Tensorflow lite gpu委托文档提供了一种更快的方法，可以在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并将其与GPU中已有的映像绑定。我们如何从Android实时相机复制或转换图像并使用OpenGL着色器代码将其复制到SSBO？当我们将CPU内存转储到SSBO时，与普通的gpu委托执行相比，性能变得更糟。那么将相机图像传递给SSBO的正确或最有效的方法是什么，以便更快地进行tflite推理？
在下面的代码中，我们尝试将相机帧转换为位图，然后将其转换为纹理，最后将其复制到SSBO。然而，这种方法比普通的GPU委托执行管道（数据从CPU复制到GPU -overhead）要复杂得多。目的是通过使图像数据在GPU内存中可用，然后将其传递给模型来减少CPU到GPU复制图像数据。我们能够使用标准的GPU委托推理机制在40-50毫秒运行模型[1];而使用上述SSBO方法（未经优化）需要90-100毫秒。上面的时间是指在tensorflow lite中运行interpreter.run()方法的时间。此外，这个SSBO机制看起来只适用于OpenGL ES 3.1或更高版本。
理想的用例（由tensorflow建议）如下[2]：
GPUDelegate.bindGlBufferToTensor()将SSBO与输入张量相关联。我们可以将相机帧作为原始字节或将其转换为纹理，甚至将其渲染到GLSurface View。但我们无法通过张量流来实现加速。
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;
}
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团队也试图引入另一个API（bindGlTextureToTensor），但在此之前，这里有一个用于GlTexutre的着色器程序 - > SSBO转换：
#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。