; i++)
 299                 {
 300                     int offset_cols = (mat_dst[i].offset / mat_dst[i].elemSize()) & (vector_length - 1);
 301                     if(max_offset_cols < offset_cols)
 302                         max_offset_cols = offset_cols;
 303                 }
 304
 305                 int cols =  vector_length == 1 ? divUp(mat_src.cols, vector_length)
 306                             : divUp(mat_src.cols + max_offset_cols, vector_length);
 307
 308                 size_t localThreads[3]  = { 64, 4, 1 };
 309                 size_t globalThreads[3] = { divUp(cols, localThreads[0]) *localThreads[0],
 310                                             divUp(mat_src.rows, localThreads[1]) *localThreads[1], 1
 311                                           };
 312
 313                 int dst_step1 = mat_dst[0].cols * mat_dst[0].elemSize();
 314                 std::vector<std::pair<size_t , const void *> > args;
 315                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_src.data));
 316                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.step));
 317                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.offset));
 318                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[0].data));
 319                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[0].step));
 320                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[0].offset));
 321                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[1].data));
 322                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[1].step));
 323                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[1].offset));
 324                 if(channels >= 3)
 325                 {
 326
 327                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[2].data));
 328                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[2].step));
 329                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[2].offset));
 330                 }
 331                 if(channels >= 4)
 332                 {
 333                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_mem), (void *)&mat_dst[3].data));
 334                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[3].step));
 335                     args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_dst[3].offset));
 336                 }
 337
 338                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&mat_src.rows));
 339                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&cols));
 340                 args.push_back( std::make_pair( sizeof(cl_int), (void *)&dst_step1));
 341
 342                 openCLExecuteKernel(clCxt, &split_mat, kernelName, globalThreads, localThreads, args, channels, depth);
 343             }
 344             static void split(const oclMat &mat_src, oclMat *mat_dst)
 345             {
 346                 CV_Assert(mat_dst);
 347
 348                 int depth = mat_src.depth();
 349                 int num_channels = mat_src.oclchannels();
 350                 Size size = mat_src.size();
 351
 352                 if(num_channels == 1)
 353                 {
 354                     mat_src.copyTo(mat_dst[0]);
 355                     return;
 356                 }
 357
 358                 int i;
 359                 for(i = 0; i < num_channels; i++)
 360                     mat_dst[i].create(size, CV_MAKETYPE(depth, 1));
 361
 362                 split_vector_run(mat_src, mat_dst);
 363             }
 364         }
 365     }
 366 }
 367
 368 void cv::ocl::merge(const oclMat *src, size_t n, oclMat &dst)
 369 {
 370     split_merge::merge(src, n, dst);
 371 }
 372 void cv::ocl::merge(const std::vector<oclMat> &src, oclMat &dst)
 373 {
 374     split_merge::merge(&src[0], src.size(), dst);
 375 }
 376
 377 void cv::ocl::split(const oclMat &src, oclMat *dst)
 378 {
 379     split_merge::split(src, dst);
 380 }
 381 void cv::ocl::split(const oclMat &src, std::vector<oclMat> &dst)
 382 {
 383     dst.resize(src.oclchannels());
 384     if(src.oclchannels() > 0)
 385         split_merge::split(src, &dst[0]);
 386 }