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借助AMD Vitis AI的GStreamer加速边缘AI流水线

本文介绍如何使用 AMD Vitis AI 和 VVAS 工具链加速边缘 AI 视频分析流水线的开发与部署。文章从端到端视角剖析了从训练好的 PyTorch/TensorFlow 模型到在第二代 Versal AI Edge 系列自适应 SoC 上实时运行 NPU 推理的完整流程。核心工具包括：AMD Quark 量化工具支持 BF16、FP16 和 INT8 精度模式，并可通过混合精度解决 YOLO 等模型后处理的精度损失；Vitis AI 编译器自动完成算子融合、内存调度及 CPU/NPU 分区，支持数据并行和张量并行；ONNX Runtime + Vitis AI Execution Provider 和原生 VART-ML 运行时分别适配快速原型与量产级零拷贝执行。在视频流水线集成侧，基于 GStreamer 的 VVAS 通过插件（vvas_xinfer、vvas_xoverlay 等）及 JSON 配置，编排采集、预处理、推理、后处理与渲染，并原生支持空间分区、时间共享和 DMA-BUF 零拷贝等高级部署特性。文中以 YOLOX 检测示例演示了单条 gst-launch 命令即可描述完整流水线。预构建 Docker 镜像和 VEK385 评估板启动镜像使上手时间缩短至数分钟，Python/C++ API 覆盖从原型到量产。这些能力可使团队将更少时间花在底层集成上，更多聚焦于应用开发与性能优化。