Video-Text检索是一类跨模式表示学习问题,其目标是选择与给定文本查询和候选视频库之间的文本查询相对应的视频。视觉训练预处理的对比范式在大规模数据集和统一的变压器体系结构中表现出了有希望的成功,并证明了联合潜在空间的力量。尽管如此,视觉域和文本域之间的固有差异仍未被消除,并且将不同的模态投射到联合潜在空间可能会导致单个模式内的信息扭曲。为了克服上述问题,我们提出了一种新的机制,可以学习从源模式空间$ \ mathcal {s} $到目标模态空间$ \ mathcal {t} $的新颖机制桥接视觉和文本域之间的差距。此外,为了保持翻译之间的循环一致性,我们采用了一个循环损失,涉及从$ \ MATHCAL {S} $到预测的目标空间$ \ Mathcal {t'} $的两个前向翻译,以及$ \ Mathcal {t't'的向后翻译} $返回$ \ Mathcal {s} $。在MSR-VTT,MSVD和DIDEMO数据集上进行的广泛实验证明了我们LAT方法的优势和有效性与香草的最新方法相比。
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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%。
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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%).
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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.
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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。
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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。
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探索大规模预处理的基础模型对计算机视觉具有重大兴趣,因为这些模型可以快速转移到许多下游任务中。本文介绍了对比字幕(COCA),这是一种极简主义的设计,旨在为图像文本编码器编码器基础模型预算与对比度损失和字幕损失,从而从剪辑和诸如simvlm之类的生成方法之类的对比方法中包含模型能力。与所有解码器层都参与编码器输出的标准编码器 - 模块变压器相反,可口可乐省略了解码器层的上半部分的交叉注意,以编码单峰文本表示,并串联到剩余的解码器层,这些解码器与图像编码器相交的解码器层多模式图像文本表示。除了对多模态解码器输出的字幕损失外,我们还应用了单峰图像和文本嵌入之间的对比损失,该输出可以预测文本令牌自动加压。通过共享相同的计算图,可以用最小的开销有效地计算两个培训目标。可口可乐是端到端和从头开始的网络尺度alt-text数据和带注释的图像,通过将所有标签视为文本,无缝地统一自然语言监督以进行表示。从经验上讲,可口可乐通过零拍传输或在广泛的下游任务上进行零摄像转移或最少的特定任务适应,跨越视觉识别(Imagenet,Kinetics-400/600/700,瞬间, ),交叉模式检索(MSCOCO,FLICKR30K,MSR-VTT),多模式理解(VQA,SNLI-VE,NLVR2)和图像字幕(MSCOCO,NOCAPS)。值得注意的是,在Imagenet分类方面,COCA获得了86.3%的TOP-1准确性,带有冷冻编码器和学习的分类头90.6%,以及带有填充编码器的Imagenet上的新最先进的91.0%Top-1 Top-1精度。
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本文介绍了Omnivl,这是一种新的基础模型,旨在使用一种通用体系结构来支持图像语言和视频语言任务。它为图像和视频输入采用了统一的基于变压器的视觉编码器,因此可以执行联合图像语言和视频语言预处理。我们首次证明了这样的范式受益于图像和视频任务,而不是传统的单向传输(例如,使用图像语言来帮助视频语言)。为此,我们提出了对图像语言和视频语言的脱钩关节预处理,以有效地将视觉模型分解为空间和时间维度,并在图像和视频任务上获得性能提升。此外,我们引入了一种新颖的统一视觉对比度(UNIVLC)损失,以利用图像文本,视频文本,图像标签(例如,图像分类),视频标签(例如,视频动作识别)在一起受到监督和吵闹的监督预处理数据都尽可能多地利用。无需额外的任务适配器,Omnivl可以同时支持仅视觉任务(例如,图像分类,视频操作识别),跨模式对齐任务(例如,图像/视频 - 文本检索)和多模式理解和生成任务(例如,图像/视频问答,字幕)。我们在各种下游任务上评估Omnivl,并以相似的模型大小和数据量表获得最新的或竞争结果。
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预先训练的图像文本模型(如剪辑)已经证明了从大规模的Web收集的图像文本数据中学到的视觉表示的强大力量。鉴于学习良好的视觉特征,一些现有的作品将图像表示转移到视频域并取得良好的结果。但是,如何利用图像语言预训练的模型(例如,剪辑)进行视频培训(后培训)仍在探索。在本文中,我们研究了两个问题:1)阻碍后期剪辑的因素是什么因素,以进一步提高视频语言任务的性能? 2)如何减轻这些因素的影响?通过一系列比较实验和分析,我们发现语言源之间的数据量表和域间隙具有很大的影响。由这些动机,我们提出了一种配备了视频代理机制的Omnisource跨模式学习方法,即剪辑,即剪辑VIP。广泛的结果表明,我们的方法可以提高视频检索的剪辑的性能。我们的模型还可以在包括MSR-VTT,DIDEMO,LSMDC和ActivityNet在内的各种数据集上实现SOTA结果。我们在https://github.com/microsoft/xpretrain/tree/main/main/main/clip-vip上发布了代码和预训练的剪辑模型。
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最近,通过引入大规模的数据集和强大的变压器网络,视频预培训表明尤其是检索的巨大成功。然而,现有的视频语言变压器模型没有明确细粒度的语义对齐。在这项工作中,我们呈现了对象感知的变换器,以对象为中心的方法,该对象方法扩展了视频语言变压器来合并对象表示。关键的想法是利用边界框和对象标签来指导培训过程。我们在四个广泛使用的基准测试中评估了我们的三个标准子任务的模型。我们还提供了深入的分析和详细消融关于所提出的方法。我们在考虑的所有任务和数据集中表现出清晰的性能,展示将对象表示的模型中的型号集成到视频架构中。代码将以\ URL {https://github.com/fingerrec/oa -transformer}释放。
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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。
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构建一个通用视频语言模型,用于解决各种视频理解任务(例如,文本视频检索,视频问答)是对机器学习领域的开放挑战。为了实现这一目标,最近的尝试训练模型,通常由单峰和跨模式的特征编码器组成,并具有受监督或成对的对比度的预文本任务。尽管提供了有吸引力的通用性,但最终的模型必须在效率和性能之间妥协。我们认为这些缺陷是由它们的预训练策略\ Textemdash引起的,它们不能很好地对齐和融合不同方式的特征。然后,我们将三叶草(一种相关的视频预培训方法)介绍给一个通用的视频语言模型,该模型用于解决既不效率也不妥协的多个视频理解任务。它通过新的三模式比对预训练任务来改善跨模式特征对齐和融合。此外,我们建议通过合并蒙面样品的学习和新颖的成对排名损失来增强三模式对齐。三叶草表现出了出色的一般性。它在多个下游任务上建立了新的最新技术,包括零射击和微调设置的三个检索任务,以及八个视频问答任务。代码和预培训模型将在https://github.com/leeyn-43/clover上发布。
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We present a simple yet effective end-to-end Video-language Pre-training (VidLP) framework, Masked Contrastive Video-language Pretraining (MAC), for video-text retrieval tasks. Our MAC aims to reduce video representation's spatial and temporal redundancy in the VidLP model by a mask sampling mechanism to improve pre-training efficiency. Comparing conventional temporal sparse sampling, we propose to randomly mask a high ratio of spatial regions and only feed visible regions into the encoder as sparse spatial sampling. Similarly, we adopt the mask sampling technique for text inputs for consistency. Instead of blindly applying the mask-then-prediction paradigm from MAE, we propose a masked-then-alignment paradigm for efficient video-text alignment. The motivation is that video-text retrieval tasks rely on high-level alignment rather than low-level reconstruction, and multimodal alignment with masked modeling encourages the model to learn a robust and general multimodal representation from incomplete and unstable inputs. Coupling these designs enables efficient end-to-end pre-training: reduce FLOPs (60% off), accelerate pre-training (by 3x), and improve performance. Our MAC achieves state-of-the-art results on various video-text retrieval datasets, including MSR-VTT, DiDeMo, and ActivityNet. Our approach is omnivorous to input modalities. With minimal modifications, we achieve competitive results on image-text retrieval tasks.
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In the field of cross-modal retrieval, single encoder models tend to perform better than dual encoder models, but they suffer from high latency and low throughput. In this paper, we present a dual encoder model called BagFormer that utilizes a cross modal interaction mechanism to improve recall performance without sacrificing latency and throughput. BagFormer achieves this through the use of bag-wise interactions, which allow for the transformation of text to a more appropriate granularity and the incorporation of entity knowledge into the model. Our experiments demonstrate that BagFormer is able to achieve results comparable to state-of-the-art single encoder models in cross-modal retrieval tasks, while also offering efficient training and inference with 20.72 times lower latency and 25.74 times higher throughput.
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视觉语言预训练(VLP)模型在各种下游任务上表现出色。他们的成功在很大程度上取决于预训练的跨模式数据集的规模。但是,中文中缺乏大规模数据集和基准阻碍了中国VLP模型和更广泛的多语言应用程序的发展。在这项工作中,我们发布了一个名为Wukong的大型中国跨模式数据集,其中包含从网络收集的1亿个中文图像文本对。 Wukong旨在基准基准不同的多模式预训练方法,以促进VLP研究和社区发展。此外,我们发布了一组模型,预先训练了各种图像编码器(vit-b/vit-l/swint),还将高级预训练技术应用于VLP,例如锁定图像文本调整,相对于代币的相似性学习和减少互动。还提供了广泛的实验和不同下游任务的基准测试,包括新的最大人验证的图像文本测试数据集。实验表明,Wukong可以作为不同的跨模式学习方法的有前途的中国预培训数据集和基准。对于10个数据集上的零摄像图像分类任务,$ Wukong_ {vit-l} $达到的平均准确度为73.03%。对于图像文本检索任务,它在AIC-ICC上的平均召回率为71.6%,比Wenlan 2.0高12.9%。此外,我们的Wukong模型在下游任务上进行了基准测试,例如多个数据集上的其他变体,例如Flickr8k-CN,Flickr-30K-CN,Coco-CN,Coco-CN等。更多信息可以参考:https://wukong-dataset.github.io/wukong-dataset/。
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Learning fine-grained interplay between vision and language allows to a more accurate understanding for VisionLanguage tasks. However, it remains challenging to extract key image regions according to the texts for semantic alignments. Most existing works are either limited by textagnostic and redundant regions obtained with the frozen detectors, or failing to scale further due to its heavy reliance on scarce grounding (gold) data to pre-train detectors. To solve these problems, we propose Self-Locator Aided Network (SLAN) for cross-modal understanding tasks without any extra gold data. SLAN consists of a region filter and a region adaptor to localize regions of interest conditioned on different texts. By aggregating cross-modal information, the region filter selects key regions and the region adaptor updates their coordinates with text guidance. With detailed region-word alignments, SLAN can be easily generalized to many downstream tasks. It achieves fairly competitive results on five cross-modal understanding tasks (e.g., 85.7% and 69.2% on COCO image-to-text and text-to-image retrieval, surpassing previous SOTA methods). SLAN also demonstrates strong zero-shot and fine-tuned transferability to two localization tasks.
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尽管最近在跨模式检索领域取得了进展,但由于缺乏手动注释的数据集,研究的重点较少。在本文中,我们提出了一种用于低资源语言的噪声跨语法跨模式检索方法。为此,我们使用机器翻译(MT)来构建低资源语言的伪并行句子对。但是,由于MT并不完美,因此它倾向于在翻译过程中引入噪音,从而使文本嵌入被损坏,从而损害了检索性能。为了减轻这一点,我们引入了一种多视图自我验证方法来学习噪声稳定目标语言表示,该方法采用了跨注意模块来生成软伪靶标,以从基于相似性的视图和功能 - 功能 - 基于视图。此外,受到无监督的MT的反向翻译的启发,我们最大程度地减少了原点句子和反翻译句子之间的语义差异,以进一步提高文本编码器的噪声稳健性。在三个视频文本和图像文本跨模式检索基准跨不同语言上进行了广泛的实验,结果表明,我们的方法显着改善了整体性能,而无需使用额外的人体标记数据。此外,从最近的视觉和语言预训练框架(即剪辑)中配备了预训练的视觉编码器,我们的模型可实现显着的性能增长,这表明我们的方法与流行的预训练模型兼容。代码和数据可在https://github.com/huiguanlab/nrccr上找到。
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视频和文本之间的跨模式检索因网络上的视频迅速出现而越来越多。通常,视频包含丰富的实例和事件信息,查询文本仅描述了信息的一部分。因此,视频可以对应于多个不同的文本说明和查询。我们将此现象称为``视频文本对应歧义''问题。当前技术主要集中于挖掘视频和文本内容之间的本地或多级对齐(\ textit {e.g。},对实体和动词的动作对象)。这些方法很难通过仅使用一个单个功能来描述视频来减轻视频文本的歧义,这需要同时与多个不同的文本功能匹配。为了解决这个问题,我们提出了一个文本自适应多个视觉原型匹配模型,该模型会自动捕获多个原型,以通过自适应聚合视频令牌功能来描述视频。给定查询文本,相似性由最相似的原型确定,以在视频中找到对应关系,该视频称为文本自适应匹配。为了学习代表视频中丰富信息的多种原型,我们提出了差异损失,以鼓励不同的原型参与视频的不同内容。我们的方法在四个公共视频检索数据集上优于最先进的方法。
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视频检索随着视觉模型的发展取得了巨大进展。但是,进一步改进这些模型需要其他标记的数据,这是一项巨大的手动努力。在本文中,我们提出了一个框架MKTVR,该框架利用了从多语言模型的知识转移来提高视频检索的性能。我们首先使用最先进的机器翻译模型来构建伪真实的多语言视频文本对。然后,我们使用这些数据来学习视频文本表示,其中英语和非英语文本查询在基于预审前的多语言模型的常见嵌入空间中表示。我们在四个英语视频检索数据集上评估了我们提出的方法,例如MSRVTT,MSVD,DIDEMO和CHARADES。实验结果表明,我们的方法在所有数据集上实现了最先进的结果,超过了先前的模型。最后,我们还在涵盖六种语言的多语言视频回程数据集上评估了我们的模型,并表明我们的模型在零拍设置中优于先前的多语言视频检索模型。
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来自视频数据的多模态学习最近看过,因为它允许在没有人为注释的情况下培训语义有意义的嵌入,从而使得零射击检索和分类等任务。在这项工作中,我们提出了一种多模态,模态无政府主义融合变压器方法,它学会在多个模态之间交换信息,例如视频,音频和文本,并将它们集成到加入的多模态表示中,以获取聚合的嵌入多模态时间信息。我们建议培训系统的组合丢失,单个模态以及成对的方式,明确地留出任何附加组件,如位置或模态编码。在测试时间时,产生的模型可以处理和融合任意数量的输入模态。此外,变压器的隐式属性允许处理不同长度的输入。为了评估所提出的方法,我们在大规模HOWASET上培训模型,并评估四个具有挑战性的基准数据集上产生的嵌入空间获得最先进的视频检索和零射击视频动作定位。
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