扩散概率模型(DPM)由于其有希望的结果和对跨模式合成的支持,已成为有条件产生的流行方法。条件合成中的一个关键逃亡者是在条件输入和生成的输出之间实现高对应。大多数现有方法通过将先验纳入变异下限中,隐含地学习了这种关系。在这项工作中,我们采用了另一条路线 - 我们通过使用对比度学习来最大化其共同信息来增强输入输出连接。为此,我们引入了有条件的离散对比扩散(CDCD)损失,并设计了两种对比扩散机制,以有效地将其纳入剥离过程中。我们通过将CDCD与传统的变分目标联系起来来制定CDCD。我们证明了我们的方法在三种多种多样的条件合成任务中的评估中的功效:舞蹈到音乐的生成,文本到图像综合和班级调节图像综合。在每个方面,我们达到最新的或更高的合成质量并提高输入输出对应关系。此外,提出的方法改善了扩散模型的收敛性,将所需扩散步骤的数量减少了两个基准的35%以上,从而大大提高了推理速度。
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我们提出了Dance2Music-Gan(D2M-GAN),这是一种新颖的对抗性多模式框架,生成了以舞蹈视频为条件的复杂音乐样品。我们提出的框架将舞蹈视频框架和人体运动作为输入,并学会生成合理伴随相应输入的音乐样本。与大多数现有的有条件音乐的作品不同,它们使用符号音频表示(例如MIDI)生成特定类型的单乐器声音,并且通常依赖于预定义的音乐合成器,在这项工作中,我们以复杂风格(例如,例如,通过使用量化矢量(VQ)音频表示形式,并利用其符号和连续对应物的高抽象能力来利用POP,BREAKING等)。通过在多个数据集上执行广泛的实验,并遵循全面的评估协议,我们评估了建议针对替代方案的生成品质。所达到的定量结果衡量音乐一致性,击败了对应和音乐多样性,证明了我们提出的方法的有效性。最后但并非最不重要的一点是,我们策划了一个充满挑战的野生式Tiktok视频的舞蹈音乐数据集,我们用来进一步证明我们在现实世界中的方法的功效 - 我们希望它能作为起点进行相关的未来研究。
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随着信息中的各种方式存在于现实世界中的各种方式,多式联信息之间的有效互动和融合在计算机视觉和深度学习研究中的多模式数据的创造和感知中起着关键作用。通过卓越的功率,在多式联运信息中建模互动,多式联运图像合成和编辑近年来已成为一个热门研究主题。与传统的视觉指导不同,提供明确的线索,多式联路指南在图像合成和编辑方面提供直观和灵活的手段。另一方面,该领域也面临着具有固有的模态差距的特征的几个挑战,高分辨率图像的合成,忠实的评估度量等。在本调查中,我们全面地阐述了最近多式联运图像综合的进展根据数据模型和模型架构编辑和制定分类。我们从图像合成和编辑中的不同类型的引导方式开始介绍。然后,我们描述了多模式图像综合和编辑方法,其具有详细的框架,包括生成的对抗网络(GAN),GaN反转,变压器和其他方法,例如NERF和扩散模型。其次是在多模式图像合成和编辑中广泛采用的基准数据集和相应的评估度量的综合描述,以及分析各个优点和限制的不同合成方法的详细比较。最后,我们为目前的研究挑战和未来的研究方向提供了深入了解。与本调查相关的项目可在HTTPS://github.com/fnzhan/mise上获得
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产生人类想要的声音效果是一个重要的话题。但是,在这一领域,很少有研究声音发电。在这项研究中,我们调查了以文本提示为条件的声音,并提出了一个新型的文本对生成框架,该框架由文本编码器组成,矢量量化了变异自动编码器(VQ-VAE),解码器和歌手。该框架首先使用解码器将从文本编码器提取的文本特征传递到借助VQ-VAE的MEL光谱图中,然后使用Vocoder将生成的MEL光谱图转换为波形。我们发现,解码器显着影响发电性能。因此,我们专注于在这项研究中设计一个好的解码器。我们从传统的自动回解码器开始,该解码器已被证明是以前的Sound Generation Works中的最先进方法。但是,AR解码器始终按顺序预测MEL-SPECTROGIN图令牌,这引入了单向偏见和错误问题的积累。此外,使用AR解码器,声音生成时间随着声音持续时间线性增加。为了克服AR解码器引入的缺点,我们提出了一个基于离散扩散模型的非自动回形解码器,称为DiffSound。具体而言,DIFFSOUND可以在一个步骤中预测所有MEL光谱图令牌,然后在下一步中完善预测的令牌,因此可以在几个步骤后获得最优于预测的结果。我们的实验表明,与AR解码器相比,我们提出的差异不仅产生更好的文本到单一生成结果,而且还具有更快的生成速度,例如MOS:3.56 \ textit {v.s} 2.786,并且生成速度为五个比AR解码器快的时间。
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The recently developed discrete diffusion models perform extraordinarily well in the text-to-image task, showing significant promise for handling the multi-modality signals. In this work, we harness these traits and present a unified multimodal generation model that can conduct both the "modality translation" and "multi-modality generation" tasks using a single model, performing text-based, image-based, and even vision-language simultaneous generation. Specifically, we unify the discrete diffusion process for multimodal signals by proposing a unified transition matrix. Moreover, we design a mutual attention module with fused embedding layer and a unified objective function to emphasise the inter-modal linkages, which are vital for multi-modality generation. Extensive experiments indicate that our proposed method can perform comparably to the state-of-the-art solutions in various generation tasks.
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我们介绍了文本到图像生成的矢量量化扩散(VQ-扩散)模型。该方法基于矢量量化变分性AutoEncoder(VQ-VAE),其潜像通过最近开发的去噪扩散概率(DDPM)的条件变体为基础。我们发现这种潜在空间方法非常适合于图像到图像生成任务,因为它不仅消除了具有现有方法的单向偏差,还允许我们结合掩模和更换的扩散策略,以避免积累错误,这是现有方法的严重问题。我们的实验表明,与具有类似数量的参数数量的传统自回归(AR)模型相比,VQ扩散产生明显更好的文本到图像生成结果。与以前的基于GAN的文本到图像方法相比,我们的VQ扩散可以通过大边缘处理更复杂的场景并提高合成的图像质量。最后,我们表明我们的方法中的图像生成计算可以通过Reparameter化进行高效。利用传统的AR方法,文本到图像生成时间随输出图像分辨率线性增加,因此即使对于正常尺寸图像也是相当耗时的。 VQ-扩散使我们能够在质量和速度之间实现更好的权衡。我们的实验表明,具有Reparameterization的VQ扩散模型比传统的AR方法快15倍,同时实现更好的图像质量。
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Conventional methods for human motion synthesis are either deterministic or struggle with the trade-off between motion diversity and motion quality. In response to these limitations, we introduce MoFusion, i.e., a new denoising-diffusion-based framework for high-quality conditional human motion synthesis that can generate long, temporally plausible, and semantically accurate motions based on a range of conditioning contexts (such as music and text). We also present ways to introduce well-known kinematic losses for motion plausibility within the motion diffusion framework through our scheduled weighting strategy. The learned latent space can be used for several interactive motion editing applications -- like inbetweening, seed conditioning, and text-based editing -- thus, providing crucial abilities for virtual character animation and robotics. Through comprehensive quantitative evaluations and a perceptual user study, we demonstrate the effectiveness of MoFusion compared to the state of the art on established benchmarks in the literature. We urge the reader to watch our supplementary video and visit https://vcai.mpi-inf.mpg.de/projects/MoFusion.
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DeNoising扩散模型代表了计算机视觉中最新的主题,在生成建模领域表现出了显着的结果。扩散模型是一个基于两个阶段的深层生成模型,一个正向扩散阶段和反向扩散阶段。在正向扩散阶段,通过添加高斯噪声,输入数据在几个步骤中逐渐受到干扰。在反向阶段,模型的任务是通过学习逐步逆转扩散过程来恢复原始输入数据。尽管已知的计算负担,即由于采样过程中涉及的步骤数量,扩散模型对生成样品的质量和多样性得到了广泛赞赏。在这项调查中,我们对视觉中应用的denoising扩散模型的文章进行了全面综述,包括该领域的理论和实际贡献。首先,我们识别并介绍了三个通用扩散建模框架,这些框架基于扩散概率模型,噪声调节得分网络和随机微分方程。我们进一步讨论了扩散模型与其他深层生成模型之间的关系,包括变异自动编码器,生成对抗网络,基于能量的模型,自回归模型和正常流量。然后,我们介绍了计算机视觉中应用的扩散模型的多角度分类。最后,我们说明了扩散模型的当前局限性,并设想了一些有趣的未来研究方向。
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扩散模型(DMS)显示出高质量图像合成的巨大潜力。但是,当涉及到具有复杂场景的图像时,如何正确描述图像全局结构和对象细节仍然是一项具有挑战性的任务。在本文中,我们提出了弗里多(Frido),这是一种特征金字塔扩散模型,该模型执行了图像合成的多尺度粗到1个降解过程。我们的模型将输入图像分解为依赖比例的矢量量化特征,然后是用于产生图像输出的粗到细门。在上述多尺度表示阶段,可以进一步利用文本,场景图或图像布局等其他输入条件。因此,还可以将弗里多应用于条件或跨模式图像合成。我们对各种无条件和有条件的图像生成任务进行了广泛的实验,从文本到图像综合,布局到图像,场景环形图像到标签形象。更具体地说,我们在五个基准测试中获得了最先进的FID分数,即可可和开阔图像的布局到图像,可可和视觉基因组的场景环形图像以及可可的标签对图像图像。 。代码可在https://github.com/davidhalladay/frido上找到。
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通过将图像形成过程分解成逐个申请的去噪自身额,扩散模型(DMS)实现了最先进的合成导致图像数据和超越。另外,它们的配方允许引导机构来控制图像生成过程而不会再刷新。然而,由于这些模型通常在像素空间中直接操作,因此强大的DMS的优化通常消耗数百个GPU天,并且由于顺序评估,推理是昂贵的。为了在保留其质量和灵活性的同时启用有限计算资源的DM培训,我们将它们应用于强大的佩带自动化器的潜在空间。与以前的工作相比,这种代表上的培训扩散模型允许第一次达到复杂性降低和细节保存之间的近乎最佳点,极大地提高了视觉保真度。通过将跨关注层引入模型架构中,我们将扩散模型转化为强大而柔性的发电机,以进行诸如文本或边界盒和高分辨率合成的通用调节输入,以卷积方式变得可以实现。我们的潜在扩散模型(LDMS)实现了一种新的技术状态,可在各种任务中进行图像修复和高竞争性能,包括无条件图像生成,语义场景合成和超级分辨率,同时与基于像素的DMS相比显着降低计算要求。代码可在https://github.com/compvis/lattent-diffusion获得。
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作为生成部件作为自回归模型的向量量化变形式自动化器(VQ-VAE)的集成在图像生成上产生了高质量的结果。但是,自回归模型将严格遵循采样阶段的逐步扫描顺序。这导致现有的VQ系列模型几乎不会逃避缺乏全球信息的陷阱。连续域中的去噪扩散概率模型(DDPM)显示了捕获全局背景的能力,同时产生高质量图像。在离散状态空间中,一些作品已经证明了执行文本生成和低分辨率图像生成的可能性。我们认为,在VQ-VAE的富含内容的离散视觉码本的帮助下,离散扩散模型还可以利用全局上下文产生高保真图像,这补偿了沿像素空间的经典自回归模型的缺陷。同时,离散VAE与扩散模型的集成解决了传统的自回归模型的缺点是超大的,以及在生成图像时需要在采样过程中的过度时间的扩散模型。结果发现所生成的图像的质量严重依赖于离散的视觉码本。广泛的实验表明,所提出的矢量量化离散扩散模型(VQ-DDM)能够实现与低复杂性的顶层方法的相当性能。它还展示了在没有额外培训的图像修复任务方面与自回归模型量化的其他矢量突出的优势。
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利用深度学习的最新进展,文本到图像生成模型目前具有吸引公众关注的优点。其中两个模型Dall-E 2和Imagen已经证明,可以从图像的简单文本描述中生成高度逼真的图像。基于一种称为扩散模型的新型图像生成方法,文本对图像模型可以生产许多不同类型的高分辨率图像,其中人类想象力是唯一的极限。但是,这些模型需要大量的计算资源来训练,并处理从互联网收集的大量数据集。此外,代码库和模型均未发布。因此,它可以防止AI社区尝试这些尖端模型,从而使其结果复制变得复杂,即使不是不可能。在本文中,我们的目标是首先回顾这些模型使用的不同方法和技术,然后提出我们自己的文本模型模型实施。高度基于DALL-E 2,我们引入了一些轻微的修改,以应对所引起的高计算成本。因此,我们有机会进行实验,以了解这些模型的能力,尤其是在低资源制度中。特别是,我们提供了比Dall-e 2的作者(包括消融研究)更深入的分析。此外,扩散模型使用所谓的指导方法来帮助生成过程。我们引入了一种新的指导方法,该方法可以与其他指导方法一起使用,以提高图像质量。最后,我们的模型产生的图像质量相当好,而不必维持最先进的文本对图像模型的重大培训成本。
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Score-based diffusion models have captured widespread attention and funded fast progress of recent vision generative tasks. In this paper, we focus on diffusion model backbone which has been much neglected before. We systematically explore vision Transformers as diffusion learners for various generative tasks. With our improvements the performance of vanilla ViT-based backbone (IU-ViT) is boosted to be on par with traditional U-Net-based methods. We further provide a hypothesis on the implication of disentangling the generative backbone as an encoder-decoder structure and show proof-of-concept experiments verifying the effectiveness of a stronger encoder for generative tasks with ASymmetriC ENcoder Decoder (ASCEND). Our improvements achieve competitive results on CIFAR-10, CelebA, LSUN, CUB Bird and large-resolution text-to-image tasks. To the best of our knowledge, we are the first to successfully train a single diffusion model on text-to-image task beyond 64x64 resolution. We hope this will motivate people to rethink the modeling choices and the training pipelines for diffusion-based generative models.
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We study a challenging task, conditional human motion generation, which produces plausible human motion sequences according to various conditional inputs, such as action classes or textual descriptors. Since human motions are highly diverse and have a property of quite different distribution from conditional modalities, such as textual descriptors in natural languages, it is hard to learn a probabilistic mapping from the desired conditional modality to the human motion sequences. Besides, the raw motion data from the motion capture system might be redundant in sequences and contain noises; directly modeling the joint distribution over the raw motion sequences and conditional modalities would need a heavy computational overhead and might result in artifacts introduced by the captured noises. To learn a better representation of the various human motion sequences, we first design a powerful Variational AutoEncoder (VAE) and arrive at a representative and low-dimensional latent code for a human motion sequence. Then, instead of using a diffusion model to establish the connections between the raw motion sequences and the conditional inputs, we perform a diffusion process on the motion latent space. Our proposed Motion Latent-based Diffusion model (MLD) could produce vivid motion sequences conforming to the given conditional inputs and substantially reduce the computational overhead in both the training and inference stages. Extensive experiments on various human motion generation tasks demonstrate that our MLD achieves significant improvements over the state-of-the-art methods among extensive human motion generation tasks, with two orders of magnitude faster than previous diffusion models on raw motion sequences.
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Generating controllable and editable human motion sequences is a key challenge in 3D Avatar generation. It has been labor-intensive to generate and animate human motion for a long time until learning-based approaches have been developed and applied recently. However, these approaches are still task-specific or modality-specific\cite {ahuja2019language2pose}\cite{ghosh2021synthesis}\cite{ferreira2021learning}\cite{li2021ai}. In this paper, we propose ``UDE", the first unified driving engine that enables generating human motion sequences from natural language or audio sequences (see Fig.~\ref{fig:teaser}). Specifically, UDE consists of the following key components: 1) a motion quantization module based on VQVAE that represents continuous motion sequence as discrete latent code\cite{van2017neural}, 2) a modality-agnostic transformer encoder\cite{vaswani2017attention} that learns to map modality-aware driving signals to a joint space, and 3) a unified token transformer (GPT-like\cite{radford2019language}) network to predict the quantized latent code index in an auto-regressive manner. 4) a diffusion motion decoder that takes as input the motion tokens and decodes them into motion sequences with high diversity. We evaluate our method on HumanML3D\cite{Guo_2022_CVPR} and AIST++\cite{li2021learn} benchmarks, and the experiment results demonstrate our method achieves state-of-the-art performance. Project website: \url{https://github.com/zixiangzhou916/UDE/
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扩散模型是一类深入生成模型,在具有密集理论建立的各种任务上显示出令人印象深刻的结果。尽管与其他最先进的模型相比,扩散模型的样本合成质量和多样性令人印象深刻,但它们仍然遭受了昂贵的抽样程序和次优可能的估计。最近的研究表明,对提高扩散模型的性能的热情非常热情。在本文中,我们对扩散模型的现有变体进行了首次全面综述。具体而言,我们提供了扩散模型的第一个分类法,并将它们分类为三种类型,即采样加速增强,可能性最大化的增强和数据将来增强。我们还详细介绍了其他五个生成模型(即变异自动编码器,生成对抗网络,正常流量,自动回归模型和基于能量的模型),并阐明扩散模型与这些生成模型之间的连接。然后,我们对扩散模型的应用进行彻底研究,包括计算机视觉,自然语言处理,波形信号处理,多模式建模,分子图生成,时间序列建模和对抗性纯化。此外,我们提出了与这种生成模型的发展有关的新观点。
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We propose the first joint audio-video generation framework that brings engaging watching and listening experiences simultaneously, towards high-quality realistic videos. To generate joint audio-video pairs, we propose a novel Multi-Modal Diffusion model (i.e., MM-Diffusion), with two-coupled denoising autoencoders. In contrast to existing single-modal diffusion models, MM-Diffusion consists of a sequential multi-modal U-Net for a joint denoising process by design. Two subnets for audio and video learn to gradually generate aligned audio-video pairs from Gaussian noises. To ensure semantic consistency across modalities, we propose a novel random-shift based attention block bridging over the two subnets, which enables efficient cross-modal alignment, and thus reinforces the audio-video fidelity for each other. Extensive experiments show superior results in unconditional audio-video generation, and zero-shot conditional tasks (e.g., video-to-audio). In particular, we achieve the best FVD and FAD on Landscape and AIST++ dancing datasets. Turing tests of 10k votes further demonstrate dominant preferences for our model. The code and pre-trained models can be downloaded at https://github.com/researchmm/MM-Diffusion.
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数字艺术合成在多媒体社区中受到越来越多的关注,因为有效地与公众参与了艺术。当前的数字艺术合成方法通常使用单模式输入作为指导,从而限制了模型的表现力和生成结果的多样性。为了解决这个问题,我们提出了多模式引导的艺术品扩散(MGAD)模型,该模型是一种基于扩散的数字艺术品生成方法,它利用多模式提示作为控制无分类器扩散模型的指导。此外,对比度语言图像预处理(剪辑)模型用于统一文本和图像模式。关于生成的数字艺术绘画质量和数量的广泛实验结果证实了扩散模型和多模式指导的组合有效性。代码可从https://github.com/haha-lisa/mgad-multimodal-guided-artwork-diffusion获得。
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虽然扩散概率模型可以产生高质量的图像内容,但仍然存在高分辨率图像的关键限制及其相关的高计算要求。最近的矢量量化图像模型已经克服了图像分辨率的这种限制,而是通过从之前的元素 - 明智的自回归采样生成令牌时,这是对图像分辨率的速度和单向的。相比之下,在本文中,我们提出了一种新的离散扩散概率模型,其通过使用无约束的变压器架构作为骨干来支持矢量量化令牌的并行预测。在培训期间,令牌以订单不可知的方式随机掩盖,变压器学会预测原始令牌。这种矢量量化令牌预测的并行性反过来促进了在计算费用的一小部分下的全球一致的高分辨率和多样性图像的无条件生成。以这种方式,我们可以产生超过原始训练集样本的图像分辨率,而另外提供每个图像似然估计(从生成的对抗方法的差点)。我们的方法在密度方面实现了最先进的结果(Lsun卧室:1.51; Lsun Churches:1.12; FFHQ:1.20)和覆盖范围(Lsun卧室:0.83; Lsun Churches:0.73; FFHQ:0.80),并执行竞争对手(LSUN卧室:3.64; LSUN教堂:4.07; FFHQ:6.11)在计算和减少训练套件要求方面提供优势。
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人类运动建模对于许多现代图形应用非常重要,这些应用通常需要专业技能。为了消除外行的技能障碍,最近的运动生成方法可以直接产生以自然语言为条件的人类动作。但是,通过各种文本输入,实现多样化和细粒度的运动产生,仍然具有挑战性。为了解决这个问题,我们提出了MotionDiffuse,这是第一个基于基于文本模型的基于文本驱动的运动生成框架,该框架证明了现有方法的几种期望属性。 1)概率映射。 MotionDiffuse不是确定性的语言映射,而是通过一系列注入变化的步骤生成动作。 2)现实的综合。 MotionDiffuse在建模复杂的数据分布和生成生动的运动序列方面表现出色。 3)多级操作。 Motion-Diffuse响应有关身体部位的细粒度指示,以及随时间变化的文本提示,任意长度运动合成。我们的实验表明,Motion-Diffuse通过说服文本驱动运动产生和动作条件运动的运动来优于现有的SOTA方法。定性分析进一步证明了MotionDiffuse对全面运动产生的可控性。主页:https://mingyuan-zhang.github.io/projects/motiondiffuse.html
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