1.AI模型部署实战：利用OpenCV的人物人物CUDA模块加速视觉模型部署流程
2.如何利用GPU来对ffmpeg的视频去水印进行加速?
3.极智开发 | ubuntu源码编译gpu版ffmpeg
4.利用Cython加速计算密集型python任务
5.Tensorflow 编译加速器 XLA 源码深入解读
6.Python 提速大杀器之 numba 篇

AI模型部署实战：利用OpenCV的CUDA模块加速视觉模型部署流程

       本文介绍使用OpenCV的CUDA模块加速视觉模型部署流程的方法。在之前的加速加速介绍中，我们提到了CV-CUDA库，源码源码用但其对系统版本和CUDA版本的人物人物要求较高。对于不熟悉CUDA编程但希望利用CUDA加速模型部署的加速加速人来说，OpenCV的源码源码用java swing简单源码CUDA接口提供了一种替代方案。以下是人物人物基于OpenCV CUDA模块的基本使用方法、安装CUDA版本OpenCV以及加速视觉模型部署流程的加速加速详细步骤。

       在Ubuntu .系统中安装OpenCV时，源码源码用仅使用apt安装命令将不包含CUDA模块。人物人物要使用CUDA模块，加速加速需通过源码编译安装。源码源码用此过程包括下载源码、人物人物安装必要的加速加速依赖、配置CMake以加速依赖下载（通过-DOPENCV_DOWNLOAD_MIRROR_ID=gitcode选项从国内镜像下载），源码源码用并设置环境变量。

       OpenCV CUDA模块提供了基本数据结构GpuMat，与Mat相似但专用于GPU操作，封装接口与Mat一致。此外，OpenCV提供了简单接口实现CPU与GPU数据转换，通过cv::Mat与cv::gpu::GpuMat之间的转换实现。在进行图像预处理时，使用GpuMat替换Mat，可将预处理流程加速。

       在部署视觉AI模型时，预处理是关键步骤。使用CPU进行预处理时，代码可能如下所示。利用OpenCV CUDA模块的接口，代码可以优化为使用GPU加速。CUDA模块接口与CPU版本一致，仅在名称后添加了cuda命名空间标识。这使得使用CUDA模块的难度大大降低，只需对照CPU接口查找对应的GPU版本即可。

       为了提高设备利用率，OpenCV CUDA模块还支持CUDA流技术。CUDA流允许在设备上并发执行多个内核任务，通过创建cv::cuda::Stream类对象并在调用每个CUDA接口时传入该对象，最后调用waitForCompletion()确保流上所有操作完成。这种优化方式对于在嵌入式平台上有效减少CPU资源消耗非常有利。

       综上所述，unity4.7源码使用OpenCV的CUDA模块可以有效加速视觉模型的部署流程。尽管OpenCV提供的CUDA接口有限，但在大多数情况下足以满足需求。当需要更多自定义CUDA代码时，可以考虑使用CUDA进行更深入的优化。

如何利用GPU来对ffmpeg的视频去水印进行加速?

       ffmpeg的视频去水印加速能力显著。在GPU支持下，处理5分钟视频只需约秒。首先，你需要确保ffmpeg的正确安装，无论是通过yum源还是源码安装，都要关注硬件加速选项。GPU版本的ffmpeg可以通过卸载原有版本，安装nasm、yasm等依赖库，以及libx、libx等编码器来实现。

       编译ffmpeg时，可能会遇到一些问题，如libfdk_acc的版本不兼容，但去水印主要涉及视频处理，音频编码可选。安装完成后，你会发现ffmpeg的硬件加速器变为cuvid，支持CUDA。对于去水印，使用delogo功能，需指定视频编码、比特率和logo位置参数。

       GPU加速下，一个例子显示，5s就能处理完成，而CPU则需要s，速度提升显著。对于GPU型号的指定，可以在命令中添加相应显卡号。然而，同时进行视频截取和去水印可能引发音视频同步问题，需要额外处理。

       对于logo检测，模板匹配算法是abpzero 6.0破解源码常用的方法，只需提供logo模板。总的来说，ffmpeg的视频去水印功能快速且效果良好，但处理后视频质量与比特率控制可能存在挑战，特别是比特率较低的视频，可以适当调整参数以提高质量。

极智开发 | ubuntu源码编译gpu版ffmpeg

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       本文将带你了解在 Ubuntu 系统中，如何进行源码编译，获得 GPU 加速版本的 FFmpeg 工具。

       FFmpeg 是一款功能强大的音视频处理工具，支持多种格式的音视频文件，并提供了丰富的命令行工具和库，允许开发者在 C 语言或其他编程语言中进行音视频处理。

       然而，FFmpeg 本身并不具备 GPU 加速功能。通过集成 CUDA SDK、OpenCL 或 Vulkan 等第三方库，能够实现 FFmpeg 的 GPU 加速，显著提升处理速度和性能。

       在本文中，我们将重点介绍如何在 Ubuntu 系统中编译 GPU 加速版本的 FFmpeg。

       首先，确保已安装 nv-codec-hearers，这是 NVIDIA 提供的 SDK，用于在 GPU 上加速 FFmpeg 的操作。

       接下来，安装 FFmpeg 编码库和相关依赖，完成 FFmpeg 的编译配置。

       最后，运行编译命令，检查 FFmpeg 是否成功安装并验证 GPU 加速功能。

       至此，GPU 加速版本的 FFmpeg 已成功编译和安装，能够为你在音视频处理任务中带来显著性能提升。

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利用Cython加速计算密集型python任务

       计算密集型任务的特点是需要进行大量计算，主要消耗CPU资源，如计算圆周率、高清视频解码等。此类任务使用多任务可以完成，但任务越多，任务切换时间增加，CPU效率降低，理想情况应使任务数等于CPU核心数。Python脚本语言效率较低，不适于执行计算密集型任务。相比之下，C语言是编译型语言，通过编译器一次性将源代码转换成机器码，执行时无需再次编译，因此运行效率更高，程序可脱离语言环境独立运行。

       尽管Cython可以将Python+C混合编码转换为C代码，以优化Python脚本性能或调用C函数库，但这仍然无法与C语言相比。Python语言简洁、易读、可扩展，广泛应用于Web开发、科学计算、统计、人工智能等领域。然而，对于计算密集型任务，Python性能不足。如何在选择Python的情况下提高其运行效率？多进程方法较为常见，Cython便是提升效率的一种手段。

       Cython是一种让Python脚本支持C语言扩展的编译器。它能够将Python+C混合编码的.pyx脚本转换为C代码，用于优化Python脚本性能或调用C函数库。Cython是提高Python性能的常用方法之一。

       以计算万以内的素数列表为例，使用Cython优化代码。首先，使用纯Python实现，防止别人倒卖源码然后尝试直接使用Cython将其编译为C代码。结果表明，程序执行速度有轻微提升。进一步深入代码，利用Cython分析生成的代码以识别可以优化的部分。通过指定Python数据类型，如将参数n和循环变量i、j定义为int类型，可以减少调用Python虚拟机的次数，从而显著提高程序效率。最终，经过微小的改动，程序运行速度提高了.%，比纯Python版本快了约倍。

       程序的优化还可以进一步探索，如使用numpy.array替代原生列表。Python性能提升工具还包括Shed Skin、Numba、Pythran、PyPy等，它们可以从不同角度提高Python程序的运行效率。然而，选择合适的工具和优化策略，针对具体业务制定高效方案才是关键。

       总结来看，尽管Python语言在某些领域具有独特优势，但在计算密集型任务中性能不足。Cython等工具可以帮助提升Python程序的运行效率，但实际性能仍可能无法与C语言相比。在选择使用Python时，结合特定的优化策略和技术工具，可以有效提高程序性能。

       特别说明的是，Python的动态类型特性导致运行时效率相对较低。Cython通过指定数据类型可以减少Python虚拟机的调用，显著提升程序性能。在优化代码时，应关注循环体内的计算，尽可能减少调用Python虚拟机的次数，从而提高效率。

       尽管Cython等工具能够优化Python程序的运行效率，但关键在于根据具体业务需求制定高效解决方案。《Python高性能编程》等书籍可以为Python性能优化提供更深入的了解和指导。

Tensorflow 编译加速器 XLA 源码深入解读

       XLA是Tensorflow内置的编译器，用于加速计算过程。然而，不熟悉其工作机制的开发者在实践中可能无法获得预期的加速效果，甚至有时会导致性能下降。本文旨在通过深入解读XLA的源码，帮助读者理解其内部机制，以便更好地利用XLA的性能优化功能。

       XLA的源码主要分布在github.com/tensorflow/tensorflow的多个目录下，对应不同的模块。使用XLA时，可以采用JIT（Just-In-Time）或AOT（ Ahead-Of-Time）两种编译方式。JIT方式更为普遍，对用户负担较小，只需开启一个开关即可享受到加速效果。本文将专注于JIT的实现与理解。

       JIT通过在Tensorflow运行时，从Graph中选择特定子图进行XLA编译与运行，实现了对计算图的加速。Tensorflow提供了一种名为JIT的使用方式，它通过向Tensorflow注册多个优化PASS来实现这一功能。这些优化PASS的执行顺序决定了加速效果。

       核心的优化PASS包括但不限于EncapsulateXlaComputationsPass、MarkForCompilationPass、EncapsulateSubgraphsPass、BuildXlaOpsPass等。EncapsulateXlaComputationsPass负责将具有相同_xla_compile_id属性的算子融合为一个XlaLaunch，而XlaLaunch在运行时将子图编译并执行。

       AutoClustering则自动寻找适合编译的子图，将其作为Cluster进行优化。XlaCompileOp承载了Cluster的所有输入和子图信息，在运行时通过编译得到XlaExecutableClosure，最终由XlaRunOp执行。

       在JIT部分，关键在于理解和实现XlaCompilationCache::CompileStrict中的编译逻辑。此过程包括两步，最终结果封装在XlaCompilationResult和LocalExecutable中，供后续使用。

       tf2xla模块负责将Tensorflow Graph转化为XlaCompilationResult（HloModuleProto），实现从Tensorflow到XLA的转换。在tf2xla中定义的XlaOpKernel用于封装计算过程，并在GraphCompiler::Compile中实现每个Kernel的计算，即执行每个XlaOpKernel的Compile。

       xla/client模块提供了核心接口，用于构建计算图并将其转换为HloModuleProto。XlaBuilder构建计算图的结构，而XlaOpKernel通过使用这些基本原语描述计算过程，最终通过xla_builder的Build方法生成HloComputationProto。

       xla/service模块负责将HloModuleProto编译为可执行的Executable。该过程涉及多个步骤，包括LLVMCompiler的编译和优化，最终生成适合特定目标架构的可执行代码。此模块通过一系列的优化pass，如RunHloPasses和RunBackend，对HloModule进行优化和转换，最终编译为目标代码。

       本文旨在提供XLA源码的深度解读，帮助开发者理解其工作机制和实现细节。如有问题或疑问，欢迎指正与交流，共同探讨和学习。期待与您在下一篇文章中再次相遇。

Python 提速大杀器之 numba 篇

       在探讨提高Python性能的策略时，我们往往面临一个困境：Python的易用性与执行效率之间的平衡。一方面，Python以其简洁的语法和丰富的库支持而受到欢迎；另一方面，它在执行速度上相对较低，尤其是当涉及到大量循环和复杂计算时。对于开发者而言，寻找既能提升性能又不失Python简洁性的解决方案成为了一大挑战。在这个背景下，Numba应运而生，它为Python提供了一种加速代码执行的途径，特别是对于密集型的循环操作。

       首先，我们需要理解Python为何在执行效率上不如C++。Python是一种解释性语言，它的执行过程分为词法分析、语法分析、生成字节码以及将字节码解释为机器码执行四个阶段。这种解释执行的方式虽然带来了解析速度快、易于调试的优点，但也意味着每次运行时都需要将源代码转化为字节码，从而消耗额外的时间。相比之下，编译性语言如C++在编译阶段将源代码转换为机器码，减少了运行时的解释开销，因此执行速度更快。

       然而，Python的动态特性在一定程度上弥补了执行效率的不足。它不需要显式声明变量类型，这种灵活性带来了代码的简洁性，同时也减少了编译时的类型检查开销。尽管如此，对于需要高性能计算的任务，Python的解释执行过程仍然是一个瓶颈。

       正是在这样的背景下，Numba横空出世。Numba通过将Python代码编译为可直接在机器上执行的机器码，实现了对Python代码的加速。它采用了一种称为“即时编译（Just-in-time compilation, JIT）”的技术，即在代码执行时动态地将部分Python函数编译为机器码，从而实现加速效果。这种技术的引入，使得Numba能够在保持Python代码的可读性和易用性的同时，显著提升代码的执行速度。

       使用Numba加速Python代码的步骤相对简单。一个典型场景是矩阵相加问题，通过使用Numba的装饰器`@jit`，我们可以将普通的Python循环加速至接近C++水平的执行效率。例如，原本的Python代码可能需要几十毫秒来完成矩阵相加操作，而通过Numba加速后，同样的操作可以在微秒级别完成，性能提升几个数量级。

       在实际应用中，Numba的使用并不局限于简单的循环加速。对于包含大量循环的密集计算任务，Numba都能提供显著的性能提升。同时，Numba还支持与NumPy库的集成，能够加速NumPy数组的计算。在某些情况下，Numba甚至能够直接编译Python代码到CUDA GPU上运行，进一步提升计算性能，尤其适用于需要在GPU上进行大规模数据处理的场景。

       然而，Numba的加速效果并非适用于所有情况。在某些特定场景下，使用Numba可能会引入额外的编译开销，导致性能下降。因此，在使用Numba时，开发者需要根据具体场景进行性能测试，以确保代码在加速后确实能够提升性能。

       总的来说，Numba作为Python性能提升的利器，通过即时编译技术，实现了对Python代码的加速，为开发者提供了一种既保留Python语言优势又提升执行效率的途径。无论是针对循环密集型任务还是与NumPy集成加速，Numba都能提供显著的性能提升，成为Python开发者在追求高效计算时的重要工具。

OpenCV OpenCV 源码编译并实现 CUDA 加速 (Windows)

       本文介绍了如何在Windows系统上使用OpenCV源码自行编译代码文件，实现CUDA加速，以满足对处理时间要求较高的场景。OpenCV是一个跨平台的计算机视觉和机器学习软件库，支持Linux、Windows、Android和Mac OS等操作系统。

       在实际使用中，OpenCV处理数据可能无法满足某些高速场景的需求，这时可以结合CUDA加速。为了实现CUDA加速，需要自行编译支持CUDA的依赖包。在本次文章中，我们将演示如何在Windows环境下使用CMake-gui + VS进行OpenCV源码的编译。

       首先，确保环境准备充分。本次编译平台是Windows 系统，使用CMake-gui + VS进行编译。需要下载两个源码，分别是opencv和opencv_contrib，并保证版本一致，本文使用的版本为4.8.0。将两个文件解压到同一文件夹下。

       然后，利用CMake创建并配置项目。在CMake软件中设置项目源码路径，并创建build文件夹，进行配置。在第一次配置后，输出编译平台选择，本文选择Visual Studio ，编译平台为x。配置中添加opencv_contrib模块引用，选择WITH_CUDA和OPENCV_DNN_CUDA，以及其他相关选项。配置完成后，检查异常并解决。

       在解决异常后，使用Visual Studio打开生成的OpenCV.sln解决方案文件，并运行ALL_BUILD项目。编译完成后，将获得包含依赖项的install文件夹和python_loader文件夹，用于支持Python API和C++ API的使用。

       项目编译完成后，通过cv2.cuda.getCudaEnabledDeviceCount()接口方法检查CUDA设备是否存在。输出结果为1，表明CUDA设备已正确安装，项目编译成功。

       总结，通过本文的步骤，实现了OpenCV源码编译并结合CUDA加速，提高了处理时间要求较高的场景的性能。后续将结合所编译的库进行项目开发与性能对比。