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Lumina-T2X
Lumina-T2X
Lumina-Next : Rendre Lumina-T2X plus puissant et plus rapide avec Next-DiT d'Alpha-VLLM, OpenGVLab, Shanghai AI Laboratory.
L'abstract de l'article est :
Lumina-T2X est une famille naissante de grands transformeurs de diffusion basés sur les flux (Flag-DiT) qui établit un cadre unifié pour transformer le bruit en diverses modalités, telles que des images et des vidéos, conditionnées par des instructions textuelles. Malgré ses capacités prometteuses, Lumina-T2X rencontre encore des défis, notamment une instabilité d'entraînement, une inférence lente et des artefacts d'extrapolation. Dans cet article, nous présentons Lumina-Next, une version améliorée de Lumina-T2X, qui met en avant des performances de génération supérieures avec une efficacité accrue pour l'entraînement et l'inférence. Nous commençons par une analyse approfondie de l'architecture Flag-DiT et identifions plusieurs composants sous-optimaux, que nous traitons en introduisant l'architecture Next-DiT avec 3D RoPE et des normalisations en sandwich. Pour permettre une meilleure extrapolation de résolution, nous comparons en détail différentes méthodes d'extrapolation de contexte appliquées à la génération d'images à partir de texte avec 3D RoPE, et proposons Frequency- and Time-Aware Scaled RoPE, adapté aux transformeurs de diffusion. De plus, nous introduisons un calendrier de discrétisation temporelle sigmoïde pour réduire le nombre d'étapes d'échantillonnage dans la résolution de l'EDO de flux, ainsi que la méthode Context Drop pour fusionner les jetons visuels redondants afin d'accélérer l'évaluation du réseau, améliorant ainsi efficacement la vitesse globale d'échantillonnage. Grâce à ces améliorations, Lumina-Next améliore non seulement la qualité et l'efficacité de la génération de base d'images à partir de texte, mais démontre également des capacités supérieures d'extrapolation de résolution et de génération multilingue en utilisant des LLM basés sur des décodeurs comme encodeurs de texte, le tout de manière zéro-shot. Pour valider davantage Lumina-Next comme cadre génératif polyvalent, nous l'instancions sur diverses tâches, y compris la reconnaissance visuelle, la multi-vue, l'audio, la musique et la génération de nuages de points, montrant de solides performances dans ces domaines. En publiant tous les codes et poids de modèles sur https://github.com/Alpha-VLLM/Lumina-T2X, nous visons à faire progresser le développement de l'IA générative de nouvelle génération capable de modélisation universelle.
Points forts : Lumina-Next est un Diffusion Transformer de nouvelle génération qui améliore considérablement la génération d'images à partir de texte, la génération multilingue et les performances multitâches en introduisant l'architecture Next-DiT, le 3D RoPE et le RoPE sensible à la fréquence et au temps, entre autres améliorations.
Lumina-Next comporte les éléments suivants :
- Il améliore l'efficacité de l'échantillonnage avec moins d'étapes et des étapes plus rapides.
- Il utilise un Next-DiT comme architecture de transformer avec Sandwichnorm 3D RoPE et Grouped-Query Attention.
- Il utilise un RoPE mis à l'échelle tenant compte de la fréquence et du temps.
Lumina-T2X : transformer le texte en n'importe quelle modalité, résolution et durée grâce à de grands transformeurs de diffusion basés sur le flux d'Alpha-VLLM, OpenGVLab, Shanghai AI Laboratory.
L'abstract de l'article est :
Sora révèle le potentiel de l’extension à grande échelle du Diffusion Transformer pour générer des images et des vidéos photoréalistes à des résolutions, des rapports d’aspect et des durées arbitraires, mais il manque encore de détails d’implémentation suffisants. Dans ce rapport technique, nous présentons la famille Lumina-T2X, une série de grands Diffusion Transformers basés sur le flux (Flag-DiT) équipés d’une attention initialisée à zéro, en tant que cadre unifié conçu pour transformer le bruit en images, vidéos, objets 3D multi-vues et extraits audio conditionnés par des instructions textuelles. En tokenisant l’espace latent spatio-temporel et en intégrant des espaces réservés apprenables tels que les jetons [nextline] et [nextframe], Lumina-T2X unifie sans heurt les représentations de différentes modalités à travers diverses résolutions spatio-temporelles. Cette approche unifiée permet l’entraînement au sein d’un seul cadre pour différentes modalités et autorise une génération flexible de données multimodales à n’importe quelle résolution, rapport d’aspect et longueur lors de l’inférence. Des techniques avancées comme RoPE, RMSNorm et le flow matching améliorent la stabilité, la flexibilité et la scalabilité de Flag-DiT, permettant aux modèles de Lumina-T2X d’atteindre 7 milliards de paramètres et d’étendre la fenêtre de contexte à 128K jetons. Cela est particulièrement bénéfique pour la création d’images ultra-haute définition avec notre modèle Lumina-T2I et de vidéos longues en 720p avec notre modèle Lumina-T2V. Remarquablement, Lumina-T2I, propulsé par un Flag-DiT de 5 milliards de paramètres, ne nécessite que 35 % des coûts de calcul d’entraînement d’un DiT naïf de 600 millions de paramètres. Notre analyse approfondie souligne la capacité préliminaire de Lumina-T2X en extrapolation de résolution, édition haute résolution, génération de vues 3D cohérentes et synthèse de vidéos avec des transitions fluides. Nous nous attendons à ce que l’ouverture de Lumina-T2X favorise davantage la créativité, la transparence et la diversité au sein de la communauté de l’IA générative.
Vous pouvez trouver le code source original sur Alpha-VLLM et tous les checkpoints disponibles sur Alpha-VLLM Lumina Family.
Points forts : Lumina-T2X prend en charge toute modalité, toute résolution et toute durée.
Lumina-T2X comporte les éléments suivants :
- Il utilise un grand transformateur de diffusion basé sur le flux comme architecture de base
- Il prend en charge différentes modalités avec un seul backbone et les encodeurs et décodeurs correspondants.
Ce pipeline a été contribué par PommesPeter. La base de code originale peut être trouvée ici. Les poids originaux sont disponibles sous hf.co/Alpha-VLLM.
Pensez à consulter le guide des Schedulers pour apprendre à explorer le compromis entre la vitesse et la qualité du scheduler, et à consulter la section réutilisation des composants entre les pipelines pour apprendre à charger efficacement les mêmes composants dans plusieurs pipelines.
Inférence (Texte-vers-Image)
Utilisez torch.compile pour réduire la latence d'inférence.
Tout d'abord, chargez le pipeline :
from diffusers import LuminaPipeline
import torch
pipeline = LuminaPipeline.from_pretrained(
"Alpha-VLLM/Lumina-Next-SFT-diffusers", dtype=torch.bfloat16
).to("cuda") # or "mps", "xpu", "cpu"Puis modifiez la disposition mémoire des composants transformer et vae des pipelines en torch.channels-last :
pipeline.transformer.to(memory_format=torch.channels_last) pipeline.vae.to(memory_format=torch.channels_last)
Enfin, compilez les composants et exécutez l'inférence :
pipeline.transformer = torch.compile(pipeline.transformer, mode="max-autotune", fullgraph=True)
pipeline.vae.decode = torch.compile(pipeline.vae.decode, mode="max-autotune", fullgraph=True)
image = pipeline(prompt="Upper body of a young woman in a Victorian-era outfit with brass goggles and leather straps. Background shows an industrial revolution cityscape with smoky skies and tall, metal structures").images[0]Quantification
La quantification aide à réduire les besoins en mémoire des très grands modèles en stockant les poids du modèle dans un type de données de précision inférieure. Cependant, la quantification peut avoir un impact variable sur la qualité de la vidéo selon le modèle vidéo.
Reportez-vous à l'aperçu de la Quantization pour en savoir plus sur les backends de quantification pris en charge et sur la sélection d'un backend de quantification adapté à votre cas d'usage. L'exemple ci-dessous montre comment charger un LuminaPipeline quantifié pour l'inférence avec bitsandbytes.
import torch
from diffusers import BitsAndBytesConfig as DiffusersBitsAndBytesConfig, Transformer2DModel, LuminaPipeline
from transformers import BitsAndBytesConfig as BitsAndBytesConfig, T5EncoderModel
quant_config = BitsAndBytesConfig(load_in_8bit=True)
text_encoder_8bit = T5EncoderModel.from_pretrained(
"Alpha-VLLM/Lumina-Next-SFT-diffusers",
subfolder="text_encoder",
quantization_config=quant_config,
dtype=torch.float16,
)
quant_config = DiffusersBitsAndBytesConfig(load_in_8bit=True)
transformer_8bit = Transformer2DModel.from_pretrained(
"Alpha-VLLM/Lumina-Next-SFT-diffusers",
subfolder="transformer",
quantization_config=quant_config,
dtype=torch.float16,
)
pipeline = LuminaPipeline.from_pretrained(
"Alpha-VLLM/Lumina-Next-SFT-diffusers",
text_encoder=text_encoder_8bit,
transformer=transformer_8bit,
dtype=torch.float16,
device_map="balanced",
)
prompt = "a tiny astronaut hatching from an egg on the moon"
image = pipeline(prompt).images[0]
image.save("lumina.png")LuminaPipeline
classe diffusers.LuminaPipeline
< source >( transformer: LuminaNextDiT2DModelscheduler: FlowMatchEulerDiscreteSchedulervae: AutoencoderKLtext_encoder: GemmaPreTrainedModeltokenizer: GemmaTokenizer )
Paramètres
- vae (AutoencoderKL) — Modèle de Variational Auto-Encoder (VAE) pour encoder et décoder des images vers et depuis des représentations latentes.
- text_encoder (
GemmaPreTrainedModel) — Encodeur de texte Gemma figé. - tokenizer (
GemmaTokenizerouGemmaTokenizerFast) — Tokeniseur Gemma. - transformer (Transformer2DModel) —
Un
Transformer2DModelconditionné par du texte pour débruyer les latents d’image encodés. - scheduler (SchedulerMixin) —
Un scheduler à utiliser en combinaison avec
transformerpour débruyer les latents d'image encodés.
Pipeline pour la génération d'images à partir de texte utilisant Lumina-T2I.
Ce modèle hérite de DiffusionPipeline. Consultez la documentation de la classe parente pour les méthodes génériques que la bibliothèque implémente pour tous les pipelines (tels que le téléchargement ou l'enregistrement, l'exécution sur un appareil particulier, etc.)
__call__
< source >( prompt: str | list[str] = Nonewidth: int | None = Noneheight: int | None = Nonenum_inference_steps: int = 30guidance_scale: float = 4.0negative_prompt: str | list[str] = Nonesigmas: list = Nonenum_images_per_prompt: int | None = 1generator: typing.Union[torch.Generator, list[torch.Generator], NoneType] = Nonelatents: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneoutput_type: str | None = 'pil'return_dict: bool = Trueclean_caption: bool = Truemax_sequence_length: int = 256scaling_watershed: float | None = 1.0proportional_attn: bool | None = Truecallback_on_step_end: typing.Union[typing.Callable[[int, int], NoneType], diffusers.callbacks.PipelineCallback, diffusers.callbacks.MultiPipelineCallbacks, NoneType] = Nonecallback_on_step_end_tensor_inputs: list = ['latents'] ) → ImagePipelineOutput or tuple
Paramètres
- prompt (
stroulist[str], facultatif) — Le prompt ou les prompts pour guider la génération d’image. S’il n’est pas défini, il faut passerprompt_embedsà la place. - negative_prompt (
stroulist[str], facultatif) — Le ou les prompts à ne pas utiliser pour guider la génération d’image. S’il n’est pas défini, il faut passernegative_prompt_embedsà la place. Ignoré lorsque le guidage n’est pas utilisé (c’est-à-dire ignoré siguidance_scaleest inférieur à1). - num_inference_steps (
int, facultatif, valeur par défaut 30) — Le nombre d'étapes de débruitage. Un plus grand nombre d'étapes de débruitage conduit généralement à une image de meilleure qualité, au prix d'une inférence plus lente. - sigmas (
list[float], facultatif) — Sigmas personnalisés à utiliser pour le processus de débruitage avec les planificateurs qui prennent en charge un argumentsigmasdans leur méthodeset_timesteps. S'il n'est pas défini, le comportement par défaut lorsquenum_inference_stepsest passé sera utilisé. - guidance_scale (
float, facultatif, valeur par défaut 4.0) — Échelle de guidage telle que définie dans Classifier-Free Diffusion Guidance.guidance_scaleest défini commewde l’équation 2 de Imagen Paper. L’échelle de guidage est activée en définissantguidance_scale > 1. Une échelle de guidage plus élevée encourage la génération d’images étroitement liées auprompttexte, généralement au détriment de la qualité de l’image. - num_images_per_prompt (
int, facultatif, valeur par défaut 1) — Le nombre d'images à générer par invite. - height (
int, facultatif, par défaut self.unet.config.sample_size) — La hauteur en pixels de l'image générée. - width (
int, facultatif, par défaut self.unet.config.sample_size) — La largeur en pixels de l'image générée. - generator (
torch.Generatoroulist[torch.Generator], facultatif) — Un ou une liste de générateurs torch pour rendre la génération déterministe. - latents (
torch.Tensor, facultatif) — Latents bruités pré-générés, échantillonnés à partir d’une distribution gaussienne, à utiliser comme entrées pour la génération d’images. Peut être utilisé pour ajuster la même génération avec des prompts différents. S’il n’est pas fourni, un tenseur de latents sera généré par échantillonnage à l’aide dugeneratoraléatoire fourni. - prompt_embeds (
torch.Tensor, facultatif) — Embeddings de texte pré-générés. Peut être utilisé pour ajuster facilement les entrées de texte, par ex. le pondération des prompts. S'il n'est pas fourni, les embeddings de texte seront générés à partir de l'argument d'entréeprompt. - prompt_attention_mask (
torch.Tensor, facultatif) — Masque d'attention pré-généré pour les embeddings de texte. - negative_prompt_embeds (
torch.Tensor, facultatif) — Embeddings de texte négatifs pré-générés. Pour Lumina-T2I, ce prompt négatif doit être "". S'il n'est pas fourni, negative_prompt_embeds sera généré à partir de l'argument d'entréenegative_prompt. - negative_prompt_attention_mask (
torch.Tensor, facultatif) — Masque d'attention pré-généré pour les embeddings de texte négatifs. - output_type (
str, facultatif, par défaut"pil") — Le format de sortie de l'image générée. Choisissez entre PIL :PIL.Image.Imageounp.array. - return_dict (
bool, facultatif, par défautTrue) — Indique s'il faut retourner un~pipelines.stable_diffusion.IFPipelineOutputplutôt qu'un simple tuple. - clean_caption (
bool, facultatif, par défautTrue) — Indique s'il faut nettoyer la légende avant de créer les embeddings. Nécessite l'installation debeautifulsoup4etftfy. Si les dépendances ne sont pas installées, les embeddings seront créés à partir du prompt brut. - max_sequence_length (
intpar défaut 120) — Longueur maximale de séquence à utiliser avec leprompt. - scaling_watershed (
float, facultatif, valeur par défaut 1.0) — Seuil de mise à l'échelle de la résolution utilisé par Lumina pour basculer entre l'attention standard et l'attention à contexte étendu. - proportional_attn (
bool, facultatif, valeur par défaut True) — Indique s'il faut mettre à l'échelle l'attention de manière proportionnelle pour la génération haute résolution. - callback_on_step_end (
Callable, facultatif) — Une fonction appelée à la fin de chaque étape de débruitage pendant l'inférence. La fonction est appelée avec les arguments suivants :callback_on_step_end(self: DiffusionPipeline, step: int, timestep: int, callback_kwargs: Dict).callback_kwargscontiendra une liste de tous les tenseurs spécifiés parcallback_on_step_end_tensor_inputs. - callback_on_step_end_tensor_inputs (
list, facultatif) — La liste des entrées tensorielles pour la fonctioncallback_on_step_end. Les tenseurs spécifiés dans la liste seront passés en tant qu'argumentcallback_kwargs. Vous ne pourrez inclure que les variables listées dans l'attribut._callback_tensor_inputsde votre classe de pipeline.
Retourne
ImagePipelineOutput ou tuple
Si return_dict est True, ImagePipelineOutput est retourné, sinon un tuple est retourné dont le premier élément est une liste contenant les images générées
Fonction appelée lors de l'appel du pipeline pour la génération.
Exemples :
>>> import torch
>>> from diffusers import LuminaPipeline
>>> pipe = LuminaPipeline.from_pretrained("Alpha-VLLM/Lumina-Next-SFT-diffusers", torch_dtype=torch.bfloat16)
>>> # Enable memory optimizations.
>>> pipe.enable_model_cpu_offload()
>>> prompt = "Upper body of a young woman in a Victorian-era outfit with brass goggles and leather straps. Background shows an industrial revolution cityscape with smoky skies and tall, metal structures"
>>> image = pipe(prompt).images[0]encode_prompt
< source >( prompt: str | list[str]do_classifier_free_guidance: bool = Truenegative_prompt: str | list[str] = Nonenum_images_per_prompt: int = 1device: typing.Optional[torch.device] = Noneprompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneclean_caption: bool = False**kwargs )
Paramètres
- prompt (
stroulist[str], facultatif) — prompt à encoder - negative_prompt (
stroulist[str], facultatif) — Le prompt à ne pas utiliser pour guider la génération de l’image. S’il n’est pas défini, il faut passernegative_prompt_embedsà la place. Ignoré lorsque la guidance n’est pas utilisée (c’est-à-dire ignoré siguidance_scaleest inférieur à1). Pour Lumina-T2I, cette valeur doit être "". - do_classifier_free_guidance (
bool, facultatif, valeur par défautTrue) — indique s'il faut utiliser le classifier free guidance ou non - num_images_per_prompt (
int, facultatif, valeur par défaut 1) — nombre d'images à générer par invite - device — (
torch.device, facultatif) : dispositif torch sur lequel placer les embeddings résultants - prompt_embeds (
torch.Tensor, facultatif) — Embeddings de texte pré-générés. Peut être utilisé pour ajuster facilement les entrées de texte, par ex. le pondération des prompts. S'il n'est pas fourni, les embeddings de texte seront générés à partir de l'argument d'entréeprompt. - negative_prompt_embeds (
torch.Tensor, facultatif) — Embeddings de texte négatif pré-générés. Pour Lumina-T2I, il doit s’agir des embeddings de la chaîne "". - clean_caption (
bool, par défautFalse) — SiTrue, la fonction prétraite et nettoie la légende fournie avant l’encodage. - max_sequence_length (
int, par défaut 256) — Longueur maximale de séquence à utiliser pour le prompt.
Encode le prompt dans les états cachés de l'encodeur de texte.