hc
2023-05-26 a23f51ed7a39e452c1037343a84d7db1ca2c5bd7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
// This file is part of OpenCV project.
// It is subject to the license terms in the LICENSE file found in the top-level directory
// of this distribution and at http://opencv.org/license.html.
//
// Copyright (C) 2018-2019 Intel Corporation
 
 
#ifndef OPENCV_GAPI_GOCLKERNEL_HPP
#define OPENCV_GAPI_GOCLKERNEL_HPP
 
#include <vector>
#include <functional>
#include <map>
#include <unordered_map>
 
#include <opencv2/core/mat.hpp>
#include <opencv2/gapi/gcommon.hpp>
#include <opencv2/gapi/gkernel.hpp>
#include <opencv2/gapi/garg.hpp>
 
// FIXME: namespace scheme for backends?
namespace cv {
 
namespace gimpl
{
    // Forward-declare an internal class
    class GOCLExecutable;
} // namespace gimpl
 
namespace gapi
{
namespace ocl
{
    /**
     * \addtogroup gapi_std_backends G-API Standard Backends
     * @{
     */
    /**
     * @brief Get a reference to OCL backend.
     *
     * At the moment, the OCL backend is built atop of OpenCV
     * "Transparent API" (T-API), see cv::UMat for details.
     *
     * @sa gapi_std_backends
     */
    GAPI_EXPORTS cv::gapi::GBackend backend();
    /** @} */
} // namespace ocl
} // namespace gapi
 
 
// Represents arguments which are passed to a wrapped OCL function
// FIXME: put into detail?
class GAPI_EXPORTS GOCLContext
{
public:
    // Generic accessor API
    template<typename T>
    const T& inArg(int input) { return m_args.at(input).get<T>(); }
 
    // Syntax sugar
    const cv::UMat&  inMat(int input);
    cv::UMat&  outMatR(int output); // FIXME: Avoid cv::Mat m = ctx.outMatR()
 
    const cv::gapi::own::Scalar& inVal(int input);
    cv::gapi::own::Scalar& outValR(int output); // FIXME: Avoid cv::gapi::own::Scalar s = ctx.outValR()
    template<typename T> std::vector<T>& outVecR(int output) // FIXME: the same issue
    {
        return outVecRef(output).wref<T>();
    }
 
protected:
    detail::VectorRef& outVecRef(int output);
 
    std::vector<GArg> m_args;
    std::unordered_map<std::size_t, GRunArgP> m_results;
 
 
    friend class gimpl::GOCLExecutable;
};
 
class GAPI_EXPORTS GOCLKernel
{
public:
    // This function is kernel's execution entry point (does the processing work)
    using F = std::function<void(GOCLContext &)>;
 
    GOCLKernel();
    explicit GOCLKernel(const F& f);
 
    void apply(GOCLContext &ctx);
 
protected:
    F m_f;
};
 
// FIXME: This is an ugly ad-hoc imlpementation. TODO: refactor
 
namespace detail
{
template<class T> struct ocl_get_in;
template<> struct ocl_get_in<cv::GMat>
{
    static cv::UMat    get(GOCLContext &ctx, int idx) { return ctx.inMat(idx); }
};
template<> struct ocl_get_in<cv::GScalar>
{
    static cv::Scalar get(GOCLContext &ctx, int idx) { return to_ocv(ctx.inVal(idx)); }
};
template<typename U> struct ocl_get_in<cv::GArray<U> >
{
    static const std::vector<U>& get(GOCLContext &ctx, int idx) { return ctx.inArg<VectorRef>(idx).rref<U>(); }
};
template<class T> struct ocl_get_in
{
    static T get(GOCLContext &ctx, int idx) { return ctx.inArg<T>(idx); }
};
 
struct tracked_cv_umat{
    //TODO Think if T - API could reallocate UMat to a proper size - how do we handle this ?
    //tracked_cv_umat(cv::UMat& m) : r{(m)}, original_data{m.getMat(ACCESS_RW).data} {}
    tracked_cv_umat(cv::UMat& m) : r(m), original_data{ nullptr } {}
    cv::UMat &r; // FIXME: It was a value (not a reference) before.
                 // Actually OCL backend should allocate its internal data!
    uchar* original_data;
 
    operator cv::UMat& (){ return r;}
    void validate() const{
        //if (r.getMat(ACCESS_RW).data != original_data)
        //{
        //    util::throw_error
        //        (std::logic_error
        //         ("OpenCV kernel output parameter was reallocated. \n"
        //          "Incorrect meta data was provided ?"));
        //}
 
    }
};
 
struct scalar_wrapper_ocl
{
    //FIXME reuse CPU (OpenCV) plugin code
    scalar_wrapper_ocl(cv::gapi::own::Scalar& s) : m_s{cv::gapi::own::to_ocv(s)}, m_org_s(s) {};
    operator cv::Scalar& () { return m_s; }
    void writeBack() const  { m_org_s = to_own(m_s); }
 
    cv::Scalar m_s;
    cv::gapi::own::Scalar& m_org_s;
};
 
template<typename... Outputs>
void postprocess_ocl(Outputs&... outs)
{
    struct
    {
        void operator()(tracked_cv_umat* bm) { bm->validate(); }
        void operator()(scalar_wrapper_ocl* sw) { sw->writeBack(); }
        void operator()(...) {                  }
 
    } validate;
    //dummy array to unfold parameter pack
    int dummy[] = { 0, (validate(&outs), 0)... };
    cv::util::suppress_unused_warning(dummy);
}
 
template<class T> struct ocl_get_out;
template<> struct ocl_get_out<cv::GMat>
{
    static tracked_cv_umat get(GOCLContext &ctx, int idx)
    {
        auto& r = ctx.outMatR(idx);
        return{ r };
    }
};
template<> struct ocl_get_out<cv::GScalar>
{
    static scalar_wrapper_ocl get(GOCLContext &ctx, int idx)
    {
        auto& s = ctx.outValR(idx);
        return{ s };
    }
};
template<typename U> struct ocl_get_out<cv::GArray<U> >
{
    static std::vector<U>& get(GOCLContext &ctx, int idx) { return ctx.outVecR<U>(idx);  }
};
 
template<typename, typename, typename>
struct OCLCallHelper;
 
// FIXME: probably can be simplified with std::apply or analogue.
template<typename Impl, typename... Ins, typename... Outs>
struct OCLCallHelper<Impl, std::tuple<Ins...>, std::tuple<Outs...> >
{
    template<typename... Inputs>
    struct call_and_postprocess
    {
        template<typename... Outputs>
        static void call(Inputs&&... ins, Outputs&&... outs)
        {
            //not using a std::forward on outs is deliberate in order to
            //cause compilation error, by trying to bind rvalue references to lvalue references
            Impl::run(std::forward<Inputs>(ins)..., outs...);
 
            postprocess_ocl(outs...);
        }
    };
 
    template<int... IIs, int... OIs>
    static void call_impl(GOCLContext &ctx, detail::Seq<IIs...>, detail::Seq<OIs...>)
    {
        //TODO: Make sure that OpenCV kernels do not reallocate memory for output parameters
        //by comparing it's state (data ptr) before and after the call.
        //Convert own::Scalar to cv::Scalar before call kernel and run kernel
        //convert cv::Scalar to own::Scalar after call kernel and write back results
        call_and_postprocess<decltype(ocl_get_in<Ins>::get(ctx, IIs))...>::call(ocl_get_in<Ins>::get(ctx, IIs)..., ocl_get_out<Outs>::get(ctx, OIs)...);
    }
 
    static void call(GOCLContext &ctx)
    {
        call_impl(ctx,
            typename detail::MkSeq<sizeof...(Ins)>::type(),
            typename detail::MkSeq<sizeof...(Outs)>::type());
    }
};
 
} // namespace detail
 
template<class Impl, class K>
class GOCLKernelImpl: public cv::detail::OCLCallHelper<Impl, typename K::InArgs, typename K::OutArgs>,
                      public cv::detail::KernelTag
{
    using P = detail::OCLCallHelper<Impl, typename K::InArgs, typename K::OutArgs>;
 
public:
    using API = K;
 
    static cv::gapi::GBackend backend()  { return cv::gapi::ocl::backend(); }
    static cv::GOCLKernel     kernel()   { return GOCLKernel(&P::call);     }
};
 
#define GAPI_OCL_KERNEL(Name, API) struct Name: public cv::GOCLKernelImpl<Name, API>
 
} // namespace cv
 
#endif // OPENCV_GAPI_GOCLKERNEL_HPP