svd.md

<!--Copyright 2023 The HuggingFace Team. All rights reserved.

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.
-->

# Stable Video Diffusion

[[open-in-colab]]

[Stable Video Diffusion (SVD)](https://huggingface.co/papers/2311.15127)은 입력 이미지에 맞춰 2~4초 분량의 고해상도(576x1024) 비디오를 생성할 수 있는 강력한 image-to-video 생성 모델입니다.

이 가이드에서는 SVD를 사용하여 이미지에서 짧은 동영상을 생성하는 방법을 설명합니다.

시작하기 전에 다음 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요:

```py
!pip install -q -U diffusers transformers accelerate
```

이 모델에는 [SVD](https://huggingface.co/stabilityai/stable-video-diffusion-img2vid)와 [SVD-XT](https://huggingface.co/stabilityai/stable-video-diffusion-img2vid-xt) 두 가지 종류가 있습니다. SVD 체크포인트는 14개의 프레임을 생성하도록 학습되었고, SVD-XT 체크포인트는 25개의 프레임을 생성하도록 파인튜닝되었습니다.

이 가이드에서는 SVD-XT 체크포인트를 사용합니다.

```python
import torch

from diffusers import StableVideoDiffusionPipeline
from diffusers.utils import load_image, export_to_video

pipe = StableVideoDiffusionPipeline.from_pretrained(
    "stabilityai/stable-video-diffusion-img2vid-xt", torch_dtype=torch.float16, variant="fp16"
)
pipe.enable_model_cpu_offload()

# Conditioning 이미지 불러오기
image = load_image("https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/diffusers/svd/rocket.png")
image = image.resize((1024, 576))

generator = torch.manual_seed(42)
frames = pipe(image, decode_chunk_size=8, generator=generator).frames[0]

export_to_video(frames, "generated.mp4", fps=7)
```

<div class="flex gap-4">
  <div>
    <img class="rounded-xl" src="https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/diffusers/svd/rocket.png"/>
    <figcaption class="mt-2 text-center text-sm text-gray-500">"source image of a rocket"</figcaption>
  </div>
  <div>
    <img class="rounded-xl" src="https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/diffusers/svd/output_rocket.gif"/>
    <figcaption class="mt-2 text-center text-sm text-gray-500">"generated video from source image"</figcaption>
  </div>
</div>

## torch.compile

UNet을 [컴파일](../optimization/torch2.0#torchcompile)하면 메모리 사용량이 살짝 증가하지만, 20~25%의 속도 향상을 얻을 수 있습니다.

```diff
- pipe.enable_model_cpu_offload()
+ pipe.to("cuda")
+ pipe.unet = torch.compile(pipe.unet, mode="reduce-overhead", fullgraph=True)
```

## 메모리 사용량 줄이기

비디오 생성은 기본적으로 배치 크기가 큰 text-to-image 생성과 유사하게 'num_frames'를 한 번에 생성하기 때문에 메모리 사용량이 매우 높습니다. 메모리 사용량을 줄이기 위해 추론 속도와 메모리 사용량을 절충하는 여러 가지 옵션이 있습니다:

- 모델 오프로링 활성화: 파이프라인의 각 구성 요소가 더 이상 필요하지 않을 때 CPU로 오프로드됩니다.
- Feed-forward chunking 활성화: feed-forward 레이어가 배치 크기가 큰 단일 feed-forward를 실행하는 대신 루프로 반복해서 실행됩니다.
- `decode_chunk_size` 감소: VAE가 프레임들을 한꺼번에 디코딩하는 대신 chunk 단위로 디코딩합니다. `decode_chunk_size=1`을 설정하면 한 번에 한 프레임씩 디코딩하고 최소한의 메모리만 사용하지만(GPU 메모리에 따라 이 값을 조정하는 것이 좋습니다), 동영상에 약간의 깜박임이 발생할 수 있습니다.

```diff
- pipe.enable_model_cpu_offload()
- frames = pipe(image, decode_chunk_size=8, generator=generator).frames[0]
+ pipe.enable_model_cpu_offload()
+ pipe.unet.enable_forward_chunking()
+ frames = pipe(image, decode_chunk_size=2, generator=generator, num_frames=25).frames[0]
```

이러한 모든 방법들을 사용하면 메모리 사용량이 8GAM VRAM보다 적을 것입니다.

## Micro-conditioning

Stable Diffusion Video는 또한 이미지 conditoning 외에도 micro-conditioning을 허용하므로 생성된 비디오를 더 잘 제어할 수 있습니다:

- `fps`: 생성된 비디오의 초당 프레임 수입니다.
- `motion_bucket_id`: 생성된 동영상에 사용할 모션 버킷 아이디입니다. 생성된 동영상의 모션을 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 모션 버킷 아이디를 늘리면 생성되는 동영상의 모션이 증가합니다.
- `noise_aug_strength`: Conditioning 이미지에 추가되는 노이즈의 양입니다. 값이 클수록 비디오가 conditioning 이미지와 덜 유사해집니다. 이 값을 높이면 생성된 비디오의 움직임도 증가합니다.

예를 들어, 모션이 더 많은 동영상을 생성하려면 `motion_bucket_id` 및 `noise_aug_strength` micro-conditioning 파라미터를 사용합니다:

```python
import torch

from diffusers import StableVideoDiffusionPipeline
from diffusers.utils import load_image, export_to_video

pipe = StableVideoDiffusionPipeline.from_pretrained(
  "stabilityai/stable-video-diffusion-img2vid-xt", torch_dtype=torch.float16, variant="fp16"
)
pipe.enable_model_cpu_offload()

# Conditioning 이미지 불러오기
image = load_image("https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/diffusers/svd/rocket.png")
image = image.resize((1024, 576))

generator = torch.manual_seed(42)
frames = pipe(image, decode_chunk_size=8, generator=generator, motion_bucket_id=180, noise_aug_strength=0.1).frames[0]
export_to_video(frames, "generated.mp4", fps=7)
```

![](https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/diffusers/svd/output_rocket_with_conditions.gif)