Tensorflow lite gpu委托文档提供了一种更快的方法,用于在Android [3]中使用Opengl和SSBO运行tflite推理。该文档提供了示例代码,用于创建SSBO并将其绑定到
图像已在GPU中。我们如何从android实时相机复制或转换图像,然后使用OpenGL着色器代码将其复制到SSBO?当我们仅将CPU内存转储到SSBO时,与
正常的gpu委托执行。那么将相机图像传递到SSBO以便使tflite推理更快的正确或最有效的方法是什么?

在下面的代码中,我们尝试将相机框架转换为位图
然后将其转换为纹理,最后将其复制到SSBO。但是,此方法比正常的GPU委托执行管道(将数据从CPU复制到GPU的开销)要慢得多。目的是减少
通过使图像数据在GPU内存中可用,然后将其传递给模型,CPU至GPU复制图像数据。
我们可以使用标准的GPU委托推理机制在40-50毫秒的时间内运行模型[1];而需要90-100毫秒
使用上述SSBO方法(未优化)。以上时间指
在TensorFlow Lite中运行interpreter.run()方法的时间。
而且看起来这种SSBO机制仅适用于OpenGL ES 3.1或更高版本。

理想的用例(由tensorflow建议)如下[2]:


您会以表面纹理的形式获得相机输入。
创建一个OpenGL着色器存储缓冲区对象(SSBO)。
使用GPUDelegate.bindGlBufferToTensor()将该SSBO与输入张量关联。
编写一个小的着色器程序,将[1]的表面纹理有效地转储到[2]的SSBO中。
运行推断。


我们能够以原始字节的形式获取相机帧,或者将其转换为纹理,甚至将其渲染到GLSurface视图。
但是,我们能够实现张量流建议的加速。


https://github.com/tensorflow/tensorflow/issues/26297
https://github.com/tensorflow/tensorflow/issues/25657#issuecomment-466489248
https://www.tensorflow.org/lite/performance/gpu_advanced#android_2


Android代码:

public int[] initializeShaderBuffer(){
        android.opengl.EGLContext eglContext = eglGetCurrentContext();
        int[] id = new int[1];
        GLES31.glGenBuffers(id.length, id, 0);
        GLES31.glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, id[0]);
        GLES31.glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 257*257*3*4, null, GLES31.GL_STREAM_COPY);

        GLES31.glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0);// unbind
        return id;
    }

@Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 glUnused, EGLConfig config) {
.....
.....

mTextureDataHandle0 = TextureHelper.loadTexture(mActivityContext,
                R.drawable.srcim);//No error

}


@Override
    public void onDrawFrame(GL10 glUnused) {





        int inputSsboId = initializeShaderBuffer()[0];

        interpreter = new Interpreter(GLActivity.tfliteModel);

        Tensor inputTensor = interpreter.getInputTensor(0);
        GpuDelegate gpuDelegate = new GpuDelegate();
        gpuDelegate.bindGlBufferToTensor(inputTensor, inputSsboId);
        interpreter.modifyGraphWithDelegate(gpuDelegate);



final int computeShaderHandle = ShaderHelper.compileShader(
                GLES31.GL_COMPUTE_SHADER, fragmentShader);//No error
            mProgramHandle = ShaderHelper.createAndLinkProgram(vertexShaderHandle,
                    computeShaderHandle);//No error

mTextureUniformHandle0 = GLES31.glGetUniformLocation(mProgramHandle,
            "u_Texture0");


/**
         * First texture map
         */
        // Set the active texture0 unit to texture unit 0.
        GLES31.glActiveTexture(GLES31.GL_TEXTURE0 );

        // Bind the texture to this unit.
        GLES31.glBindTexture(GLES31.GL_TEXTURE_2D, mTextureDataHandle0);

        // Tell the texture uniform sampler to use this texture in the shader by
        // binding to texture unit 0.
        GLES31.glUniform1i(mTextureUniformHandle0, 0);


        GLES31.glBindBufferRange(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 1, inputSsboId, 0, 257*257*3*4);

        GLES31.glUseProgram(mProgramHandle);
        if(compute==1)//Always set to 1
            GLES31.glDispatchCompute(16,16,1);

        GLES31.glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0);  // unbind
        GLES31.glBindTexture(GLES31.GL_TEXTURE_2D, 0);  // unbind


        //Tflite code ...


        byte [][] outputArray = new byte [1][66049];//size based on model output
        Log.d("GPU_CALL_RUN","DONE");
        long oms1=System.currentTimeMillis();
        interpreter.run(null,outputArray);

        long cms1=System.currentTimeMillis();
        Log.d("TIME_RUN_MODEL",""+(cms1-oms1));

        Log.d("OUTVAL", Arrays.deepToString(outputArray));

}


计算着色器:-

#version 310 es
layout(local_size_x = 16, local_size_y = 16) in;
layout(binding = 0) uniform sampler2D u_Texture0;
layout(std430) buffer;
layout(binding = 1) buffer Output { float elements[]; } output_data;
void main() {
    ivec2 gid = ivec2(gl_GlobalInvocationID.xy);
    //if (gid.x >= 257 || gid.y >= 257) return;
    vec3 pixel = texelFetch(u_Texture0, gid, 0).xyz;
    int linear_index = 3 * (gid.y * 257 + gid.x);
    output_data.elements[linear_index + 0] = pixel.x;
    output_data.elements[linear_index + 1] = pixel.y;
    output_data.elements[linear_index + 2] = pixel.z;
}

最佳答案

没有简单的方法可以直接将SurfaceTexture转储到SSBO。最简单的路径是SurfaceTexture-> GlTexture-> SSBO。 TFLite GPU团队也在尝试引入另一个API(bindGlTextureToTensor),但是直到那为止,这里是我用于GlTexutre-> SSBO转换的着色器程序:

    #version 310 es

    layout(local_size_x = 16, local_size_y = 16) in;
    layout(binding = 0) uniform sampler2D input_texture;
    layout(std430) buffer;
    layout(binding = 1) buffer Output { float elements[]; } output_data;

    void main() {
      ivec2 gid = ivec2(gl_GlobalInvocationID.xy);
      if (gid.x >= 224 || gid.y >= 224) return;
      vec3 pixel = texelFetch(input_texture, gid, 0).xyz;
      int linear_index = 3 * (gid.y * 224 + gid.x);
      output_data.elements[linear_index + 0] = pixel.x;
      output_data.elements[linear_index + 1] = pixel.y;
      output_data.elements[linear_index + 2] = pixel.z;
    }


请注意,这是针对输入张量大小为224x224x3的MobileNet v1。

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