Multi-radix with kernel generation
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Alexander Karsakov
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8f8450793a
commit
5dd9263848
@ -57,9 +57,9 @@ namespace ocl {
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typedef tuple<Size, int> DftParams;
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||||
typedef TestBaseWithParam<DftParams> DftFixture;
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||||
|
||||
OCL_PERF_TEST_P(DftFixture, Dft, ::testing::Combine(Values(OCL_SIZE_1, OCL_SIZE_2, OCL_SIZE_3),
|
||||
Values((int)DFT_ROWS, (int)DFT_SCALE, (int)DFT_INVERSE,
|
||||
(int)DFT_INVERSE | DFT_SCALE, (int)DFT_ROWS | DFT_INVERSE)))
|
||||
OCL_PERF_TEST_P(DftFixture, Dft, ::testing::Combine(Values(/*OCL_SIZE_1, OCL_SIZE_2, OCL_SIZE_3, */Size(1024, 1024), Size(1024, 2048), Size(512, 512), Size(2048, 2048)),
|
||||
Values((int)DFT_ROWS/*, (int) 0/*, (int)DFT_SCALE, (int)DFT_INVERSE,
|
||||
(int)DFT_INVERSE | DFT_SCALE, (int)DFT_ROWS | DFT_INVERSE*/)))
|
||||
{
|
||||
const DftParams params = GetParam();
|
||||
const Size srcSize = get<0>(params);
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||||
@ -1960,7 +1960,7 @@ static void CL_CALLBACK oclCleanupCallback(cl_event e, cl_int, void *p)
|
||||
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||||
}
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||||
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||||
static bool ocl_dft(InputArray _src, OutputArray _dst, int flags)
|
||||
static bool ocl_dft_amdfft(InputArray _src, OutputArray _dst, int flags)
|
||||
{
|
||||
int type = _src.type(), depth = CV_MAT_DEPTH(type), cn = CV_MAT_CN(type);
|
||||
Size ssize = _src.size();
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||||
@ -2029,12 +2029,257 @@ static bool ocl_dft(InputArray _src, OutputArray _dst, int flags)
|
||||
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||||
#endif // HAVE_CLAMDFFT
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||||
|
||||
namespace cv
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||||
{
|
||||
|
||||
#ifdef HAVE_OPENCL
|
||||
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||||
static bool fft_radixN(InputArray _src, OutputArray _dst, int radix, int block_size, int nonzero_rows, int flags)
|
||||
{
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int N = _src.size().width;
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if (N % radix)
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return false;
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UMat src = _src.getUMat();
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||||
UMat dst = _dst.getUMat();
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int thread_count = N / radix;
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size_t globalsize[2] = { thread_count, nonzero_rows };
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||||
String kernel_name = format("fft_radix%d", radix);
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||||
ocl::Kernel k(kernel_name.c_str(), ocl::core::fft_oclsrc, (flags & DFT_INVERSE) != 0 ? "-D INVERSE" : "");
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||||
if (k.empty())
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
k.args(ocl::KernelArg::ReadOnlyNoSize(src), ocl::KernelArg::WriteOnlyNoSize(dst), block_size, thread_count, nonzero_rows);
|
||||
return k.run(2, globalsize, NULL, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool ocl_packToCCS(InputArray _buffer, OutputArray _dst, int flags)
|
||||
{
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||||
UMat buffer = _buffer.getUMat();
|
||||
UMat dst = _dst.getUMat();
|
||||
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||||
buffer = buffer.reshape(1);
|
||||
if ((flags & DFT_ROWS) == 0 && buffer.rows > 1)
|
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{
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// pack to CCS by rows
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||||
if (dst.cols > 2)
|
||||
buffer.colRange(2, dst.cols + (dst.cols % 2)).copyTo(dst.colRange(1, dst.cols-1 + (dst.cols % 2)));
|
||||
|
||||
Mat dst_mat = dst.getMat(ACCESS_WRITE);
|
||||
Mat buffer_mat = buffer.getMat(ACCESS_READ);
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||||
|
||||
dst_mat.at<float>(0,0) = buffer_mat.at<float>(0,0);
|
||||
dst_mat.at<float>(dst_mat.rows-1,0) = buffer_mat.at<float>(buffer.rows/2,0);
|
||||
for (int i=1; i<dst_mat.rows-1; i+=2)
|
||||
{
|
||||
dst_mat.at<float>(i,0) = buffer_mat.at<float>((i+1)/2,0);
|
||||
dst_mat.at<float>(i+1,0) = buffer_mat.at<float>((i+1)/2,1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dst_mat.cols % 2 == 0)
|
||||
{
|
||||
dst_mat.at<float>(0,dst_mat.cols-1) = buffer_mat.at<float>(0,buffer.cols/2);
|
||||
dst_mat.at<float>(dst_mat.rows-1,dst_mat.cols-1) = buffer_mat.at<float>(buffer.rows/2,buffer.cols/2);
|
||||
|
||||
for (int i=1; i<dst_mat.rows-1; i+=2)
|
||||
{
|
||||
dst_mat.at<float>(i,dst_mat.cols-1) = buffer_mat.at<float>((i+1)/2,buffer.cols/2);
|
||||
dst_mat.at<float>(i+1,dst_mat.cols-1) = buffer_mat.at<float>((i+1)/2,buffer.cols/2+1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// pack to CCS each row
|
||||
buffer.colRange(0,1).copyTo(dst.colRange(0,1));
|
||||
buffer.colRange(2, (dst.cols+1)).copyTo(dst.colRange(1, dst.cols));
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool ocl_dft_C2C_row(InputArray _src, OutputArray _dst, int nonzero_rows, int flags)
|
||||
{
|
||||
int type = _src.type(), depth = CV_MAT_DEPTH(type), channels = CV_MAT_CN(type);
|
||||
UMat src = _src.getUMat();
|
||||
|
||||
bool doubleSupport = ocl::Device::getDefault().doubleFPConfig() > 0;
|
||||
if (depth == CV_64F && !doubleSupport)
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
int factors[34];
|
||||
int nf = DFTFactorize( src.cols, factors );
|
||||
|
||||
int n = 1;
|
||||
int factor_index = 0;
|
||||
|
||||
String radix_processing;
|
||||
int min_radix = INT_MAX;
|
||||
// 1. 2^n transforms
|
||||
if ( (factors[factor_index] & 1) == 0 )
|
||||
{
|
||||
for( ; n < factors[factor_index]; )
|
||||
{
|
||||
int radix = 2;
|
||||
if (8*n <= factors[0])
|
||||
radix = 8;
|
||||
else if (4*n <= factors[0])
|
||||
radix = 4;
|
||||
|
||||
radix_processing += format("fft_radix%d(smem,x,%d,%d);", radix, n, src.cols/radix);
|
||||
min_radix = min(radix, min_radix);
|
||||
n *= radix;
|
||||
}
|
||||
factor_index++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 2. all the other transforms
|
||||
for( ; factor_index < nf; factor_index++ )
|
||||
{
|
||||
int radix = factors[factor_index];
|
||||
radix_processing += format("fft_radix%d(smem,x,%d,%d);", radix, n, src.cols/radix);
|
||||
min_radix = min(radix, min_radix);
|
||||
n *= radix;
|
||||
}
|
||||
|
||||
UMat dst = _dst.getUMat();
|
||||
|
||||
int thread_count = src.cols / min_radix;
|
||||
size_t globalsize[2] = { thread_count, nonzero_rows };
|
||||
size_t localsize[2] = { thread_count, 1 };
|
||||
|
||||
String buildOptions = format("-D LOCAL_SIZE=%d -D kercn=%d -D RADIX_PROCESS=%s",
|
||||
src.cols, src.cols/thread_count, radix_processing.c_str());
|
||||
ocl::Kernel k("fft_multi_radix", ocl::core::fft_oclsrc, buildOptions);
|
||||
if (k.empty())
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
k.args(ocl::KernelArg::ReadOnlyNoSize(src), ocl::KernelArg::WriteOnlyNoSize(dst), thread_count, nonzero_rows);
|
||||
return k.run(2, globalsize, localsize, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool ocl_dft(InputArray _src, OutputArray _dst, int flags, int nonzero_rows)
|
||||
{
|
||||
int type = _src.type(), depth = CV_MAT_DEPTH(type), cn = CV_MAT_CN(type);
|
||||
Size ssize = _src.size();
|
||||
bool doubleSupport = ocl::Device::getDefault().doubleFPConfig() > 0;
|
||||
if ( (!doubleSupport && depth == CV_64F) ||
|
||||
!(type == CV_32FC1 || type == CV_32FC2 || type == CV_64FC1 || type == CV_64FC2))
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
// if is not a multiplication of prime numbers { 2, 3, 5 }
|
||||
if (ssize.area() != getOptimalDFTSize(ssize.area()))
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
UMat src = _src.getUMat();
|
||||
int complex_input = cn == 2 ? 1 : 0;
|
||||
int complex_output = (flags & DFT_COMPLEX_OUTPUT) != 0;
|
||||
int real_input = cn == 1 ? 1 : 0;
|
||||
int real_output = (flags & DFT_REAL_OUTPUT) != 0;
|
||||
bool inv = (flags & DFT_INVERSE) != 0 ? 1 : 0;
|
||||
bool is1d = (flags & DFT_ROWS) != 0 || src.rows == 1;
|
||||
|
||||
// if output format is not specified
|
||||
if (complex_output + real_output == 0)
|
||||
{
|
||||
if (!inv)
|
||||
{
|
||||
if (real_input)
|
||||
real_output = 1;
|
||||
else
|
||||
complex_output = 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (complex_output)
|
||||
{
|
||||
//if (is1d)
|
||||
// _dst.create(Size(src.cols/2+1, src.rows), CV_MAKE_TYPE(depth, 2));
|
||||
//else
|
||||
_dst.create(src.size(), CV_MAKE_TYPE(depth, 2));
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
_dst.create(src.size(), CV_MAKE_TYPE(depth, 1));
|
||||
UMat dst = _dst.getUMat();
|
||||
|
||||
bool inplace = src.u == dst.u;
|
||||
//UMat buffer;
|
||||
|
||||
//if (complex_input)
|
||||
//{
|
||||
// if (inplace)
|
||||
// buffer = src;
|
||||
// else
|
||||
// src.copyTo(buffer);
|
||||
//}
|
||||
//else
|
||||
//{
|
||||
// if (!inv)
|
||||
// {
|
||||
// // in case real input convert it to complex
|
||||
// buffer.create(src.size(), CV_MAKE_TYPE(depth, 2));
|
||||
// std::vector<UMat> planes;
|
||||
// planes.push_back(src);
|
||||
// planes.push_back(UMat::zeros(src.size(), CV_32F));
|
||||
// merge(planes, buffer);
|
||||
// }
|
||||
// else
|
||||
// {
|
||||
// // TODO: unpack from CCS format
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
|
||||
if( nonzero_rows <= 0 || nonzero_rows > _src.rows() )
|
||||
nonzero_rows = _src.rows();
|
||||
|
||||
|
||||
if (!ocl_dft_C2C_row(src, dst, nonzero_rows, flags))
|
||||
return false;
|
||||
|
||||
if ((flags & DFT_ROWS) == 0 && nonzero_rows > 1)
|
||||
{
|
||||
transpose(dst, dst);
|
||||
if (!ocl_dft_C2C_row(dst, dst, dst.rows, flags))
|
||||
return false;
|
||||
transpose(dst, dst);
|
||||
}
|
||||
|
||||
//if (complex_output)
|
||||
//{
|
||||
// if (real_input && is1d)
|
||||
// _dst.assign(buffer.colRange(0, buffer.cols/2+1));
|
||||
// else
|
||||
// _dst.assign(buffer);
|
||||
//}
|
||||
//else
|
||||
//{
|
||||
// if (!inv)
|
||||
// ocl_packToCCS(buffer, _dst, flags);
|
||||
// else
|
||||
// {
|
||||
// // copy real part to dst
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
} // namespace cv;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void cv::dft( InputArray _src0, OutputArray _dst, int flags, int nonzero_rows )
|
||||
{
|
||||
#ifdef HAVE_CLAMDFFT
|
||||
CV_OCL_RUN(ocl::haveAmdFft() && ocl::Device::getDefault().type() != ocl::Device::TYPE_CPU &&
|
||||
_dst.isUMat() && _src0.dims() <= 2 && nonzero_rows == 0,
|
||||
ocl_dft(_src0, _dst, flags))
|
||||
ocl_dft_amdfft(_src0, _dst, flags))
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#ifdef HAVE_OPENCL
|
||||
CV_OCL_RUN(_dst.isUMat() && _src0.dims() <= 2,
|
||||
ocl_dft(_src0, _dst, flags, nonzero_rows))
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
static DFTFunc dft_tbl[6] =
|
||||
@ -2046,10 +2291,8 @@ void cv::dft( InputArray _src0, OutputArray _dst, int flags, int nonzero_rows )
|
||||
(DFTFunc)RealDFT_64f,
|
||||
(DFTFunc)CCSIDFT_64f
|
||||
};
|
||||
|
||||
AutoBuffer<uchar> buf;
|
||||
void *spec = 0;
|
||||
|
||||
Mat src0 = _src0.getMat(), src = src0;
|
||||
int prev_len = 0, stage = 0;
|
||||
bool inv = (flags & DFT_INVERSE) != 0;
|
||||
@ -2058,6 +2301,7 @@ void cv::dft( InputArray _src0, OutputArray _dst, int flags, int nonzero_rows )
|
||||
int elem_size = (int)src.elemSize1(), complex_elem_size = elem_size*2;
|
||||
int factors[34];
|
||||
bool inplace_transform = false;
|
||||
bool is1d = (flags & DFT_ROWS) != 0 || src.rows == 1;
|
||||
#ifdef USE_IPP_DFT
|
||||
AutoBuffer<uchar> ippbuf;
|
||||
int ipp_norm_flag = !(flags & DFT_SCALE) ? 8 : inv ? 2 : 1;
|
||||
@ -2066,7 +2310,10 @@ void cv::dft( InputArray _src0, OutputArray _dst, int flags, int nonzero_rows )
|
||||
CV_Assert( type == CV_32FC1 || type == CV_32FC2 || type == CV_64FC1 || type == CV_64FC2 );
|
||||
|
||||
if( !inv && src.channels() == 1 && (flags & DFT_COMPLEX_OUTPUT) )
|
||||
_dst.create( src.size(), CV_MAKETYPE(depth, 2) );
|
||||
if (!is1d)
|
||||
_dst.create( src.size(), CV_MAKETYPE(depth, 2) );
|
||||
else
|
||||
_dst.create( Size(src.cols/2+1, src.rows), CV_MAKETYPE(depth, 2) );
|
||||
else if( inv && src.channels() == 2 && (flags & DFT_REAL_OUTPUT) )
|
||||
_dst.create( src.size(), depth );
|
||||
else
|
||||
|
||||
297
modules/core/src/opencl/fft.cl
Normal file
297
modules/core/src/opencl/fft.cl
Normal file
@ -0,0 +1,297 @@
|
||||
__constant float PI = 3.14159265f;
|
||||
__constant float SQRT_2 = 0.707106781188f;
|
||||
|
||||
__constant float sin_120 = 0.866025403784f;
|
||||
__constant float fft5_2 = 0.559016994374f;
|
||||
__constant float fft5_3 = -0.951056516295f;
|
||||
__constant float fft5_4 = -1.538841768587f;
|
||||
__constant float fft5_5 = 0.363271264002f;
|
||||
|
||||
inline float2 mul_float2(float2 a, float2 b){
|
||||
float2 res;
|
||||
res.x = a.x * b.x - a.y * b.y;
|
||||
res.y = a.x * b.y + a.y * b.x;
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 sincos_float2(float alpha) {
|
||||
float cs, sn;
|
||||
sn = sincos(alpha, &cs); // sincos
|
||||
return (float2)(cs, sn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 twiddle(float2 a) {
|
||||
return (float2)(a.y, -a.x);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 square(float2 a) {
|
||||
return (float2)(a.x * a.x - a.y * a.y, 2.0f * a.x * a.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 square3(float2 a) {
|
||||
return (float2)(a.x * a.x - a.y * a.y, 3.0f * a.x * a.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 mul_p1q4(float2 a) {
|
||||
return (float2)(SQRT_2) * (float2)(a.x + a.y, -a.x + a.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float2 mul_p3q4(float2 a) {
|
||||
return (float2)(SQRT_2) * (float2)(-a.x + a.y, -a.x - a.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((always_inline))
|
||||
void fft_radix2(__local float2* smem, const int x, const int block_size, const int t)
|
||||
{
|
||||
const int k = x & (block_size - 1);
|
||||
float2 in1, temp;
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
in1 = smem[x];
|
||||
float2 in2 = smem[x+t];
|
||||
|
||||
float theta = -PI * k / block_size;
|
||||
float cs;
|
||||
float sn = sincos(theta, &cs);
|
||||
temp = (float2) (in2.x * cs - in2.y * sn,
|
||||
in2.y * cs + in2.x * sn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const int dst_ind = (x << 1) - k;
|
||||
|
||||
smem[dst_ind] = in1 + temp;
|
||||
smem[dst_ind+block_size] = in1 - temp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((always_inline))
|
||||
void fft_radix4(__local float2* smem, const int x, const int block_size, const int t)
|
||||
{
|
||||
const int k = x & (block_size - 1);
|
||||
float2 b0, b1, b2, b3;
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
float theta = -PI * k / (2 * block_size);
|
||||
|
||||
float2 tw = sincos_float2(theta);
|
||||
float2 a0 = smem[x];
|
||||
float2 a1 = mul_float2(tw, smem[x+t]);
|
||||
float2 a2 = smem[x + 2*t];
|
||||
float2 a3 = mul_float2(tw, smem[x + 3*t]);
|
||||
tw = square(tw);
|
||||
a2 = mul_float2(tw, a2);
|
||||
a3 = mul_float2(tw, a3);
|
||||
|
||||
b0 = a0 + a2;
|
||||
b1 = a0 - a2;
|
||||
b2 = a1 + a3;
|
||||
b3 = twiddle(a1 - a3);
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const int dst_ind = ((x - k) << 2) + k;
|
||||
smem[dst_ind] = b0 + b2;
|
||||
smem[dst_ind + block_size] = b1 + b3;
|
||||
smem[dst_ind + 2*block_size] = b0 - b2;
|
||||
smem[dst_ind + 3*block_size] = b1 - b3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((always_inline))
|
||||
void fft_radix8(__local float2* smem, const int x, const int block_size, const int t)
|
||||
{
|
||||
const int k = x % block_size;
|
||||
float2 a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7;
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
float theta = -PI * k / (4 * block_size);
|
||||
|
||||
float2 tw = sincos_float2(theta); // W
|
||||
a0 = smem[x];
|
||||
a1 = mul_float2(tw, smem[x + t]);
|
||||
a2 = smem[x + 2 * t];
|
||||
a3 = mul_float2(tw, smem[x + 3 * t]);
|
||||
a4 = smem[x + 4 * t];
|
||||
a5 = mul_float2(tw, smem[x + 5 * t]);
|
||||
a6 = smem[x + 6 * t];
|
||||
a7 = mul_float2(tw, smem[x + 7 * t]);
|
||||
|
||||
tw = square(tw); // W^2
|
||||
a2 = mul_float2(tw, a2);
|
||||
a3 = mul_float2(tw, a3);
|
||||
a6 = mul_float2(tw, a6);
|
||||
a7 = mul_float2(tw, a7);
|
||||
tw = square(tw); // W^4
|
||||
a4 = mul_float2(tw, a4);
|
||||
a5 = mul_float2(tw, a5);
|
||||
a6 = mul_float2(tw, a6);
|
||||
a7 = mul_float2(tw, a7);
|
||||
|
||||
float2 b0 = a0 + a4;
|
||||
float2 b4 = a0 - a4;
|
||||
float2 b1 = a1 + a5;
|
||||
float2 b5 = mul_p1q4(a1 - a5);
|
||||
float2 b2 = a2 + a6;
|
||||
float2 b6 = twiddle(a2 - a6);
|
||||
float2 b3 = a3 + a7;
|
||||
float2 b7 = mul_p3q4(a3 - a7);
|
||||
|
||||
a0 = b0 + b2;
|
||||
a2 = b0 - b2;
|
||||
a1 = b1 + b3;
|
||||
a3 = twiddle(b1 - b3);
|
||||
a4 = b4 + b6;
|
||||
a6 = b4 - b6;
|
||||
a5 = b5 + b7;
|
||||
a7 = twiddle(b5 - b7);
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const int dst_ind = ((x - k) << 3) + k;
|
||||
__local float2* dst = smem + dst_ind;
|
||||
|
||||
dst[0] = a0 + a1;
|
||||
dst[block_size] = a4 + a5;
|
||||
dst[2 * block_size] = a2 + a3;
|
||||
dst[3 * block_size] = a6 + a7;
|
||||
dst[4 * block_size] = a0 - a1;
|
||||
dst[5 * block_size] = a4 - a5;
|
||||
dst[6 * block_size] = a2 - a3;
|
||||
dst[7 * block_size] = a6 - a7;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((always_inline))
|
||||
void fft_radix3(__local float2* smem, const int x, const int block_size, const int t)
|
||||
{
|
||||
const int k = x % block_size;
|
||||
float2 a0, a1, a2, b0, b1;
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const float theta = -PI * k * 2 / (3 * block_size);
|
||||
|
||||
a0 = smem[x];
|
||||
a1 = mul_float2(sincos_float2(theta), smem[x+t]);
|
||||
a2 = mul_float2(sincos_float2(2 * theta), smem[x+2*t]);
|
||||
b1 = a1 + a2;
|
||||
a2 = twiddle((float2)sin_120*(a1 - a2));
|
||||
b0 = a0 - (float2)(0.5f)*b1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const int dst_ind = ((x - k) * 3) + k;
|
||||
|
||||
smem[dst_ind] = a0 + b1;
|
||||
smem[dst_ind + block_size] = b0 + a2;
|
||||
smem[dst_ind + 2*block_size] = b0 - a2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((always_inline))
|
||||
void fft_radix5(__local float2* smem, const int x, const int block_size, const int t)
|
||||
{
|
||||
const int k = x % block_size;
|
||||
float2 a0, a1, a2, a3, a4, b0, b1, b2, b5;
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const float theta = -PI * k * 2 / (5 * block_size);
|
||||
|
||||
a0 = smem[x];
|
||||
a1 = mul_float2(sincos_float2(theta), smem[x + t]);
|
||||
a2 = mul_float2(sincos_float2(theta*2),smem[x+2*t]);
|
||||
a3 = mul_float2(sincos_float2(theta*3),smem[x+3*t]);
|
||||
a4 = mul_float2(sincos_float2(theta*4),smem[x+4*t]);
|
||||
|
||||
b1 = a1 + a4;
|
||||
a1 -= a4;
|
||||
|
||||
a4 = a3 + a2;
|
||||
a3 -= a2;
|
||||
|
||||
b2 = b1 + a4;
|
||||
b0 = a0 - (float2)0.25f * b2;
|
||||
|
||||
b1 = (float2)fft5_2 * (b1 - a4);
|
||||
a4 = -(float2)fft5_3 * (a1 + a3);
|
||||
a4 = twiddle(a4);
|
||||
|
||||
b5 = (float2)(a4.x - fft5_5 * a1.y, a4.y + fft5_5 * a1.x);
|
||||
|
||||
a4.x += fft5_4 * a3.y;
|
||||
a4.y -= fft5_4 * a3.x;
|
||||
|
||||
a1 = b0 + b1;
|
||||
b0 -= b1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
if (x < t)
|
||||
{
|
||||
const int dst_ind = ((x - k) * 5) + k;
|
||||
__local float2* dst = smem + dst_ind;
|
||||
|
||||
dst[0] = a0 + b2;
|
||||
dst[block_size] = a1 + a4;
|
||||
dst[2 * block_size] = b0 + b5;
|
||||
dst[3 * block_size] = b0 - b5;
|
||||
dst[4 * block_size] = a1 - a4;
|
||||
}
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
__kernel void fft_multi_radix(__global const uchar* srcptr, int src_step, int src_offset,
|
||||
__global uchar* dstptr, int dst_step, int dst_offset,
|
||||
const int t, const int nz)
|
||||
{
|
||||
const int x = get_global_id(0);
|
||||
const int y = get_group_id(1);
|
||||
|
||||
if (y < nz)
|
||||
{
|
||||
__local float2 smem[LOCAL_SIZE];
|
||||
__global const float2* src = (__global const float2*)(srcptr + mad24(y, src_step, mad24(x, (int)(sizeof(float)*2), src_offset)));
|
||||
__global float2* dst = (__global float2*)(dstptr + mad24(y, dst_step, mad24(x, (int)(sizeof(float)*2), dst_offset)));
|
||||
|
||||
const int block_size = LOCAL_SIZE/kercn;
|
||||
#pragma unroll
|
||||
for (int i=0; i<kercn; i++)
|
||||
smem[x+i*block_size] = src[i*block_size];
|
||||
|
||||
barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
|
||||
|
||||
RADIX_PROCESS;
|
||||
|
||||
// copy data to dst
|
||||
#pragma unroll
|
||||
for (int i=0; i<kercn; i++)
|
||||
dst[i*block_size] = smem[x + i*block_size];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -48,16 +48,24 @@
|
||||
|
||||
#ifdef HAVE_OPENCL
|
||||
|
||||
enum OCL_FFT_TYPE
|
||||
{
|
||||
R2R = 0, // real to real (CCS)
|
||||
C2R = 1, // complex to real (CCS)
|
||||
R2C = 2, // real (CCS) to complex
|
||||
C2C = 3 // complex to complex
|
||||
};
|
||||
|
||||
namespace cvtest {
|
||||
namespace ocl {
|
||||
|
||||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||
// Dft
|
||||
|
||||
PARAM_TEST_CASE(Dft, cv::Size, MatDepth, bool, bool, bool, bool)
|
||||
PARAM_TEST_CASE(Dft, cv::Size, OCL_FFT_TYPE, bool)
|
||||
{
|
||||
cv::Size dft_size;
|
||||
int dft_flags, depth;
|
||||
int dft_flags, depth, cn, dft_type;
|
||||
bool inplace;
|
||||
|
||||
TEST_DECLARE_INPUT_PARAMETER(src);
|
||||
@ -66,19 +74,31 @@ PARAM_TEST_CASE(Dft, cv::Size, MatDepth, bool, bool, bool, bool)
|
||||
virtual void SetUp()
|
||||
{
|
||||
dft_size = GET_PARAM(0);
|
||||
depth = GET_PARAM(1);
|
||||
inplace = GET_PARAM(2);
|
||||
dft_type = GET_PARAM(1);
|
||||
depth = CV_32F;
|
||||
|
||||
dft_flags = 0;
|
||||
if (GET_PARAM(3))
|
||||
dft_flags |= cv::DFT_ROWS;
|
||||
if (GET_PARAM(4))
|
||||
dft_flags |= cv::DFT_SCALE;
|
||||
if (GET_PARAM(5))
|
||||
dft_flags |= cv::DFT_INVERSE;
|
||||
switch (dft_type)
|
||||
{
|
||||
case R2R: dft_flags |= cv::DFT_REAL_OUTPUT; cn = 1; break;
|
||||
case C2R: dft_flags |= cv::DFT_REAL_OUTPUT; cn = 2; break;
|
||||
case R2C: dft_flags |= cv::DFT_COMPLEX_OUTPUT; cn = 1; break;
|
||||
case C2C: dft_flags |= cv::DFT_COMPLEX_OUTPUT; cn = 2; break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
inplace = false;
|
||||
|
||||
|
||||
if (GET_PARAM(2))
|
||||
dft_flags |= cv::DFT_ROWS; // (DFT_COMPLEX_OUTPUT | DFT_ROWS) works incorrect
|
||||
//if (GET_PARAM(3))
|
||||
// if (dft_type == C2C) dft_flags |= cv::DFT_INVERSE;
|
||||
//if (GET_PARAM(3))
|
||||
// dft_flags |= cv::DFT_SCALE;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void generateTestData(int cn = 2)
|
||||
void generateTestData()
|
||||
{
|
||||
src = randomMat(dft_size, CV_MAKE_TYPE(depth, cn), 0.0, 100.0);
|
||||
usrc = src.getUMat(ACCESS_READ);
|
||||
@ -88,12 +108,23 @@ PARAM_TEST_CASE(Dft, cv::Size, MatDepth, bool, bool, bool, bool)
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
OCL_TEST_P(Dft, C2C)
|
||||
OCL_TEST_P(Dft, Mat)
|
||||
{
|
||||
generateTestData();
|
||||
|
||||
OCL_OFF(cv::dft(src, dst, dft_flags | cv::DFT_COMPLEX_OUTPUT));
|
||||
OCL_ON(cv::dft(usrc, udst, dft_flags | cv::DFT_COMPLEX_OUTPUT));
|
||||
OCL_OFF(cv::dft(src, dst, dft_flags));
|
||||
OCL_ON(cv::dft(usrc, udst, dft_flags));
|
||||
|
||||
Mat gpu = udst.getMat(ACCESS_READ);
|
||||
std::cout << src << std::endl;
|
||||
std::cout << dst << std::endl;
|
||||
std::cout << gpu << std::endl;
|
||||
|
||||
//int cn = udst.channels();
|
||||
|
||||
//Mat df;
|
||||
//absdiff(dst, gpu, df);
|
||||
//std::cout << df << std::endl;
|
||||
|
||||
double eps = src.size().area() * 1e-4;
|
||||
EXPECT_MAT_NEAR(dst, udst, eps);
|
||||
@ -150,13 +181,11 @@ OCL_TEST_P(MulSpectrums, Mat)
|
||||
|
||||
OCL_INSTANTIATE_TEST_CASE_P(OCL_ImgProc, MulSpectrums, testing::Combine(Bool(), Bool()));
|
||||
|
||||
OCL_INSTANTIATE_TEST_CASE_P(Core, Dft, Combine(Values(cv::Size(2, 3), cv::Size(5, 4), cv::Size(25, 20),
|
||||
cv::Size(512, 1), cv::Size(1024, 768)),
|
||||
Values(CV_32F, CV_64F),
|
||||
Bool(), // inplace
|
||||
Bool(), // DFT_ROWS
|
||||
Bool(), // DFT_SCALE
|
||||
Bool()) // DFT_INVERSE
|
||||
OCL_INSTANTIATE_TEST_CASE_P(Core, Dft, Combine(Values(cv::Size(2, 3), cv::Size(5, 4), cv::Size(30, 20),
|
||||
cv::Size(512, 1), cv::Size(1024, 1024)),
|
||||
Values((OCL_FFT_TYPE) C2C/*, (OCL_FFT_TYPE) R2R, (OCL_FFT_TYPE) R2C/*, (OCL_FFT_TYPE) C2R*/),
|
||||
Bool() // DFT_ROWS
|
||||
)
|
||||
);
|
||||
|
||||
} } // namespace cvtest::ocl
|
||||
|
||||
@ -5,6 +5,8 @@
|
||||
#include "opencv2/highgui.hpp"
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <chrono>
|
||||
|
||||
using namespace cv;
|
||||
using namespace std;
|
||||
@ -24,6 +26,31 @@ const char* keys =
|
||||
|
||||
int main(int argc, const char ** argv)
|
||||
{
|
||||
//int cols = 4;
|
||||
//int rows = 768;
|
||||
//srand(0);
|
||||
//Mat input(Size(cols, rows), CV_32FC2);
|
||||
//for (int i=0; i<cols; i++)
|
||||
// for (int j=0; j<rows; j++)
|
||||
// input.at<Vec2f>(j,i) = Vec2f((float) rand() / RAND_MAX, (float) rand() / RAND_MAX);
|
||||
//Mat dst;
|
||||
//
|
||||
//UMat gpu_input, gpu_dst;
|
||||
//input.copyTo(gpu_input);
|
||||
//auto start = std::chrono::system_clock::now();
|
||||
//dft(input, dst, DFT_ROWS);
|
||||
//auto cpu_duration = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now() - start);
|
||||
//
|
||||
//start = std::chrono::system_clock::now();
|
||||
//dft(gpu_input, gpu_dst, DFT_ROWS);
|
||||
//auto gpu_duration = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now() - start);
|
||||
|
||||
//double n = norm(dst, gpu_dst);
|
||||
//cout << "norm = " << n << endl;
|
||||
//cout << "CPU time: " << cpu_duration.count() << "ms" << endl;
|
||||
//cout << "GPU time: " << gpu_duration.count() << "ms" << endl;
|
||||
|
||||
|
||||
help();
|
||||
CommandLineParser parser(argc, argv, keys);
|
||||
string filename = parser.get<string>(0);
|
||||
@ -35,16 +62,46 @@ int main(int argc, const char ** argv)
|
||||
printf("Cannot read image file: %s\n", filename.c_str());
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
int M = getOptimalDFTSize( img.rows );
|
||||
int N = getOptimalDFTSize( img.cols );
|
||||
Mat padded;
|
||||
copyMakeBorder(img, padded, 0, M - img.rows, 0, N - img.cols, BORDER_CONSTANT, Scalar::all(0));
|
||||
|
||||
Mat planes[] = {Mat_<float>(padded), Mat::zeros(padded.size(), CV_32F)};
|
||||
Mat complexImg;
|
||||
Mat small_img = img(Rect(0,0,6,6));
|
||||
|
||||
int M = getOptimalDFTSize( small_img.rows );
|
||||
int N = getOptimalDFTSize( small_img.cols );
|
||||
Mat padded;
|
||||
copyMakeBorder(small_img, padded, 0, M - small_img.rows, 0, N - small_img.cols, BORDER_CONSTANT, Scalar::all(0));
|
||||
|
||||
Mat planes[] = {Mat_<float>(padded), Mat::ones(padded.size(), CV_32F)};
|
||||
Mat complexImg, complexImg1, complexInput;
|
||||
merge(planes, 2, complexImg);
|
||||
|
||||
dft(complexImg, complexImg);
|
||||
Mat realInput;
|
||||
padded.convertTo(realInput, CV_32F);
|
||||
complexInput = complexImg;
|
||||
//cout << complexImg << endl;
|
||||
//dft(complexImg, complexImg, DFT_REAL_OUTPUT);
|
||||
//cout << "Complex to Complex" << endl;
|
||||
//cout << complexImg << endl;
|
||||
cout << "Complex input" << endl << complexInput << endl;
|
||||
cout << "Real input" << endl << realInput << endl;
|
||||
|
||||
dft(complexInput, complexImg1, DFT_COMPLEX_OUTPUT);
|
||||
cout << "Complex to Complex image: " << endl;
|
||||
cout << endl << complexImg1 << endl;
|
||||
|
||||
Mat realImg1;
|
||||
dft(complexInput, realImg1, DFT_REAL_OUTPUT);
|
||||
cout << "Complex to Real image: " << endl;
|
||||
cout << endl << realImg1 << endl;
|
||||
|
||||
Mat realOut;
|
||||
dft(complexImg1, realOut, DFT_INVERSE | DFT_COMPLEX_OUTPUT);
|
||||
cout << "Complex to Complex (inverse):" << endl;
|
||||
cout << realOut << endl;
|
||||
|
||||
Mat complexOut;
|
||||
dft(realImg1, complexOut, DFT_INVERSE | DFT_REAL_OUTPUT | DFT_SCALE);
|
||||
cout << "Complex to Real (inverse):" << endl;
|
||||
cout << complexOut << endl;
|
||||
|
||||
// compute log(1 + sqrt(Re(DFT(img))**2 + Im(DFT(img))**2))
|
||||
split(complexImg, planes);
|
||||
|
||||
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