tests/MnistDatabase.cpp

   1 //
   2 // Copyright © 2017 Arm Ltd. All rights reserved.
   3 // SPDX-License-Identifier: MIT
   4 //
   5 #include "MnistDatabase.hpp"
   6
   7 #include <armnn/Logging.hpp>
   8
   9 #include <fstream>
  10 #include <vector>
  11
  12 constexpr int g_kMnistImageByteSize = 28 * 28;
  13
  14 void EndianSwap(unsigned int &x)
  15 {
  16     x = (x >> 24) | ((x << 8) & 0x00FF0000) | ((x >> 8) & 0x0000FF00) | (x << 24);
  17 }
  18
  19 MnistDatabase::MnistDatabase(const std::string& binaryFileDirectory, bool scaleValues)
  20     : m_BinaryDirectory(binaryFileDirectory)
  21     , m_ScaleValues(scaleValues)
  22 {
  23 }
  24
  25 std::unique_ptr<MnistDatabase::TTestCaseData> MnistDatabase::GetTestCaseData(unsigned int testCaseId)
  26 {
  27     std::vector<unsigned char> I(g_kMnistImageByteSize);
  28     unsigned int label = 0;
  29
  30     std::string imagePath = m_BinaryDirectory + std::string("t10k-images.idx3-ubyte");
  31     std::string labelPath = m_BinaryDirectory + std::string("t10k-labels.idx1-ubyte");
  32
  33     std::ifstream imageStream(imagePath, std::ios::binary);
  34     std::ifstream labelStream(labelPath, std::ios::binary);
  35
  36     if (!imageStream.is_open())
  37     {
  38         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to load " << imagePath;
  39         return nullptr;
  40     }
  41     if (!labelStream.is_open())
  42     {
  43         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to load " << imagePath;
  44         return nullptr;
  45     }
  46
  47     unsigned int magic, num, row, col;
  48
  49     // Checks the files have the correct header.
  50     imageStream.read(reinterpret_cast<char*>(&magic), sizeof(magic));
  51     if (magic != 0x03080000)
  52     {
  53         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to read " << imagePath;
  54         return nullptr;
  55     }
  56     labelStream.read(reinterpret_cast<char*>(&magic), sizeof(magic));
  57     if (magic != 0x01080000)
  58     {
  59         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to read " << labelPath;
  60         return nullptr;
  61     }
  62
  63     // Endian swaps the image and label file - all the integers in the files are stored in MSB first(high endian)
  64     // format, hence it needs to flip the bytes of the header if using it on Intel processors or low-endian machines
  65     labelStream.read(reinterpret_cast<char*>(&num), sizeof(num));
  66     imageStream.read(reinterpret_cast<char*>(&num), sizeof(num));
  67     EndianSwap(num);
  68     imageStream.read(reinterpret_cast<char*>(&row), sizeof(row));
  69     EndianSwap(row);
  70     imageStream.read(reinterpret_cast<char*>(&col), sizeof(col));
  71     EndianSwap(col);
  72
  73     // Reads image and label into memory.
  74     imageStream.seekg(testCaseId * g_kMnistImageByteSize, std::ios_base::cur);
  75     imageStream.read(reinterpret_cast<char*>(&I[0]), g_kMnistImageByteSize);
  76     labelStream.seekg(testCaseId, std::ios_base::cur);
  77     labelStream.read(reinterpret_cast<char*>(&label), 1);
  78
  79     if (!imageStream.good())
  80     {
  81         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to read " << imagePath;
  82         return nullptr;
  83     }
  84     if (!labelStream.good())
  85     {
  86         ARMNN_LOG(fatal) << "Failed to read " << labelPath;
  87         return nullptr;
  88     }
  89
  90     std::vector<float> inputImageData;
  91     inputImageData.resize(g_kMnistImageByteSize);
  92
  93     for (unsigned int i = 0; i < col * row; ++i)
  94     {
  95         // Static_cast of unsigned char is safe with float
  96         inputImageData[i] = static_cast<float>(I[i]);
  97
  98         if(m_ScaleValues)
  99         {
 100             inputImageData[i] /= 255.0f;
 101         }
 102     }
 103
 104     return std::make_unique<TTestCaseData>(label, std::move(inputImageData));
 105 }