阅读笔记 | Chameleon: scalable adaptation of video analytics

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info: J. Jiang, G. Ananthanarayanan, P. Bodik, S. Sen, and I. Stoica, “Chameleon: scalable adaptation of video analytics,” in Proceedings of the 2018 Conference of the ACM Special Interest Group on Data Communication, Budapest Hungary: ACM, Aug. 2018, pp. 253–266. doi: 10.1145/3230543.3230574.

1.1 问题背景

基于CV和DNN的视频分析在各个领域得到广泛应用,例如交通控制、安全监控和工厂生产监测。视频分析流水线通常由多个视频处理模块组成,其不同的配置参数选择会影响资源消耗和准确性,并且最佳配置随时间动态变化。

1.2 现有方法的缺点

现有的视频分析系统通常只在视频开始时进行一次性或是不频繁的配置调整,无法跟上资源-准确性权衡的动态变化,无法适应非稳态环境。这导致系统要么浪费资源选择昂贵的配置,要么无法达到准确性要求。

1.3 要解决的问题

本文的目标是实现连续的视频分析配置优化,以最小化资源消耗并保持准确性。需要解决的关键问题是如何有效地调整配置参数,并利用视频的时空相关性来显著降低周期性配置优化的成本。

1.4 文章的主要工作

本文提出了Chameleon,一个视频分析系统,基于三个关键观察来显著减低配置搜索成本。

  • 通过学习视频的时间相关性,可以重复使用某些配置,并且配置的性能通常具有较长的持久性。
  • 通过空间相关性,可以在多个相似视频流之间共享最佳配置,从而降低配置优化的成本。
  • 通过利用配置参数之间的独立性,可以减少配置空间的搜索复杂度。

基于这些观察,Chameleon实现了实时的配置优化,并在真实交通摄像头的实验中验证了其性能。

1.5 个人思考

文章中提到周期性优化配置的方案存在占用资源过大的缺点,我认为这主要是由于配置随时间的变化并不一定是有周期的。但Chameleon的每次配置解析搜索是周期性触发的,这个触发时机问题也是其研究者指出的一个问题,我认为这个问题首先会导致Chameleon增加一些不必要的配置解析搜索操作,进而造成一定的性能浪费。由此浮现出一个问题即,配置随时间是如何变化的。配置的变化与视频内容的变化间是否存在关联,又是以何种形式关联?我想这也许会是一个可以改进优化的方向。

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