src/core/CL/cl_kernels/non_linear_filter3x3.cl

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 ARM Limited.
   3  *
   4  * SPDX-License-Identifier: MIT
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to
   8  * deal in the Software without restriction, including without limitation the
   9  * rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
  10  * sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
  14  * copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  19  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  22  * SOFTWARE.
  23  */
  24 #include "helpers.h"
  25 #include "non_linear_filter_helpers.h"
  26
  27 /** This function applies a non linear filter on a 3x3 box basis on an input image.
  28  *
  29  * @note The needed filter operation is defined through the preprocessor by passing either -DMIN, -DMAX or -DMEDIAN.
  30  *
  31  * @param[in]  src_ptr                           Pointer to the source image. Supported data types: U8
  32  * @param[in]  src_stride_x                      Stride of the source image in X dimension (in bytes)
  33  * @param[in]  src_step_x                        src_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
  34  * @param[in]  src_stride_y                      Stride of the source image in Y dimension (in bytes)
  35  * @param[in]  src_step_y                        src_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
  36  * @param[in]  src_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the source image
  37  * @param[out] dst_ptr                           Pointer to the destination image. Supported data types: U8
  38  * @param[in]  dst_stride_x                      Stride of the destination image in X dimension (in bytes)
  39  * @param[in]  dst_step_x                        dst_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
  40  * @param[in]  dst_stride_y                      Stride of the destination image in Y dimension (in bytes)
  41  * @param[in]  dst_step_y                        dst_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
  42  * @param[in]  dst_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the destination image
  43  */
  44 __kernel void non_linear_filter_box3x3(
  45     IMAGE_DECLARATION(src),
  46     IMAGE_DECLARATION(dst))
  47 {
  48     Image src = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(src);
  49     Image dst = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(dst);
  50
  51     // Load values
  52     uchar16 top    = vload16(0, offset(&src, -1, -1));
  53     uchar16 middle = vload16(0, offset(&src, -1, 0));
  54     uchar16 bottom = vload16(0, offset(&src, -1, 1));
  55
  56     // Apply respective filter
  57 #ifdef MIN
  58     uchar16 tmp = min(top, min(middle, bottom));
  59     uchar8  out = row_reduce_min_3(tmp);
  60 #elif defined(MAX)
  61     uchar16 tmp = max(top, max(middle, bottom));
  62     uchar8  out = row_reduce_max_3(tmp);
  63 #elif defined(MEDIAN)
  64     uchar8 p0  = top.s01234567;
  65     uchar8 p1  = top.s12345678;
  66     uchar8 p2  = top.s23456789;
  67     uchar8 p3  = middle.s01234567;
  68     uchar8 p4  = middle.s12345678;
  69     uchar8 p5  = middle.s23456789;
  70     uchar8 p6  = bottom.s01234567;
  71     uchar8 p7  = bottom.s12345678;
  72     uchar8 p8  = bottom.s23456789;
  73     uchar8 out = sort9(p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8);
  74 #else /* MIN or MAX or MEDIAN */
  75 #error "Unsupported filter function"
  76 #endif /* MIN or MAX or MEDIAN */
  77
  78     // Store result
  79     vstore8(out, 0, dst.ptr);
  80 }
  81
  82 /** This function applies a non linear filter on a 3x3 cross basis on an input image.
  83  *
  84  * @note The needed filter operation is defined through the preprocessor by passing either -DMIN, -DMAX or -DMEDIAN.
  85  *
  86  * @param[in]  src_ptr                           Pointer to the source image. Supported data types: U8
  87  * @param[in]  src_stride_x                      Stride of the source image in X dimension (in bytes)
  88  * @param[in]  src_step_x                        src_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
  89  * @param[in]  src_stride_y                      Stride of the source image in Y dimension (in bytes)
  90  * @param[in]  src_step_y                        src_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
  91  * @param[in]  src_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the source image
  92  * @param[out] dst_ptr                           Pointer to the destination image. Supported data types: U8
  93  * @param[in]  dst_stride_x                      Stride of the destination image in X dimension (in bytes)
  94  * @param[in]  dst_step_x                        dst_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
  95  * @param[in]  dst_stride_y                      Stride of the destination image in Y dimension (in bytes)
  96  * @param[in]  dst_step_y                        dst_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
  97  * @param[in]  dst_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the destination image
  98  */
  99 __kernel void non_linear_filter_cross3x3(
 100     IMAGE_DECLARATION(src),
 101     IMAGE_DECLARATION(dst))
 102 {
 103     Image src = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(src);
 104     Image dst = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(dst);
 105
 106     // Load values
 107     uchar8  top    = vload8(0, offset(&src, 0, -1));
 108     uchar16 middle = vload16(0, offset(&src, -1, 0));
 109     uchar8  bottom = vload8(0, offset(&src, 0, 1));
 110
 111     // Apply respective filter
 112 #ifdef MIN
 113     uchar8 tmp_middle = row_reduce_min_3(middle);
 114     uchar8 out        = min(tmp_middle, min(top, bottom));
 115 #elif defined(MAX)
 116     uchar8  tmp_middle = row_reduce_max_3(middle);
 117     uchar8  out        = max(tmp_middle, max(top, bottom));
 118 #elif defined(MEDIAN)
 119     uchar8 p0  = top.s01234567;
 120     uchar8 p1  = middle.s01234567;
 121     uchar8 p2  = middle.s12345678;
 122     uchar8 p3  = middle.s23456789;
 123     uchar8 p4  = bottom.s01234567;
 124     uchar8 out = sort5(p0, p1, p2, p3, p4);
 125 #else /* MIN or MAX or MEDIAN */
 126 #error "Unsupported filter function"
 127 #endif /* MIN or MAX or MEDIAN */
 128
 129     // Store result
 130     vstore8(out, 0, dst.ptr);
 131 }
 132
 133 /** This function applies a non linear filter on a 3x3 disk basis on an input image.
 134  *
 135  * @note The needed filter operation is defined through the preprocessor by passing either -DMIN, -DMAX or -DMEDIAN.
 136  *
 137  * @param[in]  src_ptr                           Pointer to the source image. Supported data types: U8
 138  * @param[in]  src_stride_x                      Stride of the source image in X dimension (in bytes)
 139  * @param[in]  src_step_x                        src_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
 140  * @param[in]  src_stride_y                      Stride of the source image in Y dimension (in bytes)
 141  * @param[in]  src_step_y                        src_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
 142  * @param[in]  src_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the source image
 143  * @param[out] dst_ptr                           Pointer to the destination image. Supported data types: U8
 144  * @param[in]  dst_stride_x                      Stride of the destination image in X dimension (in bytes)
 145  * @param[in]  dst_step_x                        dst_stride_x * number of elements along X processed per workitem(in bytes)
 146  * @param[in]  dst_stride_y                      Stride of the destination image in Y dimension (in bytes)
 147  * @param[in]  dst_step_y                        dst_stride_y * number of elements along Y processed per workitem(in bytes)
 148  * @param[in]  dst_offset_first_element_in_bytes The offset of the first element in the destination image
 149  */
 150 __kernel void non_linear_filter_disk3x3(
 151     IMAGE_DECLARATION(src),
 152     IMAGE_DECLARATION(dst))
 153 {
 154     Image src = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(src);
 155     Image dst = CONVERT_TO_IMAGE_STRUCT(dst);
 156
 157     // Load values
 158     uchar16 top    = vload16(0, offset(&src, -1, -1));
 159     uchar16 middle = vload16(0, offset(&src, -1, 0));
 160     uchar16 bottom = vload16(0, offset(&src, -1, 1));
 161
 162     // Apply respective filter
 163 #ifdef MIN
 164     uchar16 tmp = min(top, min(middle, bottom));
 165     uchar8  out = row_reduce_min_3(tmp);
 166 #elif defined(MAX)
 167     uchar16 tmp        = max(top, max(middle, bottom));
 168     uchar8  out        = row_reduce_max_3(tmp);
 169 #elif defined(MEDIAN)
 170     uchar8 p0  = top.s01234567;
 171     uchar8 p1  = top.s12345678;
 172     uchar8 p2  = top.s23456789;
 173     uchar8 p3  = middle.s01234567;
 174     uchar8 p4  = middle.s12345678;
 175     uchar8 p5  = middle.s23456789;
 176     uchar8 p6  = bottom.s01234567;
 177     uchar8 p7  = bottom.s12345678;
 178     uchar8 p8  = bottom.s23456789;
 179     uchar8 out = sort9(p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8);
 180 #else /* MIN or MAX or MEDIAN */
 181 #error "Unsupported filter function"
 182 #endif /* MIN or MAX or MEDIAN */
 183
 184     // Store result
 185     vstore8(out, 0, dst.ptr);
 186 }