docs/source/example.rst

   1 ********
   2 Examples
   3 ********
   4
   5 We ship three end-to-end examples within the tidl-api package
   6 to demonstrate three categories of deep learning networks.  The first
   7 two examples can run on AM57x SoCs with either EVE or DSP.  The last
   8 example requires AM57x SoCs with both EVE and DSP.  The performance
   9 numbers that we present here were obtained on an AM5729 EVM, which
  10 includes 2 ARM A15 cores running at 1.5GHz, 4 EVE cores at 535MHz, and
  11 2 DSP cores at 750MHz.
  12
  13 For each example, we report device processing time, host processing time,
  14 and TIDL API overhead.  Device processing time is measured on the device,
  15 from the moment processing starts till the moment processing finishes.
  16 Host processing time is measured on the host, from the moment
  17 ``ProcessFrameStartAsync()`` is called till ``ProcessFrameWait()`` returns
  18 in user application.  It includes the TIDL API overhead, the OpenCL runtime
  19 overhead, and the time to copy user input data into padded TIDL internal
  20 buffers.
  21
  22 Imagenet
  23 --------
  24
  25 The imagenet example takes an image as input and outputs 1000 probabilities.
  26 Each probability corresponds to one object in the 1000 objects that the
  27 network is pre-trained with.  Our example outputs top 5 probabilities
  28 as the most likely objects that the input image can be.
  29
  30 The following figure and tables shows an input image, top 5 predicted
  31 objects as output, and the processing time on either EVE or DSP.
  32
  33 .. image:: ../../examples/test/testvecs/input/objects/cat-pet-animal-domestic-104827.jpeg
  34    :width: 600
  35
  36 .. table::
  37
  38     ==== ============== =====================
  39     Rank Object Classes Probability (softmax)
  40     ==== ============== =====================
  41     1    tabby          0.996
  42     2    Egyptian_cat   0.977
  43     3    tiger_cat      0.973
  44     4    lynx           0.941
  45     5    Persian_cat    0.922
  46     ==== ============== =====================
  47
  48 .. table::
  49
  50    ====================== ==================== ============
  51    Device Processing Time Host Processing Time API Overhead
  52    ====================== ==================== ============
  53    EVE: 123.1 ms          124.7 ms             1.34 %
  54    **OR**
  55    DSP: 117.9 ms          119.3 ms             1.14 %
  56    ====================== ==================== ============
  57
  58 The particular network that we ran in this category, jacintonet11v2,
  59 has 14 layers.  User can specify whether to run the network on EVE or DSP
  60 for acceleration.  We can see that EVE time is slightly higher than DSP time.
  61 We can also see that the overall overhead is less than 1.5%.
  62
  63 .. note::
  64     The probabilities reported here are the output of the softmax layer
  65     in the network, and are not normalized to the real probabilities.
  66
  67 Segmentation
  68 ------------
  69
  70 The segmentation example takes an image as input and performs pixel-level
  71 classification according to pre-trained categories.  The following figures
  72 show a street scene as input and the scene overlaid with pixel-level
  73 classifications as output: road in green, pedestrians in red, vehicles
  74 in blue and background in gray.
  75
  76 .. image:: ../../examples/test/testvecs/input/roads/pexels-photo-972355.jpeg
  77    :width: 600
  78
  79 .. image:: images/pexels-photo-972355-seg.jpg
  80    :width: 600
  81
  82 The network we ran in this category is jsegnet21v2, which has 26 layers.
  83 From the reported time in the following table, we can see that this network
  84 runs significantly faster on EVE than on DSP.
  85
  86 .. table::
  87
  88    ====================== ==================== ============
  89    Device Processing Time Host Processing Time API Overhead
  90    ====================== ==================== ============
  91    EVE: 296.5 ms          303.3 ms             2.26 %
  92    **OR**
  93    DSP: 812.0 ms          818.4 ms             0.79 %
  94    ====================== ==================== ============
  95
  96 .. _ssd-example:
  97
  98 SSD
  99 ---
 100
 101 SSD is the abbreviation for Single Shot multi-box Detector.
 102 The ssd_multibox example takes an image as input and detects multiple
 103 objects with bounding boxes according to pre-trained categories.
 104 The following figures show another street scene as input and the scene
 105 with recognized objects boxed as output: pedestrians in red,
 106 vehicles in blue and road signs in yellow.
 107
 108 .. image:: ../../examples/test/testvecs/input/roads/pexels-photo-378570.jpeg
 109    :width: 600
 110
 111 .. image:: images/pexels-photo-378570-ssd.jpg
 112    :width: 600
 113
 114 The network can be run entirely on either EVE or DSP.  But the best
 115 performance comes with running the first 30 layers on EVE and the
 116 next 13 layers on DSP, for this particular jdetnet_ssd network.
 117 Note the **AND** in the following table for the reported time.
 118 Our end-to-end example shows how easy it is to assign a layers group id
 119 to an *Executor* and how easy it is to connect the output from one
 120 *ExecutionObject* to the input to another *ExecutionObject*.
 121
 122 .. table::
 123
 124    ====================== ==================== ============
 125    Device Processing Time Host Processing Time API Overhead
 126    ====================== ==================== ============
 127    EVE: 175.2 ms          179.1 ms             2.14 %
 128    **AND**
 129    DSP:  21.1 ms           22.3 ms             5.62 %
 130    ====================== ==================== ============
 131
 132 Running Examples
 133 ----------------
 134
 135 The examples are located in ``/usr/share/ti/tidl-api/examples`` on
 136 the EVM file system.  Each example needs to be run its own directory.
 137 Running an example with ``-h`` will show help message with option set.
 138 The following code section shows how to run the examples, and
 139 the test program that tests all supported TIDL network configs.
 140
 141 .. code:: shell
 142
 143    root@am57xx-evm:~# cd /usr/share/ti/tidl-api/examples/imagenet/
 144    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/imagenet# make -j4
 145    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/imagenet# ./imagenet -t d
 146    Input: ../test/testvecs/input/objects/cat-pet-animal-domestic-104827.jpeg
 147    frame[0]: Time on device:  117.9ms, host:  119.3ms API overhead:   1.17 %
 148    1: tabby, prob = 0.996
 149    2: Egyptian_cat, prob = 0.977
 150    3: tiger_cat, prob = 0.973
 151    4: lynx, prob = 0.941
 152    5: Persian_cat, prob = 0.922
 153    imagenet PASSED
 154
 155    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/imagenet# cd ../segmentation/; make -j4
 156    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/segmentation# ./segmentation -i ../test/testvecs/input/roads/pexels-photo-972355.jpeg
 157    Input: ../test/testvecs/input/roads/pexels-photo-972355.jpeg
 158    frame[0]: Time on device:  296.5ms, host:  303.2ms API overhead:   2.21 %
 159    Saving frame 0 overlayed with segmentation to: overlay_0.png
 160    segmentation PASSED
 161
 162    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/segmentation# cd ../ssd_multibox/; make -j4
 163    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/ssd_multibox# ./ssd_multibox -i ../test/testvecs/input/roads/pexels-photo-378570.jpeg
 164    Input: ../test/testvecs/input/roads/pexels-photo-378570.jpeg
 165    frame[0]: Time on EVE:  175.2ms, host:    179ms API overhead:    2.1 %
 166    frame[0]: Time on DSP:  21.06ms, host:  22.43ms API overhead:   6.08 %
 167    Saving frame 0 with SSD multiboxes to: multibox_0.png
 168    Loop total time (including read/write/print/etc):  423.8ms
 169    ssd_multibox PASSED
 170
 171    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/ssd_multibox# cd ../test; make -j4
 172    root@am57xx-evm:/usr/share/ti/tidl-api/examples/test# ./test_tidl
 173    API Version: 01.00.00.d91e442
 174    Running dense_1x1 on 2 devices, type EVE
 175    frame[0]: Time on device:  134.3ms, host:  135.6ms API overhead:  0.994 %
 176    dense_1x1 : PASSED
 177    Running j11_bn on 2 devices, type EVE
 178    frame[0]: Time on device:  176.2ms, host:  177.7ms API overhead:  0.835 %
 179    j11_bn : PASSED
 180    Running j11_cifar on 2 devices, type EVE
 181    frame[0]: Time on device:  53.86ms, host:  54.88ms API overhead:   1.85 %
 182    j11_cifar : PASSED
 183    Running j11_controlLayers on 2 devices, type EVE
 184    frame[0]: Time on device:  122.9ms, host:  123.9ms API overhead:  0.821 %
 185    j11_controlLayers : PASSED
 186    Running j11_prelu on 2 devices, type EVE
 187    frame[0]: Time on device:  300.8ms, host:  302.1ms API overhead:  0.437 %
 188    j11_prelu : PASSED
 189    Running j11_v2 on 2 devices, type EVE
 190    frame[0]: Time on device:  124.1ms, host:  125.6ms API overhead:   1.18 %
 191    j11_v2 : PASSED
 192    Running jseg21 on 2 devices, type EVE
 193    frame[0]: Time on device:    367ms, host:    374ms API overhead:   1.88 %
 194    jseg21 : PASSED
 195    Running jseg21_tiscapes on 2 devices, type EVE
 196    frame[0]: Time on device:  302.2ms, host:  308.5ms API overhead:   2.02 %
 197    frame[1]: Time on device:  301.9ms, host:  312.5ms API overhead:   3.38 %
 198    frame[2]: Time on device:  302.7ms, host:  305.9ms API overhead:   1.04 %
 199    frame[3]: Time on device:  301.9ms, host:    305ms API overhead:   1.01 %
 200    frame[4]: Time on device:  302.7ms, host:  305.9ms API overhead:   1.05 %
 201    frame[5]: Time on device:  301.9ms, host:  305.5ms API overhead:   1.17 %
 202    frame[6]: Time on device:  302.7ms, host:  305.9ms API overhead:   1.06 %
 203    frame[7]: Time on device:  301.9ms, host:    305ms API overhead:   1.02 %
 204    frame[8]: Time on device:    297ms, host:  300.3ms API overhead:   1.09 %
 205    Comparing frame: 0
 206    jseg21_tiscapes : PASSED
 207    Running smallRoi on 2 devices, type EVE
 208    frame[0]: Time on device:  2.548ms, host:  3.637ms API overhead:   29.9 %
 209    smallRoi : PASSED
 210    Running squeeze1_1 on 2 devices, type EVE
 211    frame[0]: Time on device:  292.9ms, host:  294.6ms API overhead:  0.552 %
 212    squeeze1_1 : PASSED
 213
 214    Multiple Executor...
 215    Running network tidl_config_j11_v2.txt on EVEs: 1  in thread 0
 216    Running network tidl_config_j11_cifar.txt on EVEs: 0  in thread 1
 217    Multiple executors: PASSED
 218    Running j11_bn on 2 devices, type DSP
 219    frame[0]: Time on device:  170.5ms, host:  171.5ms API overhead:  0.568 %
 220    j11_bn : PASSED
 221    Running j11_controlLayers on 2 devices, type DSP
 222    frame[0]: Time on device:  416.4ms, host:  417.1ms API overhead:  0.176 %
 223    j11_controlLayers : PASSED
 224    Running j11_v2 on 2 devices, type DSP
 225    frame[0]: Time on device:    118ms, host:  119.2ms API overhead:   1.01 %
 226    j11_v2 : PASSED
 227    Running jseg21 on 2 devices, type DSP
 228    frame[0]: Time on device:   1123ms, host:   1128ms API overhead:  0.443 %
 229    jseg21 : PASSED
 230    Running jseg21_tiscapes on 2 devices, type DSP
 231    frame[0]: Time on device:  812.3ms, host:  817.3ms API overhead:  0.614 %
 232    frame[1]: Time on device:  812.6ms, host:  818.6ms API overhead:  0.738 %
 233    frame[2]: Time on device:  812.3ms, host:  815.1ms API overhead:  0.343 %
 234    frame[3]: Time on device:  812.7ms, host:  815.2ms API overhead:  0.312 %
 235    frame[4]: Time on device:  812.3ms, host:  815.1ms API overhead:  0.353 %
 236    frame[5]: Time on device:  812.6ms, host:  815.1ms API overhead:  0.302 %
 237    frame[6]: Time on device:  812.2ms, host:  815.1ms API overhead:  0.357 %
 238    frame[7]: Time on device:  812.6ms, host:  815.2ms API overhead:  0.315 %
 239    frame[8]: Time on device:    812ms, host:    815ms API overhead:  0.367 %
 240    Comparing frame: 0
 241    jseg21_tiscapes : PASSED
 242    Running smallRoi on 2 devices, type DSP
 243    frame[0]: Time on device:  14.21ms, host:  14.94ms API overhead:   4.89 %
 244    smallRoi : PASSED
 245    Running squeeze1_1 on 2 devices, type DSP
 246    frame[0]: Time on device:    960ms, host:  961.1ms API overhead:  0.116 %
 247    squeeze1_1 : PASSED
 248    tidl PASSED