Cloud Run İşleri Nasıl Kullanılır? Videoları işlemek için Video Intelligence API'leri

1. Giriş

Genel Bakış

Bu codelab'de, bir videodaki her sahnenin görsel açıklamasını sağlayan Node.js ile yazılmış bir Cloud Run işi oluşturacaksınız. Öncelikle işiniz, sahne her değiştiğinde zaman damgalarını algılamak için Video Intelligence API'yi kullanır. Ardından, işiniz her sahne değişikliği zaman damgası için ekran görüntüsü yakalamak üzere ffmpeg adlı bir üçüncü taraf ikili dosyasını kullanır. Son olarak, ekran görüntülerinin görsel açıklamasını sağlamak için Vertex AI görsel altyazı özelliği kullanılır.

Bu codelab'de, belirli bir zaman damgasında videodan resim yakalamak için Cloud Run işinizde ffmpeg'in nasıl kullanılacağı da gösterilmektedir. ffmpeg'nin bağımsız olarak yüklenmesi gerektiğinden bu codelab'de, Cloud Run işinizin bir parçası olarak ffmpeg'yi yüklemek için nasıl Dockerfile oluşturacağınız gösterilmektedir.

Cloud Run işinin işleyiş şeklini gösteren bir görsel aşağıda verilmiştir:

Cloud Run Job Video Description illustration

Neler öğreneceksiniz?

  • Üçüncü taraf ikili programını yüklemek için Dockerfile kullanarak container görüntüsü oluşturma
  • Diğer Google Cloud hizmetlerini çağırmak için Cloud Run işi için bir hizmet hesabı oluşturarak en az ayrıcalık ilkesine nasıl uyulur?
  • Cloud Run işinden Video Intelligence istemci kitaplığını kullanma
  • Vertex AI'dan her sahnenin görsel açıklamasını almak için Google API'lerini nasıl çağıracağınızı öğrenin.

2. Kurulum ve Gereksinimler

Ön koşullar

Cloud Shell'i etkinleştirme

  1. Cloud Console'da Cloud Shell'i etkinleştir 'i d1264ca30785e435.png tıklayın.

cb81e7c8e34bc8d.png

Cloud Shell'i ilk kez başlatıyorsanız ne olduğunu açıklayan bir ara ekran gösterilir. Ara ekran gösterildiyse Devam'ı tıklayın.

d95252b003979716.png

Cloud Shell'in temel hazırlığı ve bağlanması yalnızca birkaç dakikanızı alır.

7833d5e1c5d18f54.png

Bu sanal makineye, ihtiyaç duyacağınız tüm geliştirme araçları yüklenmiştir. 5 GB boyutunda kalıcı bir ana dizin bulunur ve Google Cloud'da çalışır. Bu sayede ağ performansı ve kimlik doğrulama önemli ölçüde güçlenir. Bu codelab'deki çalışmalarınızın neredeyse tamamını tarayıcıyla yapabilirsiniz.

Cloud Shell'e bağlandıktan sonra kimliğinizin doğrulandığını ve projenin, proje kimliğinize ayarlandığını görürsünüz.

  1. Kimliğinizin doğrulandığını onaylamak için Cloud Shell'de şu komutu çalıştırın:
gcloud auth list

Komut çıkışı

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

To set the active account, run:
    $ gcloud config set account `ACCOUNT`
  1. gcloud komutunun projeniz hakkında bilgi sahibi olduğunu onaylamak için Cloud Shell'de aşağıdaki komutu çalıştırın:
gcloud config list project

Komut çıkışı

[core]
project = <PROJECT_ID>

Değilse şu komutla ayarlayabilirsiniz:

gcloud config set project <PROJECT_ID>

Komut çıkışı

Updated property [core/project].

3. API'leri etkinleştirme ve ortam değişkenlerini ayarlama

Bu codelab'i kullanmaya başlamadan önce etkinleştirmeniz gereken birkaç API vardır. Bu codelab'de aşağıdaki API'lerin kullanılması gerekir. Bu API'leri aşağıdaki komutu çalıştırarak etkinleştirebilirsiniz:

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

Ardından, bu codelab boyunca kullanılacak ortam değişkenlerini ayarlayabilirsiniz.

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. Hizmet hesabı oluşturma

Cloud Storage, Vertex AI ve Video Intelligence API'ye erişmek için Cloud Run işi için bir hizmet hesabı oluşturacaksınız.

Öncelikle hizmet hesabını oluşturun.

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

Ardından, hizmet hesabına Cloud Storage paketi ve Vertex AI API'lerine erişim izni verin.

# 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 paketi oluşturma

Aşağıdaki komutu kullanarak Cloud Run işi tarafından işlenecek videoları yükleyebileceğiniz bir Cloud Storage paketi oluşturun:

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

[İsteğe bağlı] Bu örnek videoyu yerel olarak indirip kullanabilirsiniz.

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

Şimdi video dosyanızı depolama paketinize yükleyin.

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

6. Cloud Run işini oluşturma

Öncelikle kaynak kodu için bir dizin oluşturun ve bu dizine gidin.

mkdir video-describer-job && cd $_

Ardından, aşağıdaki içeriğe sahip bir package.json dosyası oluşturun:

{
  "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"
  }
}

Bu uygulama, daha kolay okunabilmesi için çeşitli kaynak dosyalarından oluşur. Öncelikle aşağıdaki içeriğe sahip bir app.js kaynak dosyası oluşturun. Bu dosya, işin giriş noktasını ve uygulamanın ana mantığını içerir.

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);
});

Ardından, Dockerfile oluşturun.

# 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" ]

Ayrıca, belirli dosyaların kapsama alınmasını yoksaymak için .dockerignore adlı bir dosya oluşturun.

Dockerfile
.dockerignore
node_modules
npm-debug.log

Şimdi helpers adlı bir klasör oluşturun. Bu klasörde 5 yardımcı dosya bulunur.

mkdir helpers
cd helpers

Ardından, aşağıdaki içeriğe sahip bir sceneDetector.js dosyası oluşturun. Bu dosya, videodaki sahnelerin değiştiği zamanları algılamak için Video Intelligence API'yi kullanır.

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;
}

Şimdi aşağıdaki içeriğe sahip imageCapture.js adlı bir dosya oluşturun. Bu dosya, ffmpeg komutlarını bir düğüm uygulamasından çalıştırmak için fluent-ffmpeg düğüm paketini kullanır.

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();
            });
    });
}

Son olarak, aşağıdaki içeriğe sahip imageCaptioning.js adlı bir dosya oluşturun. Bu dosya, her sahne görüntüsünün görsel açıklamasını almak için Vertex AI'ı kullanır.

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 adlı bir dosya oluşturun. Bu dosya, Vertex AI uç noktalarını doğrudan çağırmak için gereken erişim jetonunu almak üzere Google kimlik doğrulama istemci kitaplığını kullanır.

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();
    }
};

Son olarak, storage.js adlı bir dosya oluşturun. Bu dosya, bulut depolama alanından video indirmek için Cloud Storage istemci kitaplıklarını kullanır.

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. Cloud Run işini dağıtma ve yürütme

Öncelikle, codelab'iniz için kök dizinde video-describer-job olduğunuzdan emin olun.

cd .. && pwd

Ardından, Cloud Run işini dağıtmak için bu komutu kullanabilirsiniz.

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

Şimdi aşağıdaki komutu çalıştırarak Cloud Run işini yürütebilirsiniz:

gcloud run jobs execute $JOB_NAME

İş yürütmeyi tamamladıktan sonra günlük URI'sinin bağlantısını almak için aşağıdaki komutu çalıştırabilirsiniz. (Alternatif olarak, günlükleri görmek için Cloud Console'u kullanıp doğrudan Cloud Run Jobs'a gidebilirsiniz.)

gcloud run jobs executions describe <JOB_EXECUTION_ID>

Günlüklerde aşağıdaki çıkışı görmeniz gerekir:

[{ 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. Tebrikler!

Tebrikler, codelab'i tamamladınız.

Video Intelligence API, Cloud Run ve Vertex AI görsel altyazı ile ilgili belgeleri incelemenizi öneririz.

İşlediğimiz konular

  • Üçüncü taraf ikili programını yüklemek için Dockerfile kullanarak container görüntüsü oluşturma
  • Diğer Google Cloud hizmetlerini çağırmak için Cloud Run işi için bir hizmet hesabı oluşturarak en az ayrıcalık ilkesine nasıl uyulur?
  • Cloud Run işinden Video Intelligence istemci kitaplığını kullanma
  • Vertex AI'dan her sahnenin görsel açıklamasını almak için Google API'lerini nasıl çağıracağınızı öğrenin.

9. Temizleme

Yanlışlıkla ücretlendirilmemek için (örneğin, bu Cloud Run işi ücretsiz katmandaki aylık Cloud Run çağırma tahsisinizden daha fazla kez yanlışlıkla çağrılırsa) Cloud Run işini veya 2. adımda oluşturduğunuz projeyi silebilirsiniz.

Cloud Run işini silmek için https://console.cloud.google.com/run/ adresinden Cloud Run Cloud Console'a gidin ve video-describer-job işlevini (veya farklı bir ad kullandıysanız $JOB_NAME) silin.

Projenin tamamını silmeyi tercih ederseniz https://console.cloud.google.com/cloud-resource-manager adresine gidebilir, 2. adımda oluşturduğunuz projeyi seçip Sil'i tıklayabilirsiniz. Projeyi silerseniz Cloud SDK'nızda projeleri değiştirmeniz gerekir. gcloud projects list komutunu çalıştırarak kullanılabilir tüm projelerin listesini görüntüleyebilirsiniz.