NVIDIA Deepstream 4.0筆記(一):加速基於實時AI的視頻和圖像分析

本次筆記整理自NVIDIA 8月20日在線研討會,原講座標題:DEEPSTREAM SDK – ACCELERATING REAL-TIME AI BASED VIDEO AND IMAGE ANALYTICS

演講人:
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目錄:
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智能視頻分析的應用場景:
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應用程序的類型可能不同,但從視頻像素到分析的流程在所有用例中仍然很常見。某些應用程序可能需要在邊緣設備(如NVIDIA Jetson或Prem服務器)上進行處理。邊緣的使用範圍從安全到監控施工現場到製造。對於小型企業而言,ON-Prem Server(本地服務器)可以像基於人工智能的VR網絡錄像機一樣簡單。於其他應用程序,所有處理都可能在雲上進行。DeepStream提供在邊緣或雲上的靈活部署。對於其他應用程序,所有處理都可能在雲上進行.DeepStream提供在邊緣或雲上的靈活部署。Deesptream還集成了Nvidia的遷移學習工具包(TLT),您可以使用TLT爲您的應用程序訓練預訓練模型。經過預先訓練的模型可在NGC上獲得。 您可以從NGC中取出所有內容,使用TLT重新訓練並在deepStream上部署。

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這是應用級別的整個deepsteam軟件堆棧。頂部是應用程序。在應用程序層下面是SDK。Deepstream是一個流分析工具包,由各種硬件加速插件組成,可爲任何計算機視覺和I VA應用程序提供最高吞吐量。配置方面,開發者可以利用NVIDIA容器runtime來配置自己的Deepatream應用。NVIDIA docter runtime可以啓用GPU。整個應用都可以在一個Docker Contrainer裏面打包。另外NVIDIA還提供了reference application和 orchestration recipes可以幫助你啓動任何創意項目。最後就是跟雲相連,DeepStream支持使用Azure lOT運行時與Microsoft Azure lOT雲通信。這允許與雲的無縫連接來運行分析和管理設備。

堆棧的下一級是CUDA X,它列出了Deepstream插件使用的各種NVIDIA軟件技術。

在最底部列出了完整硬件堆棧。未來的應用程序可以在NVIDIA Jetson平臺或數據中心上運行

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Deepstream 4.0代表了功能可擴展性和可移植性的重大改變。

Deep stream 4.0的靈魂是支持NVIDIA Unified SDK的所有平臺,從新推出的Jetson Nano到數據中心GPU,開發人員可以在一個平臺上開始開發,然後將其移植到同一代碼庫不同平臺上。

Deepstream 4.0提供交鑰匙集成以連接到Microsoft Azure loT hub,我們有消息代理插件。Microsoft Azure loT幫助可用於連接管理和監視IOT邊緣設備。

NVIDIA 爲Deepstream 3.0的GPU產品發佈了部署容器,到了DeepStream 4.0,NVIDIA 提供了對Jetson平臺的容器化部署.

4.0還爲工業和零售用例發佈了新的模型和功能。有新的模型支持單色或灰度圖像的圖像分割。此外,NVIDIA正在添加硬件加速的PEG解碼和編碼。

最後,我們第一次開源了幾個主要的插件源代碼。這爲我們的開發人員提供了更大的靈活性和控制性。 目前正在開源的是推理、解碼和消息插件。
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這是從像素到視頻分析的典型構思圖形的高級視圖。攝像機上的像素在預處理後被捕獲解碼並進行預處理。我們將其應用於深度學習或AI以從視頻中獲得一些見解, 這個內部可以在屏幕上查看,或者可以發送到數據中心或雲以進行進一步分析。

這個用於處理和理解視頻或圖像的pipline是工業的,不同行業之間可能存在一些細微差別。但總的來說,工作流程仍然非常相似。

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DeepStream SDK是一個流分析工具包。基於開源Gstreamer平臺的即插即用架構。這使得開發人員不僅可以靈活地使用NVIDIA自帶的插件,還可以使用其他開源插件或創建自己的插件並在管道中使用它。

這是一個典型的Ivy管道,由deepstream插件構建,在底部,它顯示了插件使用的底層硬件。第一步是捕獲流數據。這可能來自RTSP流文件或USB或CSI攝像機。捕獲之後,下一步是解碼流。解碼器插件使用NVIDIA的硬件加速解碼引擎。與GPU上的CUDA內核不同。解碼幀之後,可能需要進行一些預處理。這可以是圖像轉換、圖像縮放、裁剪或如果流是來自一個360度攝像頭,然後你需要轉移圖像。對於這個操作有各種各樣的加速器。接下來的操作是推理,它執行對象檢測分類和分割。這是運行在GPU或Jetson AGX Xavier的DLA上。

在進行推理之後,您可能需要跟蹤對象以獲得深入的瞭解,最後一步是使用附加元數據在屏幕上查看視頻,或者僅將元數據發送到雲中進行分析。
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這是deepstream SDK中包含的插件列表。

第一個是NVIDIA4linux2,視頻和圖像解碼和編碼插件。

第二個是nvinfer,這是一個推理插件,在各種推理加速器上使用tensorRT,這樣就可以對目標檢測圖像進行分類和分割.

第三個是nvtracker,部署幾個參考跟蹤器,比如KLT、IOU和NvDCF

第四是nvmsgbroker,這允許使用各種協議向雲發送消息。

有關如何使用此插件的更多信息,請參考文檔中的Plugins菜單。

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這是在不同NVIDIA平臺上利用Deepstream達到的實時性能。更詳細的信息可以參考NVIDIA Deepstream開發者手冊
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下一部分我們將一起來看幾個利用Deepstream SDK的工業案例,敬請大家關注本次話題。

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