FramePack | Image to Video 项目需求设计实现分析

1. 项目概述

1.1 项目背景

FramePack 是一个基于图像到视频(I2V)生成的AI项目,实现了"下一帧预测模型"的视频生成架构。该项目由 Lvmin Zhang 开发,能够从单张图片生成高质量的长视频,支持长达60秒的视频生成。

1.2 项目定位

  • 技术方向:深度学习视频生成
  • 应用场景:内容创作、视频编辑、艺术生成
  • 目标用户:创作者、研究人员、AI爱好者
  • 核心价值:低显存、高质量、可配置的视频生成

1.3 核心特性

特性 描述
基于下一帧预测 采用渐进式生成策略,逐帧或逐段生成视频
上下文压缩 将输入上下文压缩到固定长度,使生成工作量与视频长度无关
内存优化 仅需6GB显存即可使用13B模型生成1分钟视频
TeaCache支持 可选的缓存加速机制,可提升约1.5-2倍速度
多种采样器 支持UniPC等先进采样器
Web UI界面 基于Gradio的友好的用户界面
实时预览 生成过程中可实时查看潜在空间预览

2. 系统架构设计

2.1 整体架构图

复制代码
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        用户交互层                                  │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────────────┐  │
│  │  图像上传    │  │  提示词输入  │  │   参数配置面板       │  │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Web UI 层                                  │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │               demo_gradio.py (Gradio 应用)                │  │
│  │  - 用户输入验证  - 异步任务调度  - 进度实时反馈             │  │
│  └───────────────────────────────────────────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        业务逻辑层                                  │
│  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌─────────────┐  │
│  │ 图像处理  │  │ 文本编码  │  │ 采样生成  │  │ 视频拼接    │  │
│  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘  └─────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        核心模型层                                  │
│  ┌───────────────┐  ┌──────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │ HunyuanVideo  │  │   FramePack  │  │    CLIP Vision       │  │
│  │  Transformer  │  │   I2V Model  │  │    Encoder           │  │
│  └───────────────┘  └──────────────┘  └─────────────────────┘  │
│  ┌──────────────────┐  ┌──────────────────┐  ┌───────────────┐  │
│  │ Llama Text Encoder│  │ CLIP Text Encoder│  │ VAE          │  │
│  └──────────────────┘  └──────────────────┘  └───────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↓
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        支撑服务层                                  │
│  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌───────────┐  ┌─────────────┐  │
│  │ 内存管理  │  │ 设备管理  │  │ 缓存加速  │  │ 进度管理    │  │
│  │ memory.py │  │  CUDA     │  │ TeaCache  │  │ AsyncStream │  │
│  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘  └─────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.2 目录结构设计

复制代码
d:/MyDrivers/update/framepack_cu126_torch26/
├── environment.bat              # 环境配置脚本
├── run.bat                      # 启动脚本
├── update.bat                   # 更新脚本
│
├── system/                      # 系统依赖目录
│   ├── git/                     # Git版本控制工具
│   └── python/                  # Python 3.10 环境
│       ├── Lib/                 # Python标准库
│       └── site-packages/       # 第三方库
│
└── webui/                       # Web UI主目录
    ├── demo_gradio.py           # 主Web UI程序(FramePack版本)
    ├── demo_gradio_f1.py        # F1版本的Web UI程序
    ├── requirements.txt         # Python依赖列表
    ├── README.md                # 项目文档
    ├── .gitignore              # Git忽略配置
    │
    ├── outputs/                # 输出视频存储
    ├── hf_download/            # Hugging Face模型缓存
    │   └── hub/                # 下载的模型仓库
    │       ├── models--hunyuanvideo-community--HunyuanVideo/
    │       ├── models--lllyasviel--flux_redux_bfl/
    │       └── models--lllyasviel--FramePackI2V_HY/
    │
    └── diffusers_helper/       # 辅助模块
        ├── hunyuan.py          # 混元模型相关函数
        ├── memory.py           # 内存管理工具
        ├── utils.py            # 通用工具函数
        ├── clip_vision.py      # CLIP视觉编码
        ├── bucket_tools.py     # 分辨率桶工具
        ├── thread_utils.py     # 线程工具
        ├── hf_login.py         # Hugging Face登录
        ├── dit_common.py       # DiT通用组件
        │
        ├── models/             # 模型定义
        │   └── hunyuan_video_packed.py
        │
        ├── pipelines/          # 采样管道
        │   └── k_diffusion_hunyuan.py
        │
        ├── k_diffusion/        # K-Diffusion采样器
        │   └── uni_pc_fm.py    # UniPC流匹配采样器
        │
        └── gradio/             # Gradio UI组件
            └── progress_bar.py

3. 功能需求分析

3.1 核心功能模块

3.1.1 图像到视频生成

功能描述:从单张静态图像生成动态视频

输入参数

  • 输入图像:支持 PNG、JPG、JPEG 等常见图像格式
  • 提示词:文本描述,指导视频生成方向
  • 负提示词:需要避免的内容
  • 随机种子:控制生成结果的随机性
  • 视频时长:1-60秒可调
  • 采样步数:1-50步,影响质量和速度
  • 潜在窗口大小:控制生成策略
  • CFG Scale:分类器自由引导强度
  • GS (Distilled CFG Scale):蒸馏引导比例
  • Rescale:重新缩放参数
  • GPU内存保留:低显存模式下预留显存大小
  • TeaCache开关:启用/禁用加速缓存
  • MP4 CRF:输出视频质量参数

输出

  • MP4格式的视频文件
  • 实时潜在空间预览
  • 生成进度和描述

实现要点

  1. 图像预处理:调整尺寸、中心裁剪到标准分辨率桶
  2. VAE编码:将图像编码到潜在空间
  3. 文本编码:使用Llama和CLIP双编码器
  4. 图像特征提取:使用CLIP Vision提取视觉特征
  5. 渐进式生成:逐段生成潜在帧
  6. VAE解码:将潜在空间解码为像素
  7. 视频拼接:使用软连接平滑过渡
3.1.2 实时进度预览

功能描述:在生成过程中实时显示进度和预览

功能点

  • 潜在空间预览:显示当前生成的潜在帧(快速解码)
  • 进度条:百分比可视化
  • 进度描述:文本形式的当前状态
  • 支持用户中断:随时停止生成

实现方式

  • 使用 AsyncStream 实现异步通信
  • 快速解码使用 vae_decode_fake() 跳过完整VAE
  • Gradio 组件实时更新
3.1.3 内存优化管理

功能描述:根据显卡显存自动优化模型加载策略

策略

  • 高显存模式(>60GB):

    • 所有模型常驻GPU
    • 最快速度
    • 无需模型卸载
  • 低显存模式(6-60GB):

    • 使用 DynamicSwapInstaller 动态加载
    • 按需加载和卸载模型
    • 保持指定的预留显存
    • VAE启用分片和瓦片处理

实现技术

  1. 动态交换:比Hugging Face官方实现快3倍
  2. VAE分片:大特征图分块处理
  3. VAE瓦片:空间分块减少峰值显存
  4. 模型卸载:及时释放不需要的模型
3.1.4 加速优化

功能描述:提供多种加速策略提升生成速度

技术方案

  1. TeaCache加速

    • 原理:跳过变化小的采样步骤
    • 加速比:1.5x-2.1x
    • 配置:rel_l1_thresh=0.15
    • 权衡:轻微质量损失
  2. 注意力优化

    • Flash Attention:快速注意力实现
    • Memory Efficient SDP:内存高效SDP
    • cuDNN SDP:NVIDIA优化实现
    • Xformers:第三方加速库
  3. 采样器优化

    • UniPC:自研流匹配采样器
    • 支持多阶预测和校正
    • 比传统采样器更高效
3.1.5 分辨率自适应

功能描述:自动调整输入图像到最接近的标准分辨率

分辨率桶(640基准):

  • (416, 960), (448, 864), (480, 832), (512, 768)
  • (544, 704), (576, 672), (608, 640), (640, 608)
  • (672, 576), (704, 544), (768, 512), (832, 480)
  • (864, 448), (960, 416)

实现

  • find_nearest_bucket() 函数计算最近距离
  • 保持宽高比或调整到标准比例
  • 避免非标准分辨率导致的效率问题

3.2 Web界面功能

3.2.1 图像上传组件
  • 支持拖拽上传
  • 图像预览
  • 自动格式验证
3.2.2 文本输入组件
  • 提示词输入框(多行)
  • 负提示词输入框
  • 快速提示词示例数据集
3.2.3 参数配置面板
  • 滑块:连续参数调整
  • 数字框:精确数值输入
  • 复选框:开关选项
  • 下拉框:离散选项
3.2.4 输出展示区
  • 视频播放器:MP4播放
  • 图像预览:潜在空间可视化
  • 进度条:HTML渲染的进度条
  • 状态描述:Markdown格式文本
3.2.5 控制按钮
  • Start Generation:开始生成
  • End Generation:中断生成

4. 技术栈设计

4.1 深度学习框架

版本 用途
PyTorch 2.7.1+cu126 核心深度学习框架
torchvision 0.22.1+cu126 图像处理工具
torchaudio 2.7.1+cu126 音频处理工具
diffusers 0.33.1 扩散模型库
transformers 4.46.2 Transformer模型库
accelerate 1.6.0 分布式训练和推理加速

4.2 模型架构

文本编码

  • LlamaModel:主文本编码器(HunyuanVideo)
  • CLIPTextModel:辅助文本编码器

图像编码

  • SiglipVisionModel:CLIP Vision编码器
  • SiglipImageProcessor:图像预处理

视频生成

  • HunyuanVideoTransformer3DModelPacked:3D变换器
  • AutoencoderKLHunyuanVideo:混元视频VAE

4.3 Web UI技术

  • Gradio 5.23.0:Web界面框架
  • HTML/CSS:自定义样式
  • JavaScript:动态更新

4.4 图像视频处理

版本 用途
Pillow 11.1.0 图像处理
opencv-contrib-python 最新 计算机视觉
av 12.1.0 音视频编解码
ffmpy - FFmpeg封装

4.5 数值计算

版本 用途
NumPy 1.26.2 数值计算
SciPy 1.12.0 科学计算
einops - 张量操作
torchsde 0.2.6 随机微分方程

4.6 其他依赖

  • safetensors:安全张量存储
  • sentencepiece 0.2.0:分词工具
  • requests 2.31.0:HTTP请求

5. 数据流设计

5.1 生成流程数据流

复制代码
┌─────────────┐
│ 输入图像    │ (H×W×3 numpy数组)
└──────┬──────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ resize_and_center_crop      │ → 调整到标准分辨率桶
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ VAE Encode                  │ → 潜在空间 (C×T×H/8×W/8)
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ CLIP Vision Encode          │ → 图像视觉特征
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ Llama Encode (提示词)       │ → 文本向量 (512)
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ CLIP Encode (提示词)        │ → 池化向量
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ Transformer采样             │ → 逐段生成潜在帧
│  (UniPC采样器)              │
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ VAE Decode                  │ → 像素帧
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ soft_append_bcthw           │ → 视频拼接(平滑过渡)
└──────┬──────────────────────┘
       ↓
┌─────────────────────────────┐
│ save_bcthw_as_mp4           │ → MP4输出文件
└─────────────────────────────┘

5.2 渐进式生成策略

分段生成

python 复制代码
# 示例:24段生成
total_latent_sections = 24
latent_paddings = [3] + [2] * 21 + [1, 0]

# 含义:
# 第1段:padding=3  (跳过前3段)
# 第2-22段:padding=2 (跳过前2段)
# 第23段:padding=1 (跳过前1段)
# 第24段:padding=0 (不跳过)

历史管理

  • history_latents:存储已生成的潜在帧
  • history_pixels:存储已解码的像素帧
  • 重叠区域:使用软连接实现平滑过渡

5.3 异步通信数据流

复制代码
Worker线程                    UI主线程
    │                            │
    │──('progress', data)──────→│ 更新进度条和预览
    │                            │
    │──('file', filename)───────→│ 显示输出视频
    │                            │
    │──('end', None)────────────→│ 重置界面状态
    │                            │
    │←──────────────────────────│
    │ 检查中断信号              │
    │                            │

6. 核心算法设计

6.1 FramePack架构原理

核心思想:压缩上下文到固定长度

传统方法问题

  • 计算量随视频长度线性增长
  • 长视频需要极大显存
  • 生成速度随长度下降

FramePack解决方案

  1. 上下文压缩:将历史帧压缩到固定长度
  2. 滑动窗口:只关注近期上下文
  3. 渐进式生成:逐段生成,实时输出

优势

  • 计算量与视频长度无关
  • 支持任意长度视频
  • 内存需求恒定

6.2 TeaCache加速算法

原理

python 复制代码
# 跟踪相邻步骤的潜在空间变化
rel_l1_dist = norm(x_t - x_{t-1}) / norm(x_{t-1})

# 如果变化小于阈值,跳过计算
if accumulated_rel_l1 < rel_l1_thresh:
    skip = True
else:
    accumulated_rel_l1 = 0
    skip = False

阈值函数

python 复制代码
# 多项式拟合的阈值
rel_l1_thresh = 0.15  # 提供2.1x加速
# 可调节:0.1-0.2范围

效果

  • 速度提升:1.5x-2.1x
  • 质量影响:细节可能略有损失
  • 适用场景:快速预览

6.3 UniPC采样器

全称:Unified Predictor-Corrector

算法特点

  1. 流匹配:基于Flow Matching的扩散采样
  2. 多阶预测:使用历史预测提高精度
  3. 校正步骤:对预测结果进行校正
  4. 变体支持:bh1, bh2 两种模式

核心代码

python 复制代码
class FlowMatchUniPC:
    def __init__(self, order=3, variant='bh1'):
        self.order = order      # 预测阶数
        self.variant = variant  # 变体类型
    
    def step(self, x, t, model):
        # 预测步骤
        x_pred = self.predict(x, t, model)
        
        # 校正步骤
        x_corrected = self.correct(x_pred, t, model)
        
        return x_corrected

6.4 动态交换算法

问题:Hugging Face的sequential offload太慢

解决方案:DynamicSwapInstaller

原理

python 复制代码
# 修改模块的__getattr__方法
def __getattr__(self, name):
    # 按需加载模块
    if not loaded:
        load_to_gpu()
    
    # 正常访问
    return super().__getattr__(name)

优势

  • 速度快3倍
  • 无需预定义卸载策略
  • 自动管理

7. 接口设计

7.1 Web UI接口

7.1.1 启动参数
bash 复制代码
python demo_gradio.py [OPTIONS]

选项:
  --share              创建公网链接
  --server IP          监听地址 (默认: 0.0.0.0)
  --port PORT          监听端口
  --inbrowser          自动打开浏览器

常用启动方式

bash 复制代码
# Windows桌面
python demo_gradio.py --server 127.0.0.1 --inbrowser

# Linux服务器
python demo_gradio.py --server 0.0.0.0

# 公网访问
python demo_gradio.py --share
7.1.2 Gradio界面组件
python 复制代码
# 输入组件
input_image = gr.Image(label="Input Image", type="numpy")
prompt = gr.Textbox(label="Prompt", lines=3)
n_prompt = gr.Textbox(label="Negative Prompt", lines=2)

# 参数组件
use_teacache = gr.Checkbox(label="Use TeaCache", value=True)
seed = gr.Number(label="Seed", value=0, precision=0)
total_second_length = gr.Slider(1, 60, value=4, label="Video Length (s)")
steps = gr.Slider(1, 50, value=15, step=1, label="Sampling Steps")
gs = gr.Slider(1, 30, value=10, label="Distilled CFG Scale")
gpu_memory_preservation = gr.Slider(0, 48, value=6, label="GPU Memory (GB)")
mp4_crf = gr.Slider(0, 51, value=18, label="MP4 CRF (Quality)")

# 输出组件
preview_image = gr.Image(label="Preview", visible=False)
result_video = gr.Video(label="Result")
progress_bar = gr.HTML("")
progress_desc = gr.Markdown("")

# 按钮组件
start_button = gr.Button("Start Generation", variant="primary")
end_button = gr.Button("End Generation", variant="stop")

7.2 内部API

7.2.1 worker函数
python 复制代码
def worker(
    input_image: np.ndarray,      # 输入图像 (H×W×3)
    prompt: str,                  # 提示词
    n_prompt: str,                # 负提示词
    seed: int,                    # 随机种子
    total_second_length: int,     # 视频长度(秒)
    latent_window_size: int,      # 潜在窗口大小
    steps: int,                   # 采样步数
    cfg: float,                   # CFG Scale
    gs: float,                    # Distilled CFG Scale
    rs: float,                    # Rescale参数
    gpu_memory_preservation: int, # GPU内存保留(GB)
    use_teacache: bool,           # TeaCache开关
    mp4_crf: int,                 # MP4质量参数
) -> None:
    """
    执行视频生成任务
    通过stream.output_queue推送进度
    """
7.2.2 通信协议
python 复制代码
# 进度更新消息
stream.output_queue.push((
    'progress',
    (preview_image, description, progress_html)
))

# 文件完成消息
stream.output_queue.push((
    'file',
    output_filename
))

# 结束消息
stream.output_queue.push((
    'end',
    None
))

7.3 模型接口

7.3.1 文本编码
python 复制代码
def encode_prompt_conds(
    text: str,
    text_encoder: LlamaModel,
    tokenizer: LlamaTokenizerFast,
    text_encoder_2: CLIPTextModel,
    tokenizer_2: CLIPTokenizer,
    device: torch.device,
) -> tuple:
    """
    编码提示词
    
    返回:
        prompt_embeds: Llama编码的向量 (1×512×4096)
        pooled_prompt_embeds: CLIP池化向量 (1×768)
    """
7.3.2 VAE编码/解码
python 复制代码
def vae_encode(
    image: torch.Tensor,
    vae: AutoencoderKLHunyuanVideo,
    device: torch.device,
) -> torch.Tensor:
    """
    编码图像到潜在空间
    """

def vae_decode(
    latents: torch.Tensor,
    vae: AutoencoderKLHunyuanVideo,
    device: torch.device,
) -> torch.Tensor:
    """
    解码潜在空间到像素
    """
7.3.3 CLIP Vision编码
python 复制代码
def hf_clip_vision_encode(
    image: torch.Tensor,
    feature_extractor: SiglipImageProcessor,
    image_encoder: SiglipVisionModel,
    device: torch.device,
) -> torch.Tensor:
    """
    编码图像视觉特征
    
    返回:
        img_features: 图像特征向量
    """

8. 配置设计

8.1 环境配置

environment.bat

batch 复制代码
set DIR=%~dp0system
set PATH=%DIR%\git\bin;%DIR%\python;%DIR%\python\Scripts;%PATH%
set PY_LIBS=%DIR%\python\Scripts\Lib;%DIR%\python\Scripts\Lib\site-packages
set PY_PIP=%DIR%\python\Scripts
set SKIP_VENV=1
set PIP_INSTALLER_LOCATION=%DIR%\python\get-pip.py

8.2 模型配置

模型路径

python 复制代码
os.environ['HF_HOME'] = './hf_download'

# 文本编码器
text_encoder = LlamaModel.from_pretrained(
    "hunyuanvideo-community/HunyuanVideo",
    subfolder='text_encoder'
)

# VAE
vae = AutoencoderKLHunyuanVideo.from_pretrained(
    "hunyuanvideo-community/HunyuanVideo",
    subfolder='vae'
)

# Transformer
transformer = HunyuanVideoTransformer3DModelPacked.from_pretrained(
    'lllyasviel/FramePackI2V_HY'
)

8.3 精度配置

python 复制代码
transformer.to(dtype=torch.bfloat16)      # 主模型
vae.to(dtype=torch.float16)              # VAE
text_encoder.to(dtype=torch.float16)     # 文本编码器
text_encoder_2.to(dtype=torch.float16)   # CLIP编码器
image_encoder.to(dtype=torch.float16)    # 图像编码器

# 高质量输出
transformer.high_quality_fp32_output_for_inference = True

8.4 显存配置

自动检测

python 复制代码
free_mem_gb = get_cuda_free_memory_gb(gpu)
high_vram = free_mem_gb > 60

低显存模式

python 复制代码
# VAE优化
vae.enable_slicing()   # 分片处理
vae.enable_tiling()    # 瓦片处理

# 动态交换
DynamicSwapInstaller.install_model(transformer, device=gpu)
DynamicSwapInstaller.install_model(text_encoder, device=gpu)

高显存模式

python 复制代码
# 所有模型常驻GPU
text_encoder.to(gpu)
text_encoder_2.to(gpu)
image_encoder.to(gpu)
vae.to(gpu)
transformer.to(gpu)

8.5 TeaCache配置

python 复制代码
# 初始化
transformer.initialize_teacache(
    num_steps=steps,
    rel_l1_thresh=0.15,  # 阈值
    reset_step_num_along=True,
)

# 启用/禁用
if use_teacache:
    transformer.enable_teacache()
else:
    transformer.disable_teacache()

9. 性能优化设计

9.1 内存优化

技术 效果 实现
DynamicSwap 减少3倍交换时间 memory.py
VAE分片 降低峰值显存 vae.enable_slicing()
VAE瓦片 降低峰值显存 vae.enable_tiling()
bfloat16 减少显存占用 transformer.to(bfloat16)
TeaCache 跳过重复计算 initialize_teacache()

9.2 速度优化

技术 加速比 适用场景
TeaCache 1.5x-2.1x 快速预览
Flash Attention 1.5x-2x 现代GPU
UniPC采样器 比DDIM快 推荐使用
GPU自动检测 最优配置 自动适应

9.3 质量优化

技术 效果 配置
高质量输出 减少量化误差 high_quality_fp32_output
更多采样步数 提升细节 steps=15-25
合适的CFG 平衡引导 cfg=4-8
分辨率桶 避免缩放损失 find_nearest_bucket()

10. 部署设计

10.1 系统要求

硬件要求

  • GPU:NVIDIA GPU (支持CUDA 12.6)
  • 显存:最低6GB,推荐12GB+
  • 内存:16GB+
  • 硬盘:50GB+ (含模型和缓存)

软件要求

  • 操作系统:Windows 10/11, Linux
  • Python:3.10 (内置)
  • Git (内置)
  • CUDA:12.6 (PyTorch包中)

10.2 本地部署

batch 复制代码
# 1. 启动环境
call environment.bat

# 2. 进入webui目录
cd webui

# 3. 启动服务
python demo_gradio.py --server 127.0.0.1 --inbrowser

10.3 服务器部署

bash 复制代码
# 1. 配置环境
source environment.sh  # 或环境配置

# 2. 启动服务(后台运行)
nohup python demo_gradio.py --server 0.0.0.0 --port 7860 > server.log 2>&1 &

# 3. 查看日志
tail -f server.log

10.4 更新流程

batch 复制代码
# 执行更新脚本
update.bat

# 或手动更新
call environment.bat
cd webui
git pull

11. 扩展性设计

11.1 模块化架构

核心模块

  • diffusers_helper/:独立的辅助工具
  • models/:模型定义,可替换
  • pipelines/:采样管道,可扩展
  • k_diffusion/:采样器,可添加新采样器

11.2 模型扩展

添加新模型

python 复制代码
# 在 models/ 目录创建新文件
# 继承基类并实现forward方法

from diffusers_helper.models.base import BaseModel

class NewModel(BaseModel):
    def __init__(self, config):
        super().__init__(config)
        # 初始化模型
    
    def forward(self, x, t, context):
        # 实现前向传播
        return output

11.3 采样器扩展

添加新采样器

python 复制代码
# 在 k_diffusion/ 目录创建新文件
# 实现采样器类

class NewSampler:
    def __init__(self, **kwargs):
        self.config = kwargs
    
    def step(self, model, x, t):
        # 实现采样步骤
        return x_next

11.4 Web UI扩展

添加新组件

python 复制代码
# 在 demo_gradio.py 中添加新组件
with gr.Blocks() as demo:
    # 新增输入组件
    new_input = gr.Textbox(label="New Input")
    
    # 修改处理函数
    def process_with_new(input_image, prompt, new_input, ...):
        # 处理新输入
        ...

12. 测试设计

12.1 功能测试

测试项 测试方法 预期结果
图像上传 上传不同格式图片 正确加载和预览
视频生成 生成1分钟视频 成功输出MP4
参数调整 调整各种参数 生成立即生效
中断功能 点击停止按钮 及时停止生成
内存模式 切换显存模式 自动适应配置

12.2 性能测试

指标 测试方法 目标值
生成速度 1分钟视频 <5分钟 (TeaCache)
显存占用 监控nvidia-smi <指定预留值
TeaCache加速 对比开关速度 >1.5x
模型加载 首次加载时间 <1分钟

12.3 兼容性测试

测试环境 测试项
Windows 10 完整流程
Windows 11 完整流程
Linux (Ubuntu) 完整流程
不同GPU RTX 3060, 4090等

13. 维护设计

13.1 日志管理

日志位置

  • 控制台输出:实时信息
  • 模型下载:Hugging Face缓存
  • 生成历史:outputs/目录

13.2 缓存管理

模型缓存

  • 位置:webui/hf_download/hub/
  • 清理:删除不用的模型
  • 更新:重新下载最新版本

输出缓存

  • 位置:webui/outputs/
  • 命名:时间戳格式
  • 管理:定期清理旧文件

13.3 错误处理

常见错误

  1. 显存不足

    • 解决:减少gpu_memory_preservation
    • 或使用更小的batch size
  2. 模型加载失败

    • 检查网络连接
    • 手动下载模型到hf_download/
  3. CUDA错误

    • 检查CUDA版本
    • 更新显卡驱动

14. 安全设计

14.1 输入验证

  • 图像格式验证
  • 文本长度限制
  • 参数范围检查
  • 防止注入攻击

14.2 资源限制

  • 生成队列限制
  • 超时机制
  • 显存上限保护
  • 硬盘空间检查

14.3 隐私保护

  • 本地运行,无云传输
  • 用户数据不上传
  • 模型下载来自可信源
  • 无恶意代码

15. 未来规划

15.1 短期目标

  • 支持更多视频格式输出
  • 优化TeaCache阈值自适应
  • 添加批量生成功能
  • 支持视频到视频生成

15.2 中期目标

  • 支持多GPU并行
  • 添加视频编辑功能
  • 支持音频生成
  • 优化Web界面交互

15.3 长期目标

  • 实时视频生成
  • 支持4K分辨率
  • 多模型融合
  • 云端API服务

16. 附录

16.1 关键文件路径

启动文件

  • d:/framepack_cu126_torch26/run.bat
  • d:/framepack_cu126_torch26/environment.bat
  • d:/framepack_cu126_torch26/update.bat

主程序

  • d:/framepack_cu126_torch26/webui/demo_gradio.py
  • d:/framepack_cu126_torch26/webui/demo_gradio_f1.py

核心模块

  • webui/diffusers_helper/hunyuan.py
  • webui/diffusers_helper/memory.py
  • webui/diffusers_helper/utils.py
  • webui/diffusers_helper/models/hunyuan_video_packed.py
  • webui/diffusers_helper/pipelines/k_diffusion_hunyuan.py
  • webui/diffusers_helper/k_diffusion/uni_pc_fm.py

16.2 依赖清单

详见 webui/requirements.txt

16.3 参考资料


目前图生视频功能,虚拟内存需要100GB,动漫类型图片的预测效果好一些,效果图如下:

汽车更换颜色

小女孩表情变化

哪吒表情变化

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