inference-engine/thirdparty/mkl-dnn/tests/gtests/test_binarization.cpp

   1 /*******************************************************************************
   2 * Copyright 2019 Intel Corporation
   3 *
   4 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5 * you may not use this file except in compliance with the License.
   6 * You may obtain a copy of the License at
   7 *
   8 *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9 *
  10 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13 * See the License for the specific language governing permissions and
  14 * limitations under the License.
  15 *******************************************************************************/
  16
  17 #include <mkldnn_types.h>
  18 #include "gtest/gtest.h"
  19 #include "mkldnn_test_common.hpp"
  20 #include "mkldnn.hpp"
  21
  22 namespace mkldnn {
  23
  24 template <typename data_t>
  25 struct binarization_test_params {
  26     engine::kind engine_kind;
  27     algorithm alg_kind;
  28     memory::format data_format;
  29     memory::dims dims;
  30 };
  31
  32 template <typename src_data_t>
  33 void check_binarization_fwd(const binarization_test_params<src_data_t> &p,
  34         const memory::desc &src_md, const memory &src, const memory &weights,
  35         const memory &output_low, const memory &output_high, const memory &dst) {
  36     auto src_data = (src_data_t*)src.get_data_handle();
  37     auto weights_data = (src_data_t*)weights.get_data_handle();
  38     auto output_low_data = (float*)output_low.get_data_handle();
  39     auto output_high_data = (float*)output_high.get_data_handle();
  40     auto dst_data = (uint8_t*)dst.get_data_handle();
  41
  42     const memory::desc src_d = src.get_primitive_desc().desc();
  43     const memory::desc weights_d = weights.get_primitive_desc().desc();
  44     const memory::desc output_low_d = output_low.get_primitive_desc().desc();
  45     const memory::desc output_high_d = output_high.get_primitive_desc().desc();
  46     const memory::desc dst_d = dst.get_primitive_desc().desc();
  47
  48     int N = src_md.data.ndims > 0 ? src_md.data.dims[0] : 1;
  49     int C = src_md.data.ndims > 1 ? src_md.data.dims[1] : 1;
  50     int H = src_md.data.ndims > 2 ? src_md.data.dims[2] : 1;
  51     int W = src_md.data.ndims > 3 ? src_md.data.dims[3] : 1;
  52
  53     int nbits = 8;
  54     int CB = div_up(C, nbits);
  55
  56     int padded_ic = src_d.data.layout_desc.blocking.padding_dims[1];
  57     int padded_oc = dst_d.data.layout_desc.blocking.padding_dims[1];
  58
  59     for (int n = 0; n < N; ++n) {
  60         for (int cb = 0; cb < CB; ++cb) {
  61             for (int h = 0; h < H; ++h) {
  62                 for (int w = 0; w < W; ++w) {
  63
  64                     uint8_t bin_val = 0x00;
  65                     for (int c = cb * nbits, shift = 0; c < std::min(C, (cb + 1) * nbits); c++, shift++) {
  66                         int src_idx = n*padded_ic*H*W + c*H*W + h*W + w;
  67                         int wei_idx = c;
  68
  69                         src_data_t s_val = src_data[map_index(src_d, src_idx)];
  70                         src_data_t w_val = weights_data[map_index(weights_d, wei_idx)];
  71                         src_data_t out_low = output_low_data[map_index(output_low_d, wei_idx)];
  72                         src_data_t out_high = output_high_data[map_index(output_high_d, wei_idx)];
  73
  74                         auto bit = uint8_t((s_val > w_val) ? out_high : out_low);
  75                         bin_val |= (bit << shift);
  76                     }
  77
  78                     int dst_idx = n*padded_oc*H*W + cb*nbits*H*W + h*W + w;
  79                     dst_idx = map_index(dst_d, dst_idx);
  80
  81                     EXPECT_EQ(dst_data[dst_idx / nbits], bin_val);
  82                 }
  83             }
  84         }
  85     }
  86 }
  87
  88 template <typename src_data_t>
  89 class binarization_test : public ::testing::TestWithParam<binarization_test_params<src_data_t>> {
  90 private:
  91
  92 protected:
  93     virtual void SetUp() {
  94         auto p = ::testing::TestWithParam<binarization_test_params<src_data_t>>::GetParam();
  95
  96         auto eng = engine(p.engine_kind, 0);
  97         auto src_data_type = data_traits<src_data_t>::data_type;
  98
  99         memory::dims src_dims = memory::dims({p.dims[0], p.dims[1], p.dims[2], p.dims[3]});
 100         memory::dims wei_dims = memory::dims({src_dims[1]});
 101         memory::dims dst_dims = memory::dims({p.dims[0], p.dims[1], p.dims[2], p.dims[3]});
 102
 103         auto src_desc = create_md(src_dims, src_data_type, p.data_format);
 104         auto weights_desc = create_md(wei_dims, src_data_type, memory::format::x);
 105         auto output_low_desc = create_md(wei_dims, src_data_type, memory::format::x);
 106         auto output_high_desc = create_md(wei_dims, src_data_type, memory::format::x);
 107         auto output_mask_desc = create_md(wei_dims, src_data_type, memory::format::x);
 108         auto dst_desc = create_md(dst_dims, memory::data_type::bin, p.data_format);
 109
 110         auto src = test_memory(src_desc, eng);
 111         auto weights = test_memory(weights_desc, eng);
 112         auto output_low = test_memory(output_low_desc, eng);
 113         auto output_high = test_memory(output_high_desc, eng);
 114         auto output_mask = test_memory(output_mask_desc, eng);
 115         auto dst = test_memory(dst_desc, eng);
 116
 117         fill_data<src_data_t>(src.get_size() / sizeof(src_data_t), (src_data_t *)src.get().get_data_handle(),
 118                               src_data_t(0), src_data_t(1));
 119         fill_data<src_data_t>(weights.get_size() / sizeof(src_data_t), (src_data_t *)weights.get().get_data_handle(),
 120                               src_data_t(0), src_data_t(1));
 121         fill_data<src_data_t>(output_low.get_size() / sizeof(src_data_t), (src_data_t *)output_low.get().get_data_handle(),
 122                               src_data_t(0), src_data_t(1));
 123         fill_data<uint8_t>(dst.get_size() / sizeof(uint8_t), (uint8_t*)dst.get().get_data_handle());
 124
 125         src_data_t* p_output_low = (src_data_t *)output_low.get().get_data_handle();
 126         src_data_t* p_output_high = (src_data_t *)output_high.get().get_data_handle();
 127         uint32_t* p_output_mask = (uint32_t *)output_mask.get().get_data_handle();
 128         for (int i = 0; i < src_dims[1]; i++) {
 129             p_output_low[i] = p_output_low[i] >= 0 ? 1 : 0;
 130             p_output_high[i] = p_output_low[i] == 1 ? 0 : 1;
 131             p_output_mask[i] = p_output_high[i] == 1 ? 0xffffffff : 0x00000000;
 132         }
 133
 134         std::vector<primitive> pipeline;
 135         auto binarization_desc = binarization_forward::desc(prop_kind::forward_training, p.alg_kind, src_desc, weights_desc, output_high_desc, dst_desc);
 136         auto binarization_prim_desc = binarization_forward::primitive_desc(binarization_desc, eng);
 137         auto binarization = binarization_forward(binarization_prim_desc, src.get(), weights.get(), output_mask.get(), dst.get());
 138
 139         pipeline.push_back(binarization);
 140         auto s = stream(stream::kind::lazy);
 141         s.submit(pipeline).wait();
 142
 143         check_binarization_fwd(p, src_desc, src.get(), weights.get(), output_low.get(), output_high.get(), dst.get());
 144     }
 145 };
 146
 147 using binarization_test_float = binarization_test<float>;
 148 using binarization_test_params_float = binarization_test_params<float>;
 149
 150 TEST_P(binarization_test_float, TestsBinarization)
 151 {
 152 }
 153
 154 #define EXPAND(args) args
 155
 156 #define EXPAND_FORMATS(data) memory::format::data
 157
 158 #define ENGINE engine::kind::cpu
 159
 160 #define PARAMS(alg, data, mb, c, h, w) \
 161     binarization_test_params_float { ENGINE, algorithm::alg, \
 162     EXPAND_FORMATS(data), {mb, c, h, w} }
 163
 164 #define PARAMS_ALL_ALG(...) \
 165     EXPAND(PARAMS(binarization_depthwise, __VA_ARGS__))
 166
 167 #define INST_TEST_CASE(str, ...) INSTANTIATE_TEST_CASE_P( \
 168         str, binarization_test_float, ::testing::Values(__VA_ARGS__))
 169
 170 INST_TEST_CASE(Simple_NHWC,
 171     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 8, 4, 4),
 172     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 16, 4, 4),
 173     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 16, 8, 8),
 174     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 16, 16, 8),
 175     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 16, 10, 8),
 176     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 10, 10, 10, 10),
 177     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 256, 64, 8, 16),
 178     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 1, 1, 1, 1),
 179     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 3, 5, 7, 11),
 180     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 129, 7, 4),
 181     PARAMS_ALL_ALG(nhwc, 2, 333, 8, 3)
 182 );
 183
 184 }