Cloud Run जॉब को इस्तेमाल करने का तरीका & वीडियो प्रोसेस करने के लिए Video Intelligence API

1. परिचय

खास जानकारी

इस कोडलैब में, Node.js पर लिखा गया Cloud Run जॉब बनाएं. इससे, वीडियो के हर सीन की विज़ुअल जानकारी दिखेगी. सबसे पहले, सीन बदलने पर टाइमस्टैंप का पता लगाने के लिए वीडियो Intelligence API का इस्तेमाल किया जाएगा. इसके बाद, आपका जॉब हर सीन में बदलाव के टाइमस्टैंप का स्क्रीनशॉट लेने के लिए, ffmpeg नाम की तीसरे पक्ष की बाइनरी का इस्तेमाल करेगा. आखिर में, स्क्रीनशॉट की विज़ुअल जानकारी देने के लिए, Vertex AI की विज़ुअल कैप्शनिंग की सुविधा का इस्तेमाल किया जाता है.

यह कोडलैब यह भी बताता है कि किसी दिए गए टाइमस्टैंप पर वीडियो से इमेज कैप्चर करने के लिए, Cloud Run जॉब में ffmpeg को कैसे इस्तेमाल किया जाए. ffmpeg को अलग से इंस्टॉल करना ज़रूरी है, इसलिए यह कोडलैब आपको अपने Cloud Run जॉब के हिस्से के तौर पर ffmpeg इंस्टॉल करने के लिए Dockerfile बनाने का तरीका बताता है.

इस इलस्ट्रेशन में दिखाया गया है कि Cloud Run जॉब कैसे काम करता है:

क्लाउड रन जॉब के वीडियो के ब्यौरे की इमेज

आपको इनके बारे में जानकारी मिलेगी

  • तीसरे पक्ष की बाइनरी इंस्टॉल करने के लिए, Dockerfile का इस्तेमाल करके कंटेनर इमेज बनाने का तरीका
  • Google Cloud की अन्य सेवाओं को कॉल करने के लिए, Cloud Run जॉब के लिए सेवा खाता बनाकर, कम से कम अधिकारों के सिद्धांत का पालन करने का तरीका
  • Cloud Run जॉब से Video Intelligence क्लाइंट लाइब्रेरी इस्तेमाल करने का तरीका
  • Vertex AI की मदद से, हर सीन की विज़ुअल जानकारी पाने के लिए, Google API को कॉल करने का तरीका

2. सेटअप और ज़रूरी शर्तें

ज़रूरी शर्तें

Cloud Shell चालू करें

  1. Cloud Console में, Cloud Shell चालू करें d1264ca30785e435.png पर क्लिक करें.

cb81e7c8e34bc8d.png

अगर आपने Cloud Shell का इस्तेमाल पहली बार किया है, तो आपको बीच में आने वाली स्क्रीन दिखेगी. इसमें यह बताया जाएगा कि यह क्या है. अगर आपको बीच के लेवल पर मिलने वाली स्क्रीन दिखती है, तो जारी रखें पर क्लिक करें.

d95252b003979716.png

प्रावधान करने और Cloud Shell से कनेक्ट होने में कुछ ही समय लगेगा.

7833d5e1c5d18f54.png

इस वर्चुअल मशीन में डेवलपमेंट के सभी ज़रूरी टूल मौजूद हैं. इसमें लगातार पांच जीबी की होम डायरेक्ट्री मिलती है और यह Google Cloud में काम करती है. यह नेटवर्क की परफ़ॉर्मेंस और ऑथेंटिकेशन को बेहतर बनाने में मदद करती है. अगर सभी नहीं, तो इस कोडलैब में आपका बहुत सारा काम ब्राउज़र से किया जा सकता है.

Cloud Shell से कनेक्ट करने के बाद, आपको दिखेगा कि आपकी पुष्टि हो चुकी है और प्रोजेक्ट आपके प्रोजेक्ट आईडी पर सेट है.

  1. यह पुष्टि करने के लिए Cloud Shell में नीचे दिया गया कमांड चलाएं कि आपकी पुष्टि हो गई है:
gcloud auth list

कमांड आउटपुट

 Credentialed Accounts
ACTIVE  ACCOUNT
*       <my_account>@<my_domain.com>

To set the active account, run:
    $ gcloud config set account `ACCOUNT`
  1. Cloud Shell में यह कमांड चलाएं, ताकि यह पुष्टि की जा सके कि gcloud के लिए कमांड को आपके प्रोजेक्ट के बारे में जानकारी है:
gcloud config list project

कमांड आउटपुट

[core]
project = <PROJECT_ID>

अगर ऐसा नहीं है, तो आप इसे इस निर्देश की मदद से सेट कर सकते हैं:

gcloud config set project <PROJECT_ID>

कमांड आउटपुट

Updated property [core/project].

3. एपीआई चालू करें और एनवायरमेंट वैरिएबल सेट करें

इस कोडलैब का इस्तेमाल शुरू करने से पहले, आपको कई एपीआई चालू करने होंगे. इस कोडलैब के लिए, नीचे दिए गए एपीआई का इस्तेमाल करना ज़रूरी है. नीचे दिए गए निर्देश की मदद से, उन एपीआई को चालू किया जा सकता है:

gcloud services enable run.googleapis.com \
    storage.googleapis.com \
    cloudbuild.googleapis.com \
    videointelligence.googleapis.com \
    aiplatform.googleapis.com

इसके बाद, आपके पास ऐसे एनवायरमेंट वैरिएबल सेट करने का विकल्प होता है जिनका इस्तेमाल पूरे कोडलैब के दौरान किया जाएगा.

REGION=<YOUR-REGION>
PROJECT_ID=<YOUR-PROJECT-ID>
PROJECT_NUMBER=$(gcloud projects describe $PROJECT_ID --format='value(projectNumber)')
JOB_NAME=video-describer-job
BUCKET_ID=$PROJECT_ID-video-describer
SERVICE_ACCOUNT="cloud-run-job-video"
SERVICE_ACCOUNT_ADDRESS=$SERVICE_ACCOUNT@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com

4. सेवा खाता बनाना

आपको Cloud Run जॉब के लिए सेवा खाता बनाना होगा, ताकि Cloud Storage, Vertex AI, और Video Intelligence API को ऐक्सेस किया जा सके.

सबसे पहले, सेवा खाता बनाएं.

gcloud iam service-accounts create $SERVICE_ACCOUNT \
  --display-name="Cloud Run Video Scene Image Describer service account"

इसके बाद, सेवा खाते को Cloud Storage बकेट और Vertex AI API का ऐक्सेस दें.

# to view & download storage bucket objects
gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
  --member serviceAccount:$SERVICE_ACCOUNT_ADDRESS \
  --role=roles/storage.objectViewer

# to call the Vertex AI imagetext model
gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
  --member serviceAccount:$SERVICE_ACCOUNT_ADDRESS \
  --role=roles/aiplatform.user

5. Cloud Storage बकेट बनाना

Cloud Storage बकेट बनाएं, जहां इस निर्देश की मदद से, Cloud Run जॉब के ज़रिए प्रोसेस करने के लिए वीडियो अपलोड किए जा सकें:

gsutil mb -l us-central1 gs://$BUCKET_ID/

[ज़रूरी नहीं] इस सैंपल वीडियो को डिवाइस पर डाउनलोड करके, इसका इस्तेमाल किया जा सकता है.

gsutil cp gs://cloud-samples-data/video/visionapi.mp4 testvideo.mp4

अब अपनी वीडियो फ़ाइल को स्टोरेज बकेट में अपलोड करें.

FILENAME=<YOUR-VIDEO-FILENAME>
gsutil cp $FILENAME gs://$BUCKET_ID

6. Cloud Run जॉब बनाना

सबसे पहले, सोर्स कोड के लिए एक डायरेक्ट्री बनाएं और उस डायरेक्ट्री में cd डालें.

mkdir video-describer-job && cd $_

इसके बाद, इस कॉन्टेंट के साथ एक package.json फ़ाइल बनाएं:

{
  "name": "video-describer-job",
  "version": "1.0.0",
  "private": true,
  "description": "describes the image in every scene for a given video",
  "main": "app.js",
  "author": "Google LLC",
  "license": "Apache-2.0",
  "scripts": {
    "start": "node app.js"
  },
  "dependencies": {
    "@google-cloud/storage": "^7.7.0",
    "@google-cloud/video-intelligence": "^5.0.1",
    "axios": "^1.6.2",
    "fluent-ffmpeg": "^2.1.2",
    "google-auth-library": "^9.4.1"
  }
}

इस ऐप्लिकेशन में कई सोर्स फ़ाइलें हैं, ताकि उन्हें आसानी से पढ़ा जा सके. सबसे पहले, नीचे दिए गए कॉन्टेंट के साथ app.js सोर्स फ़ाइल बनाएं. इस फ़ाइल में जॉब का एंट्री पॉइंट और ऐप्लिकेशन का मुख्य लॉजिक शामिल होता है.

const bucketName = "<YOUR_BUCKET_ID>";
const videoFilename = "<YOUR-VIDEO-FILENAME>";

const { captureImages } = require("./helpers/imageCapture.js");
const { detectSceneChanges } = require("./helpers/sceneDetector.js");
const { getImageCaption } = require("./helpers/imageCaptioning.js");
const storageHelper = require("./helpers/storage.js");
const authHelper = require("./helpers/auth.js");

const fs = require("fs").promises;
const path = require("path");

const main = async () => {

    try {

        // download the file to locally to the Cloud Run Job instance
        let localFilename = await storageHelper.downloadVideoFile(
            bucketName,
            videoFilename
        );

        // PART 1 - Use Video Intelligence API
        // detect all the scenes in the video & save timestamps to an array

        // EXAMPLE OUTPUT
        // Detected scene changes at the following timestamps:
        // [1, 7, 11, 12]
        let timestamps = await detectSceneChanges(localFilename);
        console.log(
            "Detected scene changes at the following timestamps: ",
            timestamps
        );

        // PART 2 - Use ffmpeg via dockerfile install
        // create an image of each scene change
        // and save to a local directory called "output"
        // returns the base filename for the generated images

        // EXAMPLE OUTPUT
        // creating screenshot for scene:  1 at output/video-filename-1.png
        // creating screenshot for scene:  7 at output/video-filename-7.png
        // creating screenshot for scene:  11 at output/video-filename-11.png
        // creating screenshot for scene:  12 at output/video-filename-12.png
        // returns the base filename for the generated images
        let imageBaseName = await captureImages(localFilename, timestamps);

        // PART 3a - get Access Token to call Vertex AI APIs via REST
        // needed for the image captioning
        // since we're calling the Vertex AI APIs directly
        let accessToken = await authHelper.getAccessToken();
        console.log("got an access token");

        // PART 3b - use Image Captioning to describe each scene per screenshot
        // EXAMPLE OUTPUT
        /*
        [
            {
                timestamp: 1,
                description:
                    "an aerial view of a city with a bridge in the background"
            },
            {
                timestamp: 7,
                description:
                    "a man in a blue shirt sits in front of shelves of donuts"
            },
            {
                timestamp: 11,
                description:
                    "a black and white photo of people working in a bakery"
            },
            {
                timestamp: 12,
                description:
                    "a black and white photo of a man and woman working in a bakery"
            }
        ]; */

        // instantiate the data structure for storing the scene description and timestamp
        // e.g. an array of json objects,
        // [{ timestamp: 5, description: "..." }, ...]
        let scenes = [];

        // for each timestamp, send the image to Vertex AI
        console.log("getting Vertex AI description for each timestamps");
        scenes = await Promise.all(
            timestamps.map(async (timestamp) => {
                let filepath = path.join(
                    "./output",
                    imageBaseName + "-" + timestamp + ".png"
                );

                // get the base64 encoded image bc sending via REST
                const encodedFile = await fs.readFile(filepath, "base64");

                // send each screenshot to Vertex AI for description
                let description = await getImageCaption(
                    accessToken,
                    encodedFile
                );

                return { timestamp: timestamp, description: description };
            })
        );

        console.log("finished collecting all the scenes");
        console.log(scenes);
    } catch (error) {
        //return an error
        console.error("received error: ", error);
    }
};

// Start script
main().catch((err) => {
    console.error(err);
});

इसके बाद, Dockerfile बनाएं.

# Copyright 2020 Google, LLC.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#    http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

# Use the official lightweight Node.js image.
# https://hub.docker.com/_/node
FROM node:20.10.0-slim

# Create and change to the app directory.
WORKDIR /usr/src/app

RUN apt-get update && apt-get install -y ffmpeg

# Copy application dependency manifests to the container image.
# A wildcard is used to ensure both package.json AND package-lock.json are copied.
# Copying this separately prevents re-running npm install on every code change.
COPY package*.json ./

# Install dependencies.
# If you add a package-lock.json speed your build by switching to 'npm ci'.
# RUN npm ci --only=production
RUN npm install --production

# Copy local code to the container image.
COPY . .

# Run the job on container startup.
CMD [ "npm", "start" ]

साथ ही, कुछ फ़ाइलों को कंटेनर में शामिल करने को अनदेखा करने के लिए, .dockerignore नाम की फ़ाइल बनाएं.

Dockerfile
.dockerignore
node_modules
npm-debug.log

अब helpers नाम का फ़ोल्डर बनाएं. इस फ़ोल्डर में पांच हेल्पर फ़ाइलें होंगी.

mkdir helpers
cd helpers

इसके बाद, इस कॉन्टेंट के साथ एक sceneDetector.js फ़ाइल बनाएं. यह फ़ाइल, Video Intelligence API का इस्तेमाल करती है, ताकि यह पता लगाया जा सके कि वीडियो के सीन कब बदलते हैं.

const fs = require("fs");
const util = require("util");
const readFile = util.promisify(fs.readFile);
const ffmpeg = require("fluent-ffmpeg");

const Video = require("@google-cloud/video-intelligence");
const client = new Video.VideoIntelligenceServiceClient();

module.exports = {
    detectSceneChanges: async function (downloadedFile) {
        // Reads a local video file and converts it to base64
        const file = await readFile(downloadedFile);
        const inputContent = file.toString("base64");

        // setup request for shot change detection
        const videoContext = {
            speechTranscriptionConfig: {
                languageCode: "en-US",
                enableAutomaticPunctuation: true
            }
        };

        const request = {
            inputContent: inputContent,
            features: ["SHOT_CHANGE_DETECTION"]
        };

        // Detects camera shot changes
        const [operation] = await client.annotateVideo(request);
        console.log("Shot (scene) detection in progress...");
        const [operationResult] = await operation.promise();

        // Gets shot changes
        const shotChanges =
            operationResult.annotationResults[0].shotAnnotations;

        console.log(
            "Shot (scene) changes detected: " + shotChanges.length
        );

        // data structure to be returned
        let sceneChanges = [];

        // for the initial scene
        sceneChanges.push(1);

        // if only one scene, keep at 1 second
        if (shotChanges.length === 1) {
            return sceneChanges;
        }

        // get length of video
        const videoLength = await getVideoLength(downloadedFile);

        shotChanges.forEach((shot, shotIndex) => {
            if (shot.endTimeOffset === undefined) {
                shot.endTimeOffset = {};
            }
            if (shot.endTimeOffset.seconds === undefined) {
                shot.endTimeOffset.seconds = 0;
            }
            if (shot.endTimeOffset.nanos === undefined) {
                shot.endTimeOffset.nanos = 0;
            }

            // convert to a number
            let currentTimestampSecond = Number(
                shot.endTimeOffset.seconds
            );

            let sceneChangeTime = 0;
            // double-check no scenes were detected within the last second
            if (currentTimestampSecond + 1 > videoLength) {
                sceneChangeTime = currentTimestampSecond;
            } else {
                // otherwise, for simplicity, just round up to the next second
                sceneChangeTime = currentTimestampSecond + 1;
            }

            sceneChanges.push(sceneChangeTime);
        });

        return sceneChanges;
    }
};

async function getVideoLength(localFile) {
    let getLength = util.promisify(ffmpeg.ffprobe);
    let length = await getLength(localFile);

    console.log("video length: ", length.format.duration);
    return length.format.duration;
}

अब दिए गए कॉन्टेंट के साथ imageCapture.js नाम की फ़ाइल बनाएं. यह फ़ाइल किसी नोड ऐप्लिकेशन में ffmpeg कमांड चलाने के लिए fluent-ffmpeg नोड पैकेज का इस्तेमाल करती है.

const ffmpeg = require("fluent-ffmpeg");
const path = require("path");
const util = require("util");

module.exports = {
    captureImages: async function (localFile, scenes) {
        let imageBaseName = path.parse(localFile).name;

        try {
            for (scene of scenes) {
                console.log("creating screenshot for scene: ", +scene);
                await createScreenshot(localFile, imageBaseName, scene);
            }
        } catch (error) {
            console.log("error gathering screenshots: ", error);
        }

        console.log("finished gathering the screenshots");
        return imageBaseName; // return the base filename for each image
    }
};

async function createScreenshot(localFile, imageBaseName, scene) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        ffmpeg(localFile)
            .screenshots({
                timestamps: [scene],
                filename: `${imageBaseName}-${scene}.png`,
                folder: "output",
                size: "320x240"
            })
            .on("error", () => {
                console.log(
                    "Failed to create scene for timestamp: " + scene
                );
                return reject(
                    "Failed to create scene for timestamp: " + scene
                );
            })
            .on("end", () => {
                return resolve();
            });
    });
}

आखिर में, यहां दिए गए कॉन्टेंट के साथ imageCaptioning.js नाम की एक फ़ाइल बनाएं. यह फ़ाइल, हर सीन इमेज की विज़ुअल जानकारी पाने के लिए, Vertex AI का इस्तेमाल करती है.

const axios = require("axios");
const { GoogleAuth } = require("google-auth-library");

const auth = new GoogleAuth({
    scopes: "https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform"
});

module.exports = {
    getImageCaption: async function (token, encodedFile) {
        // this example shows you how to call the Vertex REST APIs directly
        // https://cloud.google.com/vertex-ai/generative-ai/docs/image/image-captioning#get-captions-short
        // https://cloud.google.com/vertex-ai/generative-ai/docs/model-reference/image-captioning

        let projectId = await auth.getProjectId();

        let config = {
            headers: {
                "Authorization": "Bearer " + token,
                "Content-Type": "application/json; charset=utf-8"
            }
        };

        const json = {
            "instances": [
                {
                    "image": {
                        "bytesBase64Encoded": encodedFile
                    }
                }
            ],
            "parameters": {
                "sampleCount": 1,
                "language": "en"
            }
        };

        let response = await axios.post(
            "https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/" +
                projectId +
                "/locations/us-central1/publishers/google/models/imagetext:predict",
            json,
            config
        );

        return response.data.predictions[0];
    }
};

auth.js नाम की फ़ाइल बनाएं. यह फ़ाइल, Vertex AI एंडपॉइंट को सीधे कॉल करने के लिए ज़रूरी ऐक्सेस टोकन पाने के लिए, Google की पुष्टि करने वाली क्लाइंट लाइब्रेरी का इस्तेमाल करेगी.

const { GoogleAuth } = require("google-auth-library");

const auth = new GoogleAuth({
    scopes: "https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform"
});

module.exports = {
    getAccessToken: async function () {
        return await auth.getAccessToken();
    }
};

आखिर में, storage.js नाम की फ़ाइल बनाएं. यह फ़ाइल, क्लाउड स्टोरेज से वीडियो डाउनलोड करने के लिए, Cloud Storage की क्लाइंट लाइब्रेरी का इस्तेमाल करेगी.

const { Storage } = require("@google-cloud/storage");

module.exports = {
    downloadVideoFile: async function (bucketName, videoFilename) {
        // Creates a client
        const storage = new Storage();

        // keep same name locally
        let localFilename = videoFilename;

        const options = {
            destination: localFilename
        };

        // Download the file
        await storage
            .bucket(bucketName)
            .file(videoFilename)
            .download(options);

        console.log(
            `gs://${bucketName}/${videoFilename} downloaded locally to ${localFilename}.`
        );

        return localFilename;
    }
};

7. क्लाउड रन जॉब को डिप्लॉय और एक्ज़ीक्यूट करना

सबसे पहले, पक्का करें कि आप कोडलैब के लिए रूट डायरेक्ट्री video-describer-job में हैं.

cd .. && pwd

इसके बाद, Cloud Run जॉब को डिप्लॉय करने के लिए, इस निर्देश का इस्तेमाल किया जा सकता है.

gcloud run jobs deploy $JOB_NAME  --source . --region $REGION

इसके बाद, नीचे दिए गए कमांड को चलाकर, Cloud Run जॉब को एक्ज़ीक्यूट किया जा सकता है:

gcloud run jobs execute $JOB_NAME

जॉब के पूरा होने के बाद, लॉग यूआरआई का लिंक पाने के लिए यह कमांड चलाएं. (या आप Cloud Console का इस्तेमाल कर सकते हैं और लॉग देखने के लिए सीधे Cloud Run जॉब पर जा सकते हैं.)

gcloud run jobs executions describe <JOB_EXECUTION_ID>

आपको लॉग में यह आउटपुट दिखेगा:

[{ timestamp: 1, description: 'what is google cloud vision api ? is written on a white background .'},
{ timestamp: 3, description: 'a woman wearing a google cloud vision api shirt sits at a table'},
{ timestamp: 18, description: 'a person holding a cell phone with the words what is cloud vision api on the bottom' }, ...]

8. बधाई हो!

कोडलैब पूरा करने के लिए बधाई!

हमारा सुझाव है कि आप Video Intelligence API, Cloud Run, और Vertex AI विज़ुअल कैप्शनिंग से जुड़े दस्तावेज़ पढ़ें.

इसमें हमने इन विषयों के बारे में बताया

  • तीसरे पक्ष की बाइनरी इंस्टॉल करने के लिए, Dockerfile का इस्तेमाल करके कंटेनर इमेज बनाने का तरीका
  • Google Cloud की अन्य सेवाओं को कॉल करने के लिए, Cloud Run जॉब के लिए सेवा खाता बनाकर, कम से कम अधिकारों के सिद्धांत का पालन करने का तरीका
  • Cloud Run जॉब से Video Intelligence क्लाइंट लाइब्रेरी इस्तेमाल करने का तरीका
  • Vertex AI की मदद से, हर सीन की विज़ुअल जानकारी पाने के लिए, Google API को कॉल करने का तरीका

9. व्यवस्थित करें

अनजाने में लगने वाले शुल्क से बचने के लिए, (उदाहरण के लिए, अगर Cloud Run जॉब को फ़्री टियर में हर महीने Cloud Run इनवॉइस असाइन करने की तुलना में अनजाने में ज़्यादा बार इस्तेमाल किया जाता है), तो आप या तो Cloud Run जॉब मिटा सकते हैं या दूसरे चरण में बनाए गए प्रोजेक्ट को मिटा सकते हैं.

क्लाउड रन जॉब को मिटाने के लिए, https://console.cloud.google.com/run/ पर 'क्लाउड रन क्लाउड कंसोल' पर जाएं. इसके बाद, video-describer-job फ़ंक्शन को मिटाएं. अगर आपने किसी दूसरे नाम का इस्तेमाल किया है, तो $ADD_NAME फ़ंक्शन को मिटाएं.

अगर आपको पूरा प्रोजेक्ट मिटाना है, तो https://console.cloud.google.com/cloud-resource-manager पर जाएं और दूसरे चरण में बनाया गया प्रोजेक्ट चुनें. इसके बाद, 'मिटाएं' चुनें. अगर प्रोजेक्ट मिटाया जाता है, तो आपको Cloud SDK में प्रोजेक्ट बदलने होंगे. gcloud projects list चलाकर, सभी उपलब्ध प्रोजेक्ट की सूची देखी जा सकती है.