提高 OpenCL 图像处理速度

Question

我认为我的内核执行时间太长了。它的工作是使用加法、减法、除法或乘法将两个图像混合在一起。

#define SETUP_KERNEL(name, operator)\
 __kernel void name(__read_only image2d_t image1,\
                        __read_only image2d_t image2,\
                       __write_only image2d_t output,\
                       const sampler_t sampler1,\
                       const sampler_t sampler2,\
                       float opacity)\
{\
    int2 xy = (int2) (get_global_id(0), get_global_id(1));\
    float2 normalizedCoords = convert_float2(xy) / (float2) (get_image_width(output), get_image_height(output));\
    float4 pixel1 = read_imagef(image1, sampler1, normalizedCoords);\
    float4 pixel2 = read_imagef(image2, sampler2, normalizedCoords);\
    write_imagef(output, xy, (pixel1 * opacity) operator pixel2);\
}

SETUP_KERNEL(div, /)
SETUP_KERNEL(add, +)
SETUP_KERNEL(mult, *)
SETUP_KERNEL(sub, -)

如您所见，我使用宏来快速定义不同的内核。（我应该更好地使用功能吗？）内核以某种方式在 GTX 970 上花费了 3 毫秒。我可以做些什么来提高这个特定内核的性能？我应该把它分成不同的程序吗？

Answer 1

除法往往很贵所以我建议将 normalizedCoords 的计算移动到主机端。

在主机端：

float normalized_x[output_width]; // initialize with [0..output_width-1]/output_width
float normalized_y[output_height]; // initialize with [0..output_height-1]/output_height

将内核更改为：

#define SETUP_KERNEL(name, operator)\
 __kernel void name(__read_only image2d_t image1,\
                        __read_only image2d_t image2,\
                       __write_only image2d_t output,\
                       global float *normalized_x, \
                       global float *normalized_y, \
                       const sampler_t sampler1,\
                       const sampler_t sampler2,\
                       float opacity)\
{\
    int2 xy = (int2) (get_global_id(0), get_global_id(1));\
    float2 normalizedCoords = (float2) (normalized_x[xy.x],normalized_y[xy.y] );\
    float4 pixel1 = read_imagef(image1, sampler1, normalizedCoords);\
    float4 pixel2 = read_imagef(image2, sampler2, normalizedCoords);\
    write_imagef(output, xy, (pixel1 * opacity) operator pixel2);\
}

您也可以尝试使用相同的技术不使用归一化坐标。如果输入图像的大小不经常变化，这会更有用。

Answer 2

双线性插值比最近邻法慢 2-3 倍。你确定你没有在 opengl 中使用最近的邻居吗？

它在后台（通过采样器）所做的是这样的：

R1 = ((x2 – x)/(x2 – x1))*Q11 + ((x – x1)/(x2 – x1))*Q21

R2 = ((x2 – x)/(x2 – x1))*Q12 + ((x – x1)/(x2 – x1))*Q22

After the two R values are calculated, the value of P can finally be calculated by a weighted average of R1 and R2.

P = ((y2 – y)/(y2 – y1))*R1 + ((y – y1)/(y2 – y1))*R2

The calculation will have to be repeated for the red, green, blue, and optionally the alpha component of.

http://supercomputingblog.com/graphics/coding-bilinear-interpolation/

或者它只是 Nvidia 实现的 opengl 快速路径和 opencl 图像访问的完整路径。比如amd，image写入是完整路径，小于32bit的数据访问是完整路径，image读取是fastpath。

另一种选择：Z 顺序更适合计算那些图像数据的发散，而 opencl 的非 Z 顺序（可疑，也许不是）更糟糕。

提高 OpenCL 图像处理速度

Increase speed of OpenCL image processing

kernel

image-processing

opencl