该项目涉及参加DCASE 2022竞赛（任务6），该竞赛具有两个子任务：（1）自动化音频字幕和（2）基于语言的音频检索。第一个子任务涉及对音频样本的文本描述的生成，而第二个目标是在匹配给定描述的固定数据集中找到音频样本。对于两个子任务，都使用了Clotho数据集。在BLEU1，BLEU2，BLEU3，ROGEL，Meteor，Cider，Spice和Spider评分上评估了这些模型，用于音频字幕，R1，R5，R10和MARP10分数用于音频检索。我们进行了一些实验，以修改这些任务的基线模型。我们用于自动音频字幕的最终体系结构接近基线性能，而我们的基于语言的音频检索模型已超过其对应方。

自动音频字幕是一项跨模式翻译任务，旨在为给定的音频剪辑生成自然语言描述。近年来，随着免费可用数据集的发布，该任务受到了越来越多的关注。该问题主要通过深度学习技术解决。已经提出了许多方法，例如研究不同的神经网络架构，利用辅助信息，例如关键字或句子信息来指导字幕生成，并采用了不同的培训策略，这些策略极大地促进了该领域的发展。在本文中，我们对自动音频字幕的已发表贡献进行了全面综述，从各种现有方法到评估指标和数据集。我们还讨论了公开挑战，并设想可能的未来研究方向。

自动在自然语言中自动生成图像的描述称为图像字幕。这是一个积极的研究主题，位于人工智能，计算机视觉和自然语言处理中两个主要领域的交集。图像字幕是图像理解中的重要挑战之一，因为它不仅需要识别图像中的显着对象，还需要其属性及其相互作用的方式。然后，系统必须生成句法和语义上正确的标题，该标题描述了自然语言的图像内容。鉴于深度学习模型的重大进展及其有效编码大量图像并生成正确句子的能力，最近已经提出了几种基于神经的字幕方法，每种方法都试图达到更好的准确性和标题质量。本文介绍了一个基于编码器的图像字幕系统，其中编码器使用以RESNET-101作为骨干为骨干来提取图像中每个区域的空间和全局特征。此阶段之后是一个精致的模型，该模型使用注意力进行注意的机制来提取目标图像对象的视觉特征，然后确定其相互作用。解码器由一个基于注意力的复发模块和一个反思性注意模块组成，该模块会协作地将注意力应用于视觉和文本特征，以增强解码器对长期顺序依赖性建模的能力。在两个基准数据集（MSCOCO和FLICKR30K）上进行的广泛实验显示了提出的方法和生成的字幕的高质量。

Automated audio captioning is a cross-modal translation task for describing the content of audio clips with natural language sentences. This task has attracted increasing attention and substantial progress has been made in recent years. Captions generated by existing models are generally faithful to the content of audio clips, however, these machine-generated captions are often deterministic (e.g., generating a fixed caption for a given audio clip), simple (e.g., using common words and simple grammar), and generic (e.g., generating the same caption for similar audio clips). When people are asked to describe the content of an audio clip, different people tend to focus on different sound events and describe an audio clip diversely from various aspects using distinct words and grammar. We believe that an audio captioning system should have the ability to generate diverse captions, either for a fixed audio clip, or across similar audio clips. To this end, we propose an adversarial training framework based on a conditional generative adversarial network (C-GAN) to improve diversity of audio captioning systems. A caption generator and two hybrid discriminators compete and are learned jointly, where the caption generator can be any standard encoder-decoder captioning model used to generate captions, and the hybrid discriminators assess the generated captions from different criteria, such as their naturalness and semantics. We conduct experiments on the Clotho dataset. The results show that our proposed model can generate captions with better diversity as compared to state-of-the-art methods.

图像标题是自动生成句子的任务，以最好的方式生成描述输入图像。最近用于自动生成图像标题的最成功的技术最近使用了细心的深度学习模型。设计了深入学习模型的设计方式有变化。在本调查中，我们为图像标题的细心深度学习模型提供了相关的文献述评。而不是对深度图像标题模型的所有先前工作进行全面审查，我们解释了用于深度学习模型中的图像标题任务的各种类型的注意机制。用于图像标题的最成功的深度学习模型遵循编码器解码器架构，尽管这些模型采用注意机制的方式存在差异。通过分析图像标题的不同细节深层模型的性能结果，我们的目标是在图像标题中找到深度模型中最成功的注意机制。柔软的关注，自下而上的关注和多主题是一种广泛应用于图像标题的最先进的深度学习模型的关注机构的类型。在当前时，最佳结果是从多针关注的变体实现的，以自下而上的关注。

自动音频标题（AAC）是一种跨模型翻译任务，旨在使用自然语言来描述音频剪辑的内容。如在DCEAD 2021挑战的任务6所接收的提交所示，这一问题已受到越来越兴趣的社区。现有的AAC系统通常基于编码器解码器架构，其中音频信号被编码为潜像表示，并与其对应的文本描述对齐，则使用解码器来生成标题。然而，AAC系统的培训经常遇到数据稀缺问题，这可能导致不准确的表示和音频文本对齐。为了解决这个问题，我们提出了一种名为对比损耗的新型编码器解码器框架（CL4AC）。在CL4AC中，通过对比样本来利用来自原始音频文本成对数据的自我监督信号来利用音频和文本之间的对应关系，该样本可以提高潜在表示的质量和音频和文本之间的对齐，同时训练有限的数据。实验是在披丁数据集上进行的，以显示我们提出的方法的有效性。

视频到文本（VTT）是自动生成短视听视频剪辑的描述的任务，可以支持视觉上受损人员以了解YouTube视频的场景。变压器架构在机器翻译和图像标题中表现出具有很大的性能，缺乏对VTT的直接和可重复的应用。但是，对视频描述的不同策略和建议没有全面研究，包括利用完全自临时网络利用随附的音频。因此，我们通过开发直接变压器架构来探索来自图像标题和视频处理的有希望的方法，并将它们应用于VTT。此外，我们介绍了一种在我们呼叫分数位置编码（FPE）的变压器中同步音频和视频特征的新方法。我们在Vatex DataSet上运行多个实验，以确定适用于看不见的数据集的配置，有助于描述自然语言中的短视频剪辑，并与Vanilla变压器网络相比，通过37.13和12.83点改善苹果酒和BLE-4分数。 - MSR-VTT和MSVD数据集的最佳结果。此外，FPE有助于将苹果酒分数增加8.6％。

连接视觉和语言在生成智能中起着重要作用。因此，已经致力于图像标题的大型研究工作，即用句法和语义有意义的句子描述图像。从2015年开始，该任务通常通过由Visual Encoder组成的管道和文本生成的语言模型来解决任务。在这些年来，两种组件通过对象区域，属性，介绍多模态连接，完全关注方法和伯特早期融合策略的利用而显着发展。但是，无论令人印象深刻的结果，图像标题的研究还没有达到结论性答案。这项工作旨在提供图像标题方法的全面概述，从视觉编码和文本生成到培训策略，数据集和评估度量。在这方面，我们量化地比较了许多相关的最先进的方法来确定架构和培训策略中最有影响力的技术创新。此外，讨论了问题的许多变体及其开放挑战。这项工作的最终目标是作为理解现有文献的工具，并突出显示计算机视觉和自然语言处理的研究领域的未来方向可以找到最佳的协同作用。

音频字幕是一项根据内容生成音频描述的任务。由于高复杂性，预训练的模型被广泛用于音频字幕。除非重新训练全面的系统，否则很难确定预训练的模型对音频字幕系统的贡献。为了防止耗时和消耗能量的再培训过程，有必要为音频字幕中的预训练模型提出绩效倾向。在本文中，研究了一系列预训练的模型，以进行提取的音频功能与音频字幕的性能之间的相关性。根据实验结果提出了两个预测因子。结果表明，提取的音频特征的峰度和偏度可能是由于峰度和偏度之间的高相关性而导致预训练音频的音频字幕系统的性能指标。音频功能和音频字幕系统的性能。

图像字幕是当前的研究任务，用于使用场景中的对象及其关系来描述图像内容。为了应对这项任务，使用了两个重要的研究领域，人为的视觉和自然语言处理。在图像字幕中，就像在任何计算智能任务中一样，性能指标对于知道方法的性能（或坏）至关重要。近年来，已经观察到，基于n-gram的经典指标不足以捕获语义和关键含义来描述图像中的内容。为了衡量或不进行最新指标的集合，在本手稿中，我们对使用众所周知的COCO数据集进行了对几种图像字幕指标的评估以及它们之间的比较。为此，我们设计了两种情况。 1）一组人工构建字幕，以及2）比较某些最先进的图像字幕方法的比较。我们试图回答问题：当前的指标是否有助于制作高质量的标题？实际指标如何相互比较？指标真正测量什么？

在本文中，我们解决了Dcase 2022中提出的新的基于语言的音频检索任务。其次，我们表明，使用此体系结构以及对比度损失，该模型可以显着击败基线模型的性能。最后，除了具有极低的训练记忆需求之外，我们还可以使用预告片的型号，而无需对其进行预感。我们测试我们的方法，并表明使用方法的组合可以显着击败基线得分。

最近，几种方法探索了视频中对象的检测和分类，以便以显着的结果执行零射击动作识别。在这些方法中，类对象关系用于将视觉模式与语义侧信息相关联，因为这些关系也倾向于出现在文本中。因此，Word Vector方法将在其潜在的陈述中反映它们。灵感来自这些方法，并通过视频字幕来描述不仅具有一组对象但具有上下文信息的事件的能力，我们提出了一种方法，其中录像模型称为观察者，提供不同和互补的描述性句子。我们证明，在ZSAR中，代表具有描述性句子的视频而不是深度特征是可行的，并且自然而然地减轻了域适应问题，因为我们在UCF101数据集中达到了最先进的（SOTA）性能，并且在HMDB51上竞争性能他们的训练集。我们还展示了Word Vectors不适合构建我们描述的语义嵌入空间。因此，我们建议用从互联网上获取的搜索引擎获取的文档提取的句子代表课程，而没有任何人类评估描述的描述。最后，我们构建了在多个文本数据集上预先培训的基于BERT的eMbedder的共享语义空间。我们表明，这种预训练对于弥合语义差距至关重要。对于这两种类型的信息，视觉和语义，对此空间的投影很简单，因为它们是句子，使得在此共享空间中的最近邻居规则能够分类。我们的代码可在https://github.com/valterlej/zsarcap上找到。

音频文本检索需要自然语言查询以在数据库中检索相关的音频文件。相反，文本审计检索将音频文件作为查询来检索相关的自然语言描述。大多数带有一个音频字幕数据集的文献训练检索系统，但是评估多个数据集培训的好处是没有充满反感的。此外，检索系统必须学习描述从几秒钟到几秒钟的可变长度的音频内容之间的详细句子之间的对齐。在这项工作中，我们提出了一个新的Web音频文本对以及一个新的检索框架。首先，我们提供了大约五千个Web音频纹理对的新集合，我们称为WavText5k。当用来训练我们的检索系统时，WavText5K比其他音频字幕更多地提高了性能。其次，我们的框架学会了使用文本编码器，两个音频编码器和对比度学习目标来连接语言和音频内容。组合两个音频编码器有助于处理可变长度音频。这两个贡献超过了AudioCaps和Clote的Text-Audio检索的最新表现，相对2％和16％，而音频检索则达到6％和23％。

本文对过去二十年来对自然语言生成（NLG）的研究提供了全面的审查，特别是与数据到文本生成和文本到文本生成深度学习方法有关，以及NLG的新应用技术。该调查旨在（a）给出关于NLG核心任务的最新综合，以及该领域采用的建筑;（b）详细介绍各种NLG任务和数据集，并提请注意NLG评估中的挑战，专注于不同的评估方法及其关系;（c）强调一些未来的强调和相对近期的研究问题，因为NLG和其他人工智能领域的协同作用而增加，例如计算机视觉，文本和计算创造力。

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.

图像字幕模型旨在通过提供输入图像的自然语言描述来连接视觉和语言。在过去的几年中，通过学习参数模型并提出视觉特征提取的进步或建模更好的多模式连接来解决该任务。在本文中，我们研究了使用KNN记忆的图像字幕方法的开发，可以从外部语料库中检索知识以帮助生成过程。我们的架构结合了一个基于视觉相似性，可区分编码器和KNN-agn-agn-agement注意层的知识检索器，以根据过去的上下文和从外部内存检索的文本进行预测令牌。在可可数据集上进行的实验结果表明，采用明确的外部记忆可以帮助生成过程并提高标题质量。我们的工作开辟了新的途径，以更大规模改善图像字幕模型。

语言基础与视觉是一个积极的研究领域，旨在通过利用视觉感知知识来丰富基于文本的单词含义的表示。尽管进行了多次接地尝试，但仍不清楚如何以一种保持文本和视觉知识的适当平衡的方式将视觉知识注入语言嵌入一词。一些普遍的问题是以下内容。视觉基础对抽象单词有益吗？还是仅限于具体单词的贡献？弥合文本和视觉之间差距的最佳方法是什么？通过视觉接地的文本嵌入，我们可以获得多少收益？本研究通过提出一种简单但非常有效的基础方法来解决这些问题，以预先训练的单词嵌入。我们的模型将文本嵌入与视觉保持一致，同时在很大程度上保留了在文本语料库中使用单词使用的分布统计数据。通过应用学习的对齐方式，我们能够生成视觉接地的嵌入，用于看不见的单词，包括抽象单词。一系列对单词相似性基准的评估表明，视觉接地不仅对具体单词有益，而且对抽象单词也有益。我们还表明，我们的视觉接地方法为上下文化的嵌入提供了优势，但只有在对相对尺寸相对较小的语料库进行培训时，我们才能提供优势。可以在https://github.com/hazel1994/visaly_grounded_word_word_embeddings_2上获得英语的代码和接地嵌入。

视频字幕定位目标将复杂的视觉内容解释为文本说明，这要求模型充分了解包括对象及其交互的视频场景。流行的方法采用现成的对象检测网络来提供对象建议，并使用注意机制来建模对象之间的关系。他们通常会错过一些预验证模型的不确定语义概念，并且无法识别对象之间的确切谓词关系。在本文中，我们研究了为给定视频生成文本描述的开放研究任务，并提出了带有元概念的跨模式图（CMG）。具体而言，为了涵盖视频字幕中有用的语义概念，我们弱地学习了文本描述的相应视觉区域，其中相关的视觉区域和文本单词被命名为跨模式元概念。我们通过学习的跨模式元概念动态地构建元概念图。我们还构建了整体视频级别和本地框架级视频图，并具有预测的谓词，以建模视频序列结构。我们通过广泛的实验来验证我们提出的技术的功效，并在两个公共数据集上实现最新结果。

自动音频标题（AAC）旨在使用自然语言描述具有标题的音频数据。大多数现有的AAC方法采用编码器 - 解码器结构，其中基于注意的机制是解码器（例如，变压器解码器）中的受欢迎选择，用于预测来自音频特征的标题。这种基于注意的解码器可以从音频特征捕获全局信息，然而，它们在提取本地信息的能力可以是有限的，这可能导致所生成的标题中的质量下降。在本文中，我们介绍了一种具有无注意解码器的AAC方法，其中基于Pann的编码器用于音频特征提取，并且设计了无注意的解码器以引入本地信息。所提出的方法使得能够从音频信号中有效地使用全局和本地信息。实验表明，我们的方法在DCASE 2021挑战的任务6中具有基于标准的解码器的最先进的方法。

为了为视频产生适当的标题，推理需要确定相关的概念并注意它们之间的空间关系以及剪辑中的时间发展。我们的端到端编码器视频字幕框架结合了两个基于变压器的体系结构，这是一种用于单个关节时空视频分析的改编变压器，以及用于高级文本生成的基于自我注意力的解码器。此外，我们引入了一种自适应框架选择方案，以减少所需的传入帧数，同时在训练两个变压器时保持相关内容。此外，我们通过汇总每个样本的所有基础真理标题来估计与视频字幕相关的语义概念。我们的方法在MSVD以及大规模的MSR-VTT和VATEX基准数据集上实现了最新的结果，并考虑了多个自然语言产生（NLG）指标。对多样性得分的其他评估突出了我们生成的标题结构的表现力和多样性。