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简介

本教程期望给开发者提供基于PaddlePaddle的便捷、高效的使用深度学习算法解决视频理解、视频编辑、视频生成等一系列模型。目前包含视频分类模型，后续会不断的扩展到其他更多场景。

目前视频分类模型包括:

模型 类别 描述
Attention Cluster 视频分类 CVPR'18提出的视频多模态特征注意力聚簇融合方法
Attention LSTM 视频分类 常用模型，速度快精度高
NeXtVLAD 视频分类 2nd-Youtube-8M最优单模型
StNet 视频分类 AAAI'19提出的视频联合时空建模方法
TSM 视频分类 基于时序移位的简单高效视频时空建模方法
TSN 视频分类 ECCV'16提出的基于2D-CNN经典解决方案
Non-local 视频分类 视频非局部关联建模模型

主要特点

  • 包含视频分类方向的多个主流领先模型，其中Attention LSTM，Attention Cluster和NeXtVLAD是比较流行的特征序列模型，Non-local, TSN, TSM和StNet是End-to-End的视频分类模型。Attention LSTM模型速度快精度高，NeXtVLAD是2nd-Youtube-8M比赛中最好的单模型, TSN是基于2D-CNN的经典解决方案，TSM是基于时序移位的简单高效视频时空建模方法，Non-local模型提出了视频非局部关联建模方法。Attention Cluster和StNet是百度自研模型，分别发表于CVPR2018和AAAI2019，是Kinetics600比赛第一名中使用到的模型。

  • 提供了适合视频分类任务的通用骨架代码，用户可一键式高效配置模型完成训练和评测。

安装

在当前模型库运行样例代码需要PadddlePaddle Fluid v.1.4.0或以上的版本。如果你的运行环境中的PaddlePaddle低于此版本，请根据安装文档中的说明来更新PaddlePaddle。

数据准备

视频模型库使用Youtube-8M和Kinetics数据集, 具体使用方法请参考数据说明

快速使用

视频模型库提供通用的train/test/infer框架，通过train.py/test.py/infer.py指定模型名、模型配置参数等可一键式进行训练和预测。

以StNet模型为例：

单卡训练：

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
python train.py --model_name=STNET
        --config=./configs/stnet.txt
        --save_dir=checkpoints

多卡训练：

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3,4,5,6,7
python train.py --model_name=STNET
        --config=./configs/stnet.txt
        --save_dir=checkpoints

视频模型库同时提供了快速训练脚本，脚本位于scripts/train目录下，可通过如下命令启动训练:

bash scripts/train/train_stnet.sh
  • 请根据CUDA_VISIBLE_DEVICES指定卡数修改config文件中的num_gpus和batch_size配置。

注意

使用Windows GPU环境的用户，需要将示例代码中的fluid.ParallelExecutor替换为fluid.Executor。

模型库结构

代码结构

configs/
  stnet.txt
  tsn.txt
  ...
dataset/
  youtube/
  kinetics/
datareader/
  feature_readeer.py
  kinetics_reader.py
  ...
metrics/
  kinetics/
  youtube8m/
  ...
models/
  stnet/
  tsn/
  ...
scripts/
  train/
  test/
train.py
test.py
infer.py
  • configs: 各模型配置文件模板
  • datareader: 提供Youtube-8M，Kinetics数据集reader
  • metrics: Youtube-8，Kinetics数据集评估脚本
  • models: 各模型网络结构构建脚本
  • scripts: 各模型快速训练评估脚本
  • train.py: 一键式训练脚本，可通过指定模型名，配置文件等一键式启动训练
  • test.py: 一键式评估脚本，可通过指定模型名，配置文件，模型权重等一键式启动评估
  • infer.py: 一键式推断脚本，可通过指定模型名，配置文件，模型权重，待推断文件列表等一键式启动推断

Model Zoo

  • 基于Youtube-8M数据集模型：
模型 Batch Size 环境配置 cuDNN版本 GAP 下载链接
Attention Cluster 2048 8卡P40 7.1 0.84 model
Attention LSTM 1024 8卡P40 7.1 0.86 model
NeXtVLAD 160 4卡P40 7.1 0.87 model
  • 基于Kinetics数据集模型：
模型 Batch Size 环境配置 cuDNN版本 Top-1 下载链接
StNet 128 8卡P40 7.1 0.69 model
TSN 256 8卡P40 7.1 0.67 model
TSM 128 8卡P40 7.1 0.70 model
Non-local 64 8卡P40 7.1 0.74 model

参考文献

版本更新

  • 3/2019: 新增模型库，发布Attention Cluster，Attention LSTM，NeXtVLAD，StNet，TSN五个视频分类模型。
  • 4/2019: 发布Non-local, TSM两个视频分类模型。