Video-Text检索（VTR）是多模式理解的一项有吸引力但具有挑战性的任务，该任务旨在在给定查询（视频）的情况下搜索相关的视频（文本）。现有方法通常采用完全异构的视觉文本信息来对齐视频和文本，同时缺乏对这两种模式中均匀的高级语义信息的认识。为了填补这一差距，在这项工作中，我们提出了一个新颖的视觉语言对准模型，名为VTR Hise，该模型通过合并显式高级语义来改善跨模式的表示。首先，我们探讨了显式高级语义的层次结构属性，并将其进一步分为两个级别，即离散的语义和整体语义。具体来说，对于视觉分支，我们利用了现成的语义实体预测器来生成离散的高级语义。同时，采用训练有素的视频字幕模型来输出整体高级语义。至于文本方式，我们将文本分为三个部分，包括发生，动作和实体。特别是，这种情况对应于整体高级语义，同时动作和实体代表离散的语义。然后，利用不同的图推理技术来促进整体和离散的高级语义之间的相互作用。广泛的实验表明，借助明确的高级语义，我们的方法在包括MSR-VTT，MSVD和DIDEMO在内的三个基准数据集上实现了优于最先进方法的卓越性能。

图像文本检索（ITR）在桥接视觉和舌形式方面具有挑战性。对比度学习已被大多数先前的艺术所采用。除了有限的负面图像文本对外，约束学习的能力受到手动加权负对以及对外部知识的不认识的限制。在本文中，我们提出了新型耦合多样性敏感的动量约束学习（编码器），以改善跨模式表示。首先，发明了一种新颖的多样性对比度学习（DCL）体系结构。我们引入了两种模式的动态词典，以扩大图像文本对的比例，并且通过自适应负面对加权实现多样性敏感性。此外，编码器设计了两个分支。一个人从图像/文本中学习实例级的嵌入式，它还基于其嵌入为其输入图像/文本生成伪在线聚类标签。同时，另一个分支学会从常识知识图中查询以形成两种模式的概念级描述符。之后，两个分支都利用DCL来对齐跨模式嵌入空间，而额外的伪聚类标签预测损失则用于促进第二个分支的概念级表示学习。在两个流行的基准测试（即Mscoco和Flicker30k）上进行的广泛实验，验证编码器的表现明显优于最先进的方法。

现代视频文本检索框架基本上由三个部分组成：视频编码器，文本编码器和相似性。随着Visual和Textual表示学习的成功，在视频文本检索领域也采用了基于变压器的编码器和融合方法。在本报告中，我们呈现Clip2TV，旨在探索关键元素在基于变压器的方法中。为实现这一目标，我们首先重新审视一些对多模态学习的工作，然后将一些技术介绍到视频文本检索中，最后通过不同配置的大量实验进行评估。值得注意的是，Clip2TV在MSR-VTT数据集上实现了52.9 @ R1，优先表现出先前的SOTA结果为4.1％。

Image-text retrieval (ITR) is a challenging task in the field of multimodal information processing due to the semantic gap between different modalities. In recent years, researchers have made great progress in exploring the accurate alignment between image and text. However, existing works mainly focus on the fine-grained alignment between image regions and sentence fragments, which ignores the guiding significance of context background information. Actually, integrating the local fine-grained information and global context background information can provide more semantic clues for retrieval. In this paper, we propose a novel Hierarchical Graph Alignment Network (HGAN) for image-text retrieval. First, to capture the comprehensive multimodal features, we construct the feature graphs for the image and text modality respectively. Then, a multi-granularity shared space is established with a designed Multi-granularity Feature Aggregation and Rearrangement (MFAR) module, which enhances the semantic corresponding relations between the local and global information, and obtains more accurate feature representations for the image and text modalities. Finally, the ultimate image and text features are further refined through three-level similarity functions to achieve the hierarchical alignment. To justify the proposed model, we perform extensive experiments on MS-COCO and Flickr30K datasets. Experimental results show that the proposed HGAN outperforms the state-of-the-art methods on both datasets, which demonstrates the effectiveness and superiority of our model.

文本和视频之间交叉模态检索的任务旨在了解视觉和语言之间的对应关系。现有研究遵循基于文本和视频嵌入的测量文本视频相似度的趋势。在常见的做法中，通过将视频帧馈送到用于全球视觉特征提取的视频帧或仅通过使用图形卷积网络使用本地细粒度的框架区域来实现简单的语义关系来构造视频表示。然而，这些视频表示在学习视频表示中的视觉组件之间没有充分利用时空关系，从而无法区分具有相同视觉组件但具有不同关系的视频。为了解决这个问题，我们提出了一种视觉时空关系增强的网络（VSR-Net），这是一种新的跨模型检索框架，其考虑组件之间的空间视觉关系，以增强桥接文本 - 视频模型中的全局视频表示。具体地，使用多层时空变压器来编码视觉时空关系，以学习视觉关系特征。我们将全局视觉和细粒度的关系功能与两个嵌入空格上的文本功能对齐，用于交叉模态文本 - 视频检索。在MSR-VTT和MSVD数据集中进行了广泛的实验。结果表明了我们提出的模型的有效性。我们将发布促进未来研究的代码。

通过网络视频的快速增长，视频语言建模引起了很多关注。大多数现有方法都假定视频帧和文本描述是语义上关联的，并专注于视频级别的视频模型。但是，该假设通常是有两个原因的：（1）凭借视频内容丰富的语义，很难用单个视频级别的描述覆盖所有帧； （2）原始视频通常具有嘈杂/毫无意义的信息（例如，镜头，过渡或预告片）。尽管最近的许多作品部署了注意力来减轻此问题，但无关/嘈杂的信息仍然使得很难解决。为了克服此类挑战，我们提出了一个高效有效的模型，称为语言引导网络（LGDN），用于视频语言建模。与使用所有提取的视频帧的大多数现有方法不同，LGDN在语言监督下动态过滤了未对准或冗余的帧，并且每个视频仅获得2---4个显着帧，以进行交叉模式令牌级别的对准。在五个公共数据集上进行的广泛实验表明，我们的LGDN优于最先进的利润率。我们还提供了详细的消融研究，以揭示解决噪声问题的关键重要性，以启发未来的视频语言工作。

Text-Video Retrieval plays an important role in multi-modal understanding and has attracted increasing attention in recent years. Most existing methods focus on constructing contrastive pairs between whole videos and complete caption sentences, while overlooking fine-grained cross-modal relationships, e.g., clip-phrase or frame-word. In this paper, we propose a novel method, named Hierarchical Cross-Modal Interaction (HCMI), to explore multi-level cross-modal relationships among video-sentence, clip-phrase, and frame-word for text-video retrieval. Considering intrinsic semantic frame relations, HCMI performs self-attention to explore frame-level correlations and adaptively cluster correlated frames into clip-level and video-level representations. In this way, HCMI constructs multi-level video representations for frame-clip-video granularities to capture fine-grained video content, and multi-level text representations at word-phrase-sentence granularities for the text modality. With multi-level representations for video and text, hierarchical contrastive learning is designed to explore fine-grained cross-modal relationships, i.e., frame-word, clip-phrase, and video-sentence, which enables HCMI to achieve a comprehensive semantic comparison between video and text modalities. Further boosted by adaptive label denoising and marginal sample enhancement, HCMI achieves new state-of-the-art results on various benchmarks, e.g., Rank@1 of 55.0%, 58.2%, 29.7%, 52.1%, and 57.3% on MSR-VTT, MSVD, LSMDC, DiDemo, and ActivityNet, respectively.

视频文本检索一直是多模式研究中的至关重要和基本任务。大型多模式对比预训练的发展，视频文本检索的开发已大大促进，这主要侧重于粗粒或细粒对比。然而，在先前的研究中很少探索过跨粒度的对比，这是粗粒表示和细粒度表示之间的对比。与细粒度或粗粒的对比相比，交叉粒度对比度计算了粗粒粒度特征与每个细粒特征之间的相关性，并且能够过滤出不必要的细颗粒特征，这些特征由粗粒度的特征引导相似性计算，从而提高了检索的准确性。为此，本文提出了一种新型的多透明对比模型，即X-CLIP，用于视频文本检索。但是，另一个挑战在于相似性聚集问题，该问题旨在将细粒度和跨粒度相似性矩阵与实例级别的相似性汇总。为了应对这一挑战，我们提出了对相似性矩阵（AOSM）模块的关注，以使模型重点放在基本帧和单词之间的对比度上，从而降低了不必要的帧和单词对检索结果的影响。 X-CLIP具有多透明的对比度和提议的AOSM模块，在五个广泛使用的视频文本检索数据集上取得了出色的性能，包括MSR-VTT（49.3 R@1），MSVD（50.4 R@1），LSMDC（26.11）（26.1 r@1），didemo（47.8 r@1）和ActivityNet（46.2 r@1）。它的表现优于先前的最先前， +6.3％， +6.6％， +11.1％， +6.7％， +3.8％的相对改善对这些基准测试，这表明了多透明的对比度和AOSM的优势。

我们在这项研究中的目标是研究一个更现实的环境，在这种环境中，我们可以为细粒度的产品类别进行弱监督的多模式实例级产品检索。我们首先贡献了product1m数据集，并定义了两个实际实例级检索任务，以实现价格比较和个性化建议的评估。对于两个实例级任务，如何准确地指出视觉语言数据中提到的产品目标并有效地降低了无关紧要的内容的影响非常具有挑战性。为了解决这个问题，我们利用训练一个更有效的跨模式与模型，该模型能够自适应地能够通过使用一个实体图，其节点和边缘分别表示实体和相似性，从而可以从多模式数据中合并来自多模式数据的关键概念信息。实体。具体而言，为实例级别的商品检索提出了一种新型的实体图增强的跨模式预处理（EGE-CMP）模型，该模型明确地将基于节点的基于节点的基于节点和子图的方式显式地注入实体知识。自我监管的混合流变压器可以减少不同对象内容之间的混淆，从而有效地指导网络专注于具有真实语义的实体。实验结果很好地验证了我们的EGE-CMP的功效和概括性，表现优于几个SOTA跨模式基线，例如夹子，Uniter和Capture。

以前的视觉语言预训练模型主要构建具有令牌和对象（像素）的多模式输入，然后在它们之间执行交叉模式相互作用。我们认为，只有令牌和对象的输入限制了诸如短语到区域接地之类的高级语义对齐。同时，多层次对齐本质上是一致的，并且能够协同促进表示形式学习。因此，在本文中，我们建议学习视觉预训练（MVPTR）的多级语义一致性。在MVPTR中，我们遵循两种方式的嵌套结构，以引入概念为高级语义。为了简化从多模式多级输入的学习，我们的框架分为两个阶段，第一阶段着重于模式内多级表示学习，第二阶段通过粗粒和细粒度跨模态强化了跨模式的交互语义对齐任务。除了常用的图像文本匹配和掩盖语言模型任务外，我们还引入了第一阶段蒙版概念恢复任务以增强概念表示学习，第二阶段的另外两个任务在第二阶段中，以明确鼓励跨跨层次的多层次对准方式。我们的代码可在https://github.com/junction4nako/mvp_pytorch上找到。

Most existing text-video retrieval methods focus on cross-modal matching between the visual content of offline videos and textual query sentences. However, in real scenarios, online videos are frequently accompanied by relevant text information such as titles, tags, and even subtitles, which can be utilized to match textual queries. This inspires us to generate associated captions from offline videos to help with existing text-video retrieval methods. To do so, we propose to use the zero-shot video captioner with knowledge of pre-trained web-scale models (e.g., CLIP and GPT-2) to generate captions for offline videos without any training. Given the captions, one question naturally arises: what can auxiliary captions do for text-video retrieval? In this paper, we present a novel framework Cap4Video, which makes use of captions from three aspects: i) Input data: The video and captions can form new video-caption pairs as data augmentation for training. ii) Feature interaction: We perform feature interaction between video and caption to yield enhanced video representations. iii) Output score: The Query-Caption matching branch can be complementary to the original Query-Video matching branch for text-video retrieval. We conduct thorough ablation studies to demonstrate the effectiveness of our method. Without any post-processing, our Cap4Video achieves state-of-the-art performance on MSR-VTT (51.4%), VATEX (66.6%), MSVD (51.8%), and DiDeMo (52.0%).

随着社交媒体的出现，每天都会上传大量的视频剪辑，并使用语言查询来检索最相关的视觉内容变得至关重要。大多数方法旨在学习纯文本和视觉内容的联合嵌入空间，而无需充分利用其模式内结构和模式间相关性。本文提出了一种新颖的变压器，将文本和视频明确地将文本和视频分解为对象，空间环境和时间上下文的语义角色，并具有注意力方案，以学习三个角色之间的内部和角色间相关性，以发现歧视性特征，以发现与不同的匹配水平。流行的YouCook2的初步结果表明，我们的方法超过了当前的最新方法，所有指标的利润很高。它还可以用两个指标覆盖两种SOTA方法。

最近，跨模式的预训练任务一直是一个热点，因为它在各种下文研究中广泛应用，包括检索，字幕，问题答案等。然而，退出的方法采用单媒体预训练模型来探索进行跨模式检索的联合视觉表示，这很容易遭受计算爆炸的影响。此外，尽管常规的双流结构非常有效，但它们仍然缺乏重要的跨模式相互作用，导致性能低。在这些挑战的激励下，我们提出了一个对比的跨模式知识共享预训练（Cookie），以掌握联合文本图像表示。从结构上讲，Cookie由于可接受的时间消耗而采用了传统的双流结构。为了克服上述双流结构的固有缺陷，我们精心设计了两个有效的模块。具体而言，第一个模块是一个体重共享的变压器，它构建在视觉和文本编码器的头上，旨在将语义对齐文本和图像对齐。该设计使视觉和文本路径集中在相同的语义上。另一个是三个专门设计的对比学习，旨在分享不同模型之间的知识。共享的跨模式知识大大发展了单峰表示的研究，从而促进了单模式检索任务。对多模式匹配研究的广泛实验结果，包括跨模式检索，文本匹配和图像检索揭示了我们的计算效率和我们预训练模型的统计指标的上级。

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。

文本视频检索是一项具有巨大实际价值的任务，并受到了越来越多的关注，其中学习时空视频表示是研究热点之一。最先进的视频检索模型中的视频编码通常会直接采用预训练的视觉主链，其网络结构固定，因此无法进一步改进它们以产生细粒度的空间时间表视频表示。在本文中，我们提出了令牌移位和选择网络（TS2-NET），这是一种新型的令牌移动和选择变压器体系结构，该架构会动态调整令牌序列，并从输入视频样本中选择时间和空间维度中的信息令牌。令牌移位模块在时间上暂时移动整个代币特征，来回跨相邻帧，以保留完整的令牌表示并捕获微妙的动作。然后，令牌选择模块选择对局部空间语义贡献最大的令牌。基于彻底的实验，拟议的TS2-NET在主要文本视频检索基准上实现了最先进的性能，包括有关MSRVTT，VATEX，LSMDC，LSMDC，ActivityNetnet和DideMo的新记录。

每天都在社交渠道的普及时上传视频的海洋；因此，通过用户文本查询检索最相关的视频内容起着更为重要的作用。大多数方法仅考虑一个联合嵌入空间，而无需考虑每种模态的局部结构。其他一些方法考虑了分别由全球和局部特征组成的多个嵌入空间，忽略了丰富的模式间相关性。我们提出了一种新型的专家变压器罗马混合物，将文本和视频分为三个层次。空间上下文，时间上下文和对象上下文的角色。我们利用一种基于变压器的注意机制用充分的专家来完全利用全球和局部水平的视觉和文本嵌入，以考虑模式间和结构的相关性。结果表明，我们的方法优于YouCook2和MSR-VTT数据集上的最新方法，但给定相同的视觉主链而无需预训练。最后，我们进行了广泛的消融研究，以阐明我们的设计选择。

Video-language pre-training has advanced the performance of various downstream video-language tasks. However, most previous methods directly inherit or adapt typical image-language pre-training paradigms to video-language pre-training, thus not fully exploiting the unique characteristic of video, i.e., temporal. In this paper, we propose a Hierarchical Temporal-Aware video-language pre-training framework, HiTeA, with two novel pre-training tasks for modeling cross-modal alignment between moments and texts as well as the temporal relations of video-text pairs. Specifically, we propose a cross-modal moment exploration task to explore moments in videos, which results in detailed video moment representation. Besides, the inherent temporal relations are captured by aligning video-text pairs as a whole in different time resolutions with multi-modal temporal relation exploration task. Furthermore, we introduce the shuffling test to evaluate the temporal reliance of datasets and video-language pre-training models. We achieve state-of-the-art results on 15 well-established video-language understanding and generation tasks, especially on temporal-oriented datasets (e.g., SSv2-Template and SSv2-Label) with 8.6% and 11.1% improvement respectively. HiTeA also demonstrates strong generalization ability when directly transferred to downstream tasks in a zero-shot manner. Models and demo will be available on ModelScope.

视觉检索中的大多数现有方法是通过比较其全局特征向量的两种方式，该矢量错过了足够的信息并缺乏可解释性，检测图像或视频中的对象，并将文本与依赖复杂的模型设计或建模的精细元素对齐通过较低效率遭受视觉和文本令牌的交叉注意相互作用。为了解决这些局限性，最近的一些作品简单地汇总了代币的相似性以实现细粒度的对齐方式，但它们缺乏直观的解释，并且忽略了令牌级特征和具有高级语义的全球表示之间的关系。在这项工作中，我们重新考虑细粒度的跨模式对准，并为其设计一种新的模型不合命固式配方。我们还揭开了最近的流行作品的神秘面纱，并将其纳入我们的计划。此外，受最佳运输理论的启发，我们引入了\ emph {tokenflow}，这是对拟议方案的实例化。通过仅修改相似性函数，我们方法的性能与主要视频文本检索基准上具有重型模型设计的SOTA算法相当。可视化进一步表明\ emph {tokenflow}成功利用细粒度的信息并获得了更好的解释性。

多模式学习，尤其是大规模的多模式预训练，在过去的几年中已经迅速发展，并带来了人工智能（AI）的最大进步。尽管具有有效性，但了解多模式预训练模型的潜在机制仍然是一个巨大的挑战。揭示此类模型的解释性可能会使AI领域中新型学习范式的突破。为此，鉴于人脑的多模式性质，我们建议借助非侵入性脑成像技术（例如功能磁共振成像（fMRI））探索多模式学习模型的解释性。具体而言，我们首先提出了1500万个图像文本对预训练的新设计的多模式基础模型，该模型在各种认知下游任务中显示出强烈的多模式理解和概括能力。此外，从神经编码的角度来看（基于我们的基础模型），我们发现，与单峰相比，经过多模式训练的视觉和舌编码器都更像脑状。特别是，我们确定了许多大脑区域，其中多模式训练的编码器表现出更好的神经编码性能。这与现有有关探索大脑多感觉整合的研究的发现是一致的。因此，我们认为，多模式基础模型是神经科学家研究人脑中多模式信号处理机制的更合适的工具。我们的发现还证明了多模式基础模型作为理想的计算模拟器的潜力，以促进脑和大脑的AI研究。

本文研究了时间句子接地的多媒体问题（TSG），该问题旨在根据给定的句子查询准确地确定未修剪视频中的特定视频段。传统的TSG方法主要遵循自上而下或自下而上的框架，不是端到端。他们严重依靠耗时的后处理来完善接地结果。最近，提出了一些基于变压器的方法来有效地对视频和查询之间的细粒语义对齐进行建模。尽管这些方法在一定程度上达到了显着的性能，但它们同样将视频的框架和查询的单词视为用于关联的变压器输入，未能捕获其不同水平的粒度与独特的语义。为了解决这个问题，在本文中，我们提出了一种新型的等级局部 - 全球变压器（HLGT）来利用这种层次结构信息，并模拟不同粒度的不同级别的相互作用和不同的模态之间的相互作用，以学习更多细粒度的多模式表示。具体而言，我们首先将视频和查询分为单个剪辑和短语，以通过时间变压器学习其本地上下文（相邻依赖关系）和全局相关性（远程依赖）。然后，引入了全球本地变压器，以了解本地级别和全球级别语义之间的相互作用，以提供更好的多模式推理。此外，我们开发了一种新的跨模式周期一致性损失，以在两种模式之间实施相互作用，并鼓励它们之间的语义一致性。最后，我们设计了一个全新的跨模式平行变压器解码器，以集成编码的视觉和文本特征，以进行最终接地。在三个具有挑战性的数据集上进行了广泛的实验表明，我们提出的HLGT实现了新的最新性能。