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synced 2025-06-29 16:11:00 +08:00
Merge pull request #18338 from anna-khakimova:ak/opt_arithm_kernel
Univ Intrinsics implementation of Add, Sub, Absdiff kernels * Add, sub, absdiff kernels optimization * avoid unused conditions * add conditions for tail processing
This commit is contained in:
Anna Khakimova
GitHub
parent
2669d8ce73
commit
510dc17c2e
@ -151,6 +151,348 @@ GAPI_FLUID_KERNEL(GFluidAddW, cv::gapi::core::GAddW, false)
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enum Arithm { ARITHM_ABSDIFF, ARITHM_ADD, ARITHM_SUBTRACT, ARITHM_MULTIPLY, ARITHM_DIVIDE };
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enum Arithm { ARITHM_ABSDIFF, ARITHM_ADD, ARITHM_SUBTRACT, ARITHM_MULTIPLY, ARITHM_DIVIDE };
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#if CV_SIMD
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CV_ALWAYS_INLINE void absdiff_store(short out[], const v_int16& a, const v_int16& b, int x)
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{
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vx_store(&out[x], v_absdiffs(a, b));
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}
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CV_ALWAYS_INLINE void absdiff_store(ushort out[], const v_uint16& a, const v_uint16& b, int x)
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{
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vx_store(&out[x], v_absdiff(a, b));
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}
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CV_ALWAYS_INLINE void absdiff_store(uchar out[], const v_uint8& a, const v_uint8& b, int x)
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{
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vx_store(&out[x], v_absdiff(a, b));
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}
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CV_ALWAYS_INLINE void absdiff_store(float out[], const v_float32& a, const v_float32& b, int x)
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{
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vx_store(&out[x], v_absdiff(a, b));
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}
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template<typename T, typename VT>
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CV_ALWAYS_INLINE int absdiff_impl(const T in1[], const T in2[], T out[], int length)
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{
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constexpr int nlanes = static_cast<int>(VT::nlanes);
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if (length < nlanes)
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return 0;
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int x = 0;
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for (;;)
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{
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for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
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{
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VT a = vx_load(&in1[x]);
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VT b = vx_load(&in2[x]);
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absdiff_store(out, a, b, x);
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}
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if (x < length && (in1 != out) && (in2 != out))
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{
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x = length - nlanes;
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continue; // process one more time (unaligned tail)
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}
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break;
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}
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return x;
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}
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template<typename T>
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CV_ALWAYS_INLINE int absdiff_simd(const T in1[], const T in2[], T out[], int length)
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{
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if (std::is_same<T, uchar>::value)
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{
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return absdiff_impl<uchar, v_uint8>(reinterpret_cast<const uchar*>(in1),
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reinterpret_cast<const uchar*>(in2),
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reinterpret_cast<uchar*>(out), length);
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}
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else if (std::is_same<T, ushort>::value)
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{
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return absdiff_impl<ushort, v_uint16>(reinterpret_cast<const ushort*>(in1),
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reinterpret_cast<const ushort*>(in2),
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reinterpret_cast<ushort*>(out), length);
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}
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else if (std::is_same<T, short>::value)
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{
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return absdiff_impl<short, v_int16>(reinterpret_cast<const short*>(in1),
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reinterpret_cast<const short*>(in2),
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|
reinterpret_cast<short*>(out), length);
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}
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else if (std::is_same<T, float>::value)
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|
{
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return absdiff_impl<float, v_float32>(reinterpret_cast<const float*>(in1),
|
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reinterpret_cast<const float*>(in2),
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|
reinterpret_cast<float*>(out), length);
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}
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return 0;
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}
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template<typename T, typename VT>
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|
CV_ALWAYS_INLINE int add_simd_sametype(const T in1[], const T in2[], T out[], int length)
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{
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constexpr int nlanes = static_cast<int>(VT::nlanes);
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if (length < nlanes)
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return 0;
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int x = 0;
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for (;;)
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{
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for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
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{
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VT a = vx_load(&in1[x]);
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|
VT b = vx_load(&in2[x]);
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|
vx_store(&out[x], a + b);
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}
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if (x < length && (in1 != out) && (in2 != out))
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{
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x = length - nlanes;
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continue; // process one more time (unaligned tail)
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}
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break;
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}
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return x;
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}
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template<typename SRC, typename DST>
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CV_ALWAYS_INLINE int add_simd(const SRC in1[], const SRC in2[], DST out[], int length)
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{
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|
if (std::is_same<DST, float>::value && !std::is_same<SRC, float>::value)
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||||||
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return 0;
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if (std::is_same<DST, SRC>::value)
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{
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if (std::is_same<DST, uchar>::value)
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|
{
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|
return add_simd_sametype<uchar, v_uint8>(reinterpret_cast<const uchar*>(in1),
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reinterpret_cast<const uchar*>(in2),
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|
reinterpret_cast<uchar*>(out), length);
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}
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else if (std::is_same<DST, short>::value)
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|
{
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|
return add_simd_sametype<short, v_int16>(reinterpret_cast<const short*>(in1),
|
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|
reinterpret_cast<const short*>(in2),
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||||||
|
reinterpret_cast<short*>(out), length);
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||||||
|
}
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||||||
|
else if (std::is_same<DST, float>::value)
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||||||
|
{
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||||||
|
return add_simd_sametype<float, v_float32>(reinterpret_cast<const float*>(in1),
|
||||||
|
reinterpret_cast<const float*>(in2),
|
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|
reinterpret_cast<float*>(out), length);
|
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|
}
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}
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|
else if (std::is_same<SRC, short>::value && std::is_same<DST, uchar>::value)
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{
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constexpr int nlanes = static_cast<int>(v_uint8::nlanes);
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if (length < nlanes)
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|
return 0;
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int x = 0;
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for (;;)
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{
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for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
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{
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v_int16 a1 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in1[x]));
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||||||
|
v_int16 a2 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in1[x + nlanes / 2]));
|
||||||
|
v_int16 b1 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in2[x]));
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||||||
|
v_int16 b2 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in2[x + nlanes / 2]));
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|
|
||||||
|
vx_store(reinterpret_cast<uchar*>(&out[x]), v_pack_u(a1 + b1, a2 + b2));
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}
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if (x < length)
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|
{
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CV_DbgAssert((reinterpret_cast<const short*>(in1) != reinterpret_cast<const short*>(out)) &&
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|
(reinterpret_cast<const short*>(in2) != reinterpret_cast<const short*>(out)));
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x = length - nlanes;
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continue; // process one more time (unaligned tail)
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}
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break;
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}
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return x;
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}
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else if (std::is_same<SRC, float>::value && std::is_same<DST, uchar>::value)
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{
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constexpr int nlanes = static_cast<int>(v_uint8::nlanes);
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if (length < nlanes)
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return 0;
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int x = 0;
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for (;;)
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{
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for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
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|
{
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v_float32 a1 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x]));
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||||||
|
v_float32 a2 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 a3 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + 2 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 a4 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + 3 * nlanes / 4]));
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||||||
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||||||
|
v_float32 b1 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x]));
|
||||||
|
v_float32 b2 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 b3 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + 2 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 b4 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + 3 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
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||||||
|
vx_store(reinterpret_cast<uchar*>(&out[x]), v_pack_u(v_pack(v_round(a1 + b1), v_round(a2 + b2)),
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|
v_pack(v_round(a3 + b3), v_round(a4 + b4))));
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|
}
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|
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if (x < length)
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||||||
|
{
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||||||
|
CV_DbgAssert((reinterpret_cast<const float*>(in1) != reinterpret_cast<const float*>(out)) &&
|
||||||
|
(reinterpret_cast<const float*>(in2) != reinterpret_cast<const float*>(out)));
|
||||||
|
x = length - nlanes;
|
||||||
|
continue; // process one more time (unaligned tail)
|
||||||
|
}
|
||||||
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break;
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|
}
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||||||
|
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return x;
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}
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return 0;
|
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|
}
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template<typename T, typename VT>
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|
CV_ALWAYS_INLINE int sub_simd_sametype(const T in1[], const T in2[], T out[], int length)
|
||||||
|
{
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||||||
|
constexpr int nlanes = static_cast<int>(VT::nlanes);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (length < nlanes)
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||||||
|
return 0;
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||||||
|
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int x = 0;
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||||||
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for (;;)
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||||||
|
{
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||||||
|
for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
VT a = vx_load(&in1[x]);
|
||||||
|
VT b = vx_load(&in2[x]);
|
||||||
|
vx_store(&out[x], a - b);
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
if (x < length && (in1 != out) && (in2 != out))
|
||||||
|
{
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||||||
|
x = length - nlanes;
|
||||||
|
continue; // process one more time (unaligned tail)
|
||||||
|
}
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||||||
|
break;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
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|
return x;
|
||||||
|
}
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template<typename SRC, typename DST>
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|
CV_ALWAYS_INLINE int sub_simd(const SRC in1[], const SRC in2[], DST out[], int length)
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||||||
|
{
|
||||||
|
if (std::is_same<DST, float>::value && !std::is_same<SRC, float>::value)
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (std::is_same<DST, SRC>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (std::is_same<DST, uchar>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sub_simd_sametype<uchar, v_uint8>(reinterpret_cast<const uchar*>(in1),
|
||||||
|
reinterpret_cast<const uchar*>(in2),
|
||||||
|
reinterpret_cast<uchar*>(out), length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (std::is_same<DST, short>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sub_simd_sametype<short, v_int16>(reinterpret_cast<const short*>(in1),
|
||||||
|
reinterpret_cast<const short*>(in2),
|
||||||
|
reinterpret_cast<short*>(out), length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (std::is_same<DST, float>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sub_simd_sametype<float, v_float32>(reinterpret_cast<const float*>(in1),
|
||||||
|
reinterpret_cast<const float*>(in2),
|
||||||
|
reinterpret_cast<float*>(out), length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (std::is_same<SRC, short>::value && std::is_same<DST, uchar>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
constexpr int nlanes = static_cast<int>(v_uint8::nlanes);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (length < nlanes)
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int x = 0;
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||||||
|
for (;;)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v_int16 a1 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in1[x]));
|
||||||
|
v_int16 a2 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in1[x + nlanes / 2]));
|
||||||
|
v_int16 b1 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in2[x]));
|
||||||
|
v_int16 b2 = vx_load(reinterpret_cast<const short*>(&in2[x + nlanes / 2]));
|
||||||
|
|
||||||
|
vx_store(reinterpret_cast<uchar*>(&out[x]), v_pack_u(a1 - b1, a2 - b2));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (x < length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CV_DbgAssert((reinterpret_cast<const short*>(in1) != reinterpret_cast<const short*>(out)) &&
|
||||||
|
(reinterpret_cast<const short*>(in2) != reinterpret_cast<const short*>(out)));
|
||||||
|
x = length - nlanes;
|
||||||
|
continue; // process one more time (unaligned tail)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return x;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (std::is_same<SRC, float>::value && std::is_same<DST, uchar>::value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
constexpr int nlanes = static_cast<int>(v_uint8::nlanes);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (length < nlanes)
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int x = 0;
|
||||||
|
for (;;)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (; x <= length - nlanes; x += nlanes)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v_float32 a1 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x]));
|
||||||
|
v_float32 a2 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 a3 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + 2 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 a4 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in1[x + 3 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
|
||||||
|
v_float32 b1 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x]));
|
||||||
|
v_float32 b2 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 b3 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + 2 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
v_float32 b4 = vx_load(reinterpret_cast<const float*>(&in2[x + 3 * nlanes / 4]));
|
||||||
|
|
||||||
|
vx_store(reinterpret_cast<uchar*>(&out[x]), v_pack_u(v_pack(v_round(a1 - b1), v_round(a2 - b2)),
|
||||||
|
v_pack(v_round(a3 - b3), v_round(a4 - b4))));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (x < length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CV_DbgAssert((reinterpret_cast<const float*>(in1) != reinterpret_cast<const float*>(out)) &&
|
||||||
|
(reinterpret_cast<const float*>(in2) != reinterpret_cast<const float*>(out)));
|
||||||
|
x = length - nlanes;
|
||||||
|
continue; // process one more time (unaligned tail)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return x;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
template<typename DST, typename SRC1, typename SRC2>
|
template<typename DST, typename SRC1, typename SRC2>
|
||||||
static void run_arithm(Buffer &dst, const View &src1, const View &src2, Arithm arithm,
|
static void run_arithm(Buffer &dst, const View &src1, const View &src2, Arithm arithm,
|
||||||
double scale=1)
|
double scale=1)
|
||||||
@ -168,29 +510,37 @@ static void run_arithm(Buffer &dst, const View &src1, const View &src2, Arithm a
|
|||||||
// NB: assume in/out types are not 64-bits
|
// NB: assume in/out types are not 64-bits
|
||||||
float _scale = static_cast<float>( scale );
|
float _scale = static_cast<float>( scale );
|
||||||
|
|
||||||
|
int x = 0;
|
||||||
|
|
||||||
switch (arithm)
|
switch (arithm)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
case ARITHM_ABSDIFF:
|
case ARITHM_ADD:
|
||||||
for (int l=0; l < length; l++)
|
{
|
||||||
out[l] = absdiff<DST>(in1[l], in2[l]);
|
#if CV_SIMD
|
||||||
break;
|
x = add_simd(in1, in2, out, length);
|
||||||
case ARITHM_ADD:
|
#endif
|
||||||
for (int l=0; l < length; l++)
|
for (; x < length; ++x)
|
||||||
out[l] = add<DST>(in1[l], in2[l]);
|
out[x] = add<DST>(in1[x], in2[x]);
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
case ARITHM_SUBTRACT:
|
}
|
||||||
for (int l=0; l < length; l++)
|
case ARITHM_SUBTRACT:
|
||||||
out[l] = sub<DST>(in1[l], in2[l]);
|
{
|
||||||
break;
|
#if CV_SIMD
|
||||||
case ARITHM_MULTIPLY:
|
x = sub_simd(in1, in2, out, length);
|
||||||
for (int l=0; l < length; l++)
|
#endif
|
||||||
out[l] = mul<DST>(in1[l], in2[l], _scale);
|
for (; x < length; ++x)
|
||||||
break;
|
out[x] = sub<DST>(in1[x], in2[x]);
|
||||||
case ARITHM_DIVIDE:
|
break;
|
||||||
for (int l=0; l < length; l++)
|
}
|
||||||
out[l] = div<DST>(in1[l], in2[l], _scale);
|
case ARITHM_MULTIPLY:
|
||||||
break;
|
for (; x < length; ++x)
|
||||||
default: CV_Error(cv::Error::StsBadArg, "unsupported arithmetic operation");
|
out[x] = mul<DST>(in1[x], in2[x], _scale);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case ARITHM_DIVIDE:
|
||||||
|
for (; x < length; ++x)
|
||||||
|
out[x] = div<DST>(in1[x], in2[x], _scale);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default: CV_Error(cv::Error::StsBadArg, "unsupported arithmetic operation");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -270,6 +620,29 @@ GAPI_FLUID_KERNEL(GFluidDiv, cv::gapi::core::GDiv, false)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename DST, typename SRC1, typename SRC2>
|
||||||
|
static void run_absdiff(Buffer &dst, const View &src1, const View &src2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static_assert(std::is_same<SRC1, SRC2>::value, "wrong types");
|
||||||
|
static_assert(std::is_same<SRC1, DST>::value, "wrong types");
|
||||||
|
|
||||||
|
const auto *in1 = src1.InLine<SRC1>(0);
|
||||||
|
const auto *in2 = src2.InLine<SRC2>(0);
|
||||||
|
auto *out = dst.OutLine<DST>();
|
||||||
|
|
||||||
|
int width = dst.length();
|
||||||
|
int chan = dst.meta().chan;
|
||||||
|
int length = width * chan;
|
||||||
|
|
||||||
|
int x = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
#if CV_SIMD
|
||||||
|
x = absdiff_simd(in1, in2, out, length);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
for (; x < length; ++x)
|
||||||
|
out[x] = absdiff<DST>(in1[x], in2[x]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
GAPI_FLUID_KERNEL(GFluidAbsDiff, cv::gapi::core::GAbsDiff, false)
|
GAPI_FLUID_KERNEL(GFluidAbsDiff, cv::gapi::core::GAbsDiff, false)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
static const int Window = 1;
|
static const int Window = 1;
|
||||||
@ -277,10 +650,10 @@ GAPI_FLUID_KERNEL(GFluidAbsDiff, cv::gapi::core::GAbsDiff, false)
|
|||||||
static void run(const View &src1, const View &src2, Buffer &dst)
|
static void run(const View &src1, const View &src2, Buffer &dst)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// DST SRC1 SRC2 OP __VA_ARGS__
|
// DST SRC1 SRC2 OP __VA_ARGS__
|
||||||
BINARY_(uchar , uchar , uchar , run_arithm, dst, src1, src2, ARITHM_ABSDIFF);
|
BINARY_(uchar , uchar , uchar , run_absdiff, dst, src1, src2);
|
||||||
BINARY_(ushort, ushort, ushort, run_arithm, dst, src1, src2, ARITHM_ABSDIFF);
|
BINARY_(ushort, ushort, ushort, run_absdiff, dst, src1, src2);
|
||||||
BINARY_( short, short, short, run_arithm, dst, src1, src2, ARITHM_ABSDIFF);
|
BINARY_( short, short, short, run_absdiff, dst, src1, src2);
|
||||||
BINARY_( float, float, float, run_arithm, dst, src1, src2, ARITHM_ABSDIFF);
|
BINARY_( float, float, float, run_absdiff, dst, src1, src2);
|
||||||
|
|
||||||
CV_Error(cv::Error::StsBadArg, "unsupported combination of types");
|
CV_Error(cv::Error::StsBadArg, "unsupported combination of types");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
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