花样滑冰评分是一项艰巨的任务,因为它需要评判玩家的技术动作以及与背景音乐的协调。先前基于学习的工作无法很好地解决它,原因有两个:1)每次动作迅速变化,因此,仅应用传统的框架采样将损失很多有价值的信息,尤其是在3-5分钟的持续视频中,因此非常极端远程表示学习是必要的; 2)先前的方法很少考虑其模型中的关键视听关系。因此,我们介绍了一个多模式MLP体系结构,名为Skating-Mixer。它将基于MLP混合的框架扩展到多模式的方式,并通过我们设计的内存复发单元(MRU)有效地学习长期表示。除模型外,我们还收集了高质量的音频Visual FS1000数据集,该数据集包含1000多个视频,其中8种具有7种不同评级指标的程序类型,并在数量和多样性中都超过其他数据集。实验表明,所提出的方法优于公共FIS-V和我们的FS1000数据集的所有主要指标。此外,我们还包括一项分析,将我们的方法应用于北京2022年冬季奥运会的最新比赛,证明我们的方法具有强大的鲁棒性。
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在本文中,我们考虑了视听同步的问题应用于视频`in-wild'(即,超越语音的一般类)。作为一项新任务,我们识别并策划具有高视听相关性的测试集,即VGG-SOCK SYNC。我们比较了一些专门设计的基于变压器的架构变体,用于模拟任意长度的音频和视觉信号,同时显着降低训练期间的内存要求。我们进一步对策划数据集进行了深入的分析,并定义了开放域视听同步的评估度量。我们在标准唇读语音基准测试中应用我们的方法,LRS2和LRS3,在各个方面的消融。最后,我们在新的VGG-SOCKC SYNC视频数据集中设置了与超过160个不同类别的通用视听同步的第一个基准。在所有情况下,我们所提出的模型通过显着的保证金优于以前的最先进。
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The remarkable success of deep learning in various domains relies on the availability of large-scale annotated datasets. However, obtaining annotations is expensive and requires great effort, which is especially challenging for videos. Moreover, the use of human-generated annotations leads to models with biased learning and poor domain generalization and robustness. As an alternative, self-supervised learning provides a way for representation learning which does not require annotations and has shown promise in both image and video domains. Different from the image domain, learning video representations are more challenging due to the temporal dimension, bringing in motion and other environmental dynamics. This also provides opportunities for video-exclusive ideas that advance self-supervised learning in the video and multimodal domain. In this survey, we provide a review of existing approaches on self-supervised learning focusing on the video domain. We summarize these methods into four different categories based on their learning objectives: 1) pretext tasks, 2) generative learning, 3) contrastive learning, and 4) cross-modal agreement. We further introduce the commonly used datasets, downstream evaluation tasks, insights into the limitations of existing works, and the potential future directions in this area.
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视觉变压器正在成为解决计算机视觉问题的强大工具。最近的技术还证明了超出图像域之外的变压器来解决许多与视频相关的任务的功效。其中,由于其广泛的应用,人类的行动识别是从研究界受到特别关注。本文提供了对动作识别的视觉变压器技术的首次全面调查。我们朝着这个方向分析并总结了现有文献和新兴文献,同时突出了适应变形金刚以进行动作识别的流行趋势。由于其专业应用,我们将这些方法统称为``动作变压器''。我们的文献综述根据其架构,方式和预期目标为动作变压器提供了适当的分类法。在动作变压器的背景下,我们探讨了编码时空数据,降低维度降低,框架贴片和时空立方体构造以及各种表示方法的技术。我们还研究了变压器层中时空注意的优化,以处理更长的序列,通常通过减少单个注意操作中的令牌数量。此外,我们还研究了不同的网络学习策略,例如自我监督和零局学习,以及它们对基于变压器的行动识别的相关损失。这项调查还总结了在具有动作变压器重要基准的评估度量评分方面取得的进步。最后,它提供了有关该研究方向的挑战,前景和未来途径的讨论。
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Humans perceive the world by concurrently processing and fusing high-dimensional inputs from multiple modalities such as vision and audio. Machine perception models, in stark contrast, are typically modality-specific and optimised for unimodal benchmarks, and hence late-stage fusion of final representations or predictions from each modality (`late-fusion') is still a dominant paradigm for multimodal video classification. Instead, we introduce a novel transformer based architecture that uses `fusion bottlenecks' for modality fusion at multiple layers. Compared to traditional pairwise self-attention, our model forces information between different modalities to pass through a small number of bottleneck latents, requiring the model to collate and condense the most relevant information in each modality and only share what is necessary. We find that such a strategy improves fusion performance, at the same time reducing computational cost. We conduct thorough ablation studies, and achieve state-of-the-art results on multiple audio-visual classification benchmarks including Audioset, Epic-Kitchens and VGGSound. All code and models will be released.
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手卫生是世界卫生组织(WHO)提出的标准六步洗手行动。但是,没有很好的方法来监督医务人员进行手卫生,这带来了疾病传播的潜在风险。在这项工作中,我们提出了一项新的计算机视觉任务,称为手动卫生评估,以为医务人员提供手动卫生的明智监督。现有的行动评估工作通常在整个视频上做出总体质量预测。但是,手动卫生作用的内部结构在手工卫生评估中很重要。因此,我们提出了一个新颖的细粒学习框架,以联合方式进行步骤分割和关键动作得分手,以进行准确的手部卫生评估。现有的时间分割方法通常采用多阶段卷积网络来改善分割的鲁棒性,但由于缺乏远距离依赖性,因此很容易导致过度分割。为了解决此问题,我们设计了一个多阶段卷积转换器网络,以进行步骤细分。基于这样的观察,每个手洗步骤都涉及确定手洗质量的几个关键动作,我们设计了一组关键的动作得分手,以评估每个步骤中关键动作的质量。此外,在手工卫生评估中缺乏统一的数据集。因此,在医务人员的监督下,我们贡献了一个视频数据集,其中包含300个带有细粒注释的视频序列。数据集上的广泛实验表明,我们的方法很好地评估了手动卫生视频并取得了出色的性能。
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尽管深度学习已被广​​泛用于视频分析,例如视频分类和动作检测,但与体育视频的快速移动主题进行密集的动作检测仍然具有挑战性。在这项工作中,我们发布了另一个体育视频数据集$ \ textbf {p $^2 $ a} $ for $ \ usewessline {p} $ \ in $ \ usepline {p} $ ong- $ \ $ \ usepline {a} $ ction ction ction检测,由2,721个视频片段组成,这些视频片段从世界乒乓球锦标赛和奥林匹克运动会的专业乒乓球比赛的广播视频中收集。我们与一批乒乓球专业人士和裁判员合作,以获取出现在数据集中的每个乒乓球动作,并提出两组动作检测问题 - 行动定位和行动识别。我们使用$ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ fextbf {p $^2 $^2 $^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $ a^2 $^$^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $^2 $^2 $ a^2 $^2 $ a^2 $^2 $^2 $^2 $^2 $^2 $^2 $ a在各种设置下,这两个问题的$} $。这些模型只能在AR-AN曲线下实现48%的面积,以进行本地化,而识别次数为82%,因为Ping-Pong的动作密集具有快速移动的主题,但广播视频仅为25 fps。结果证实,$ \ textbf {p $^2 $ a} $仍然是一项具有挑战性的任务,可以用作视频中动作检测的基准。
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Astounding results from Transformer models on natural language tasks have intrigued the vision community to study their application to computer vision problems. Among their salient benefits, Transformers enable modeling long dependencies between input sequence elements and support parallel processing of sequence as compared to recurrent networks e.g., Long short-term memory (LSTM). Different from convolutional networks, Transformers require minimal inductive biases for their design and are naturally suited as set-functions. Furthermore, the straightforward design of Transformers allows processing multiple modalities (e.g., images, videos, text and speech) using similar processing blocks and demonstrates excellent scalability to very large capacity networks and huge datasets. These strengths have led to exciting progress on a number of vision tasks using Transformer networks. This survey aims to provide a comprehensive overview of the Transformer models in the computer vision discipline. We start with an introduction to fundamental concepts behind the success of Transformers i.e., self-attention, large-scale pre-training, and bidirectional feature encoding. We then cover extensive applications of transformers in vision including popular recognition tasks (e.g., image classification, object detection, action recognition, and segmentation), generative modeling, multi-modal tasks (e.g., visual-question answering, visual reasoning, and visual grounding), video processing (e.g., activity recognition, video forecasting), low-level vision (e.g., image super-resolution, image enhancement, and colorization) and 3D analysis (e.g., point cloud classification and segmentation). We compare the respective advantages and limitations of popular techniques both in terms of architectural design and their experimental value. Finally, we provide an analysis on open research directions and possible future works. We hope this effort will ignite further interest in the community to solve current challenges towards the application of transformer models in computer vision.
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手术视频中的活动识别是开发下一代设备和工作流程监测系统的关键研究领域。由于手术是具有高度变化长度的较长过程,因此用于手术视频的深度学习模型通常包括使用主链和时间序列模型的两阶段设置。在本文中,我们研究了许多最新的骨干和时间模型,以找到为手术活动识别提供最强性能的体系结构。我们首先在大规模活动识别数据集上进行模型性能,该数据集包含在多个临床手术室中捕获的800多个手术视频。我们进一步评估了两个较小的公共数据集(Cholec80和Cataract-101数据集)上的模型,分别包含80个视频和101个视频。我们从经验上发现,Swin-Transformer+BigRU时间模型在两个数据集上都产生了强劲的性能。最后,我们通过对新医院进行微调模型来研究模型对新领域的适应性,并试验最近无监督的域适应方法。
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我们使用无卷积的变压器架构提出了一种从未标记数据学习多式式表示的框架。具体而言,我们的视频音频文本变压器(Vatt)将原始信号作为输入提取,提取丰富的多式化表示,以使各种下游任务受益。我们使用多模式对比损失从头划线训练Vatt端到端,并通过视频动作识别,音频事件分类,图像分类和文本到视频检索的下游任务评估其性能。此外,我们通过共享三种方式之间的重量来研究模型 - 无话的单骨架变压器。我们表明,无卷积VATT优于下游任务中的最先进的Convnet架构。特别是,Vatt的视觉变压器在动力学-400上实现82.1%的高精度82.1%,在动力学-600,72.7%的动力学-700上的72.7%,以及时间的时间,新的记录,在避免受监督的预训练时,新的记录。通过从头划伤训练相同的变压器,转移到图像分类导致图像分类导致78.7%的ImageNet精度为64.7%,尽管视频和图像之间的域间差距,我们的模型概括了我们的模型。 Vatt的音雅音频变压器还通过在没有任何监督的预训练的情况下在Audioset上实现39.4%的地图来设置基于波形的音频事件识别的新记录。 Vatt的源代码是公开的。
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我们介绍了一种视听方法,用于远程文本到视频检索。与以前专为简短视频检索设计的方法(例如,持续时间为5-15秒)不同,我们的方法旨在检索捕获复杂人类动作的长时间视频。仅标准视频方法的一个挑战是与从这样的长视频中处理数百个密集提取的帧相关的大量计算成本。为了解决这个问题,我们建议用紧凑的音频提示替换视频的部分,这些线索简洁地汇总了动态音频事件,并且处理便宜。我们的方法称为Eclipse(带有声音编码的有效剪辑),通过添加一个统一的视听变压器块,将流行的剪辑模型调整为视听视频设置,该块从视频和音频流中捕获互补的提示。除了比仅长期视频的方法快2.92倍和2.34倍的内存效率外,我们的方法还可以在几个不同的远程视频数据集上,例如ActivityNet,QVHighighlights,Youcoook2,Youcoook2,Youcook2,Youcook2,Youcook2,Youcook2,Youcook2,Youcook2, Didemo和Charades。
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当前,根据CNN处理的视频数据,主要执行动作识别。我们研究CNN的表示过程是否也可以通过将基于图像的动作音频表示为任务中的多模式动作识别。为此,我们提出了多模式的音频图像和视频动作识别器(MAIVAR),这是一个基于CNN的音频图像到视频融合模型,以视频和音频方式来实现卓越的动作识别性能。Maivar提取音频的有意义的图像表示,并将其与视频表示形式融合在一起,以获得更好的性能,与大规模动作识别数据集中的两种模式相比。
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尽管事实证明,视听表征适用于许多下游任务,但舞蹈视频的表示,这是更具体的,并且总是伴随着具有复杂听觉内容的音乐,但仍然具有挑战性且没有评估。考虑到舞者和音乐节奏的节奏运动之间的内在结合,我们介绍了Mudar,这是一个新颖的音乐舞蹈表示学习框架,以明确和隐性的方式执行音乐和舞蹈节奏的同步。具体而言,我们根据音乐节奏分析启发的视觉外观和运动提示得出舞蹈节奏。然后,视觉节奏在时间上与音乐对应物对齐,这些音乐由声音强度的幅度提取。同时,我们利用对比度学习在音频和视觉流中隐含的节奏的隐式连贯性。该模型通过预测视听对之间的时间一致性来学习关节嵌入。音乐舞蹈表示以及检测音频和视觉节奏的能力,可以进一步应用于三个下游任务:(a)舞蹈分类,(b)音乐舞蹈检索,以及(c)音乐舞蹈重新定位。广泛的实验表明,我们提出的框架以大幅度优于其他自我监督方法。
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Existing state-of-the-art method for audio-visual conditioned video prediction uses the latent codes of the audio-visual frames from a multimodal stochastic network and a frame encoder to predict the next visual frame. However, a direct inference of per-pixel intensity for the next visual frame from the latent codes is extremely challenging because of the high-dimensional image space. To this end, we propose to decouple the audio-visual conditioned video prediction into motion and appearance modeling. The first part is the multimodal motion estimation module that learns motion information as optical flow from the given audio-visual clip. The second part is the context-aware refinement module that uses the predicted optical flow to warp the current visual frame into the next visual frame and refines it base on the given audio-visual context. Experimental results show that our method achieves competitive results on existing benchmarks.
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Transformer models have shown great success handling long-range interactions, making them a promising tool for modeling video. However they lack inductive biases and scale quadratically with input length. These limitations are further exacerbated when dealing with the high dimensionality introduced with the temporal dimension. While there are surveys analyzing the advances of Transformers for vision, none focus on an in-depth analysis of video-specific designs. In this survey we analyze main contributions and trends of works leveraging Transformers to model video. Specifically, we delve into how videos are handled as input-level first. Then, we study the architectural changes made to deal with video more efficiently, reduce redundancy, re-introduce useful inductive biases, and capture long-term temporal dynamics. In addition we provide an overview of different training regimes and explore effective self-supervised learning strategies for video. Finally, we conduct a performance comparison on the most common benchmark for Video Transformers (i.e., action classification), finding them to outperform 3D ConvNets even with less computational complexity.
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人类通过不同的渠道表达感受或情绪。以语言为例,它在不同的视觉声学上下文下需要不同的情绪。为了精确了解人类意图,并减少歧义和讽刺引起的误解,我们应该考虑多式联路信号,包括文本,视觉和声学信号。至关重要的挑战是融合不同的特征模式以进行情绪分析。为了有效地融合不同的方式携带的信息,更好地预测情绪,我们设计了一种基于新的多主题的融合网络,这是由任何两个对方式之间的相互作用不同的观察来启发,它们是不同的,并且它们不同样有助于最终的情绪预测。通过分配具有合理关注和利用残余结构的声学 - 视觉,声学 - 文本和视觉文本特征,我们参加了重要的特征。我们对四个公共多模式数据集进行了广泛的实验,包括中文和三种英文中的一个。结果表明,我们的方法优于现有的方法,并可以解释双模相互作用在多种模式中的贡献。
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In this paper, we introduce ActBERT for self-supervised learning of joint video-text representations from unlabeled data. First, we leverage global action information to catalyze mutual interactions between linguistic texts and local regional objects. It uncovers global and local visual clues from paired video sequences and text descriptions for detailed visual and text relation modeling. Second, we introduce a TaNgled Transformer block (TNT) to encode three sources of information, i.e., global actions, local regional objects, and linguistic descriptions. Global-local correspondences are discovered via judicious clues extraction from contextual information. It enforces the joint video-text representation to be aware of fine-grained objects as well as global human intention. We validate the generalization capability of ActBERT on downstream video-and-language tasks, i.e., text-video clip retrieval, video captioning, video question answering, action segmentation, and action step localization. ActBERT significantly outperforms the stateof-the-art, demonstrating its superiority in video-text representation learning.actbct * This work was done when Linchao Zhu visited Baidu Research. Yi Yang is the corresponding author.
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视频过渡效果被广泛用于视频编辑中,以连接镜头,以创建凝聚力和视觉上吸引人的视频。但是,由于缺乏摄影知识和设计技能,非专业人士选择最佳过渡是一个挑战。在本文中,我们介绍了执行自动视频过渡建议(VTR)的主要工作:给定一系列原始视频镜头和伴侣音频,建议每对相邻拍摄的视频过渡。为了解决此任务,我们使用有关编辑软件的公开视频模板收集了一个大规模的视频过渡数据集。然后,我们将VTR作为从视觉/音频到视频过渡的多模式检索问题,并提出了一个新型的多模式匹配框架,由两个部分组成。首先,我们通过视频过渡分类任务了解视频过渡的嵌入。然后,我们提出了一个模型,以学习从视觉/音频输入到视频过渡的匹配对应关系。具体而言,所提出的模型采用多模式变压器来融合视觉和音频信息,并捕获顺序过渡输出中的上下文提示。通过定量和定性实验,我们清楚地证明了我们方法的有效性。值得注意的是,在综合用户研究中,我们的方法获得了与专业编辑者相比的可比分数,同时通过\ textbf {300 \ scalebox {1.25} {$ \ times $}}提高视频编辑效率。我们希望我们的工作能够激发其他研究人员从事这项新任务。数据集和代码在\ url {https://github.com/acherstyx/autotransition}上公开。
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本文介绍了一种基于纯变压器的方法,称为视频动作识别的多模态视频变压器(MM-VIT)。与仅利用解码的RGB帧的其他方案不同,MM-VIT专门在压缩视频域中进行操作,并利用所有容易获得的模式,即I帧,运动向量,残差和音频波形。为了处理从多种方式提取的大量时空令牌,我们开发了几种可扩展的模型变体,它们将自我关注分解在空间,时间和模态尺寸上。此外,为了进一步探索丰富的模态互动及其效果,我们开发并比较了可以无缝集成到变压器构建块中的三种不同的交叉模态注意力机制。关于三个公共行动识别基准的广泛实验(UCF-101,某事-V2,Kinetics-600)证明了MM-VIT以效率和准确性的最先进的视频变压器,并且表现更好或同样地表现出对于具有计算重型光学流的最先进的CNN对应物。
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未来的活动预期是在Egocentric视觉中具有挑战性问题。作为标准的未来活动预期范式,递归序列预测遭受错误的累积。为了解决这个问题,我们提出了一个简单有效的自我监管的学习框架,旨在使中间表现为连续调节中间代表性,以产生表示(a)与先前观察到的对比的当前时间戳框架中的新颖信息内容和(b)反映其与先前观察到的帧的相关性。前者通过最小化对比损失来实现,并且后者可以通过动态重量机制来实现在观察到的内容中的信息帧中,具有当前帧的特征与观察到的帧之间的相似性比较。通过多任务学习可以进一步增强学习的最终视频表示,该多任务学习在目标活动标签上执行联合特征学习和自动检测到的动作和对象类令牌。在大多数自我传统视频数据集和两个第三人称视频数据集中,SRL在大多数情况下急剧表现出现有的现有最先进。通过实验性事实,还可以准确识别支持活动语义的行动和对象概念的实验性。
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