视频分类的视听广义零拍学习需要了解音频和视觉信息之间的关系,以便能够在测试时识别出新颖的,以前看不见的类别的样本。可以利用视频数据中音频和视觉数据之间的自然语义和时间对齐,以学习在测试时概括以概括为看不见类的强大表示。我们为音频概括的零拍学习提供了一个多模式和时间跨注意框架(\ modelname)。它的输入是从预先训练的网络获得的时间对齐音频和视觉功能。鼓励该框架专注于跨时间的跨模式对应关系,而不是在模式中的自我注意力,从而显着提高了表现。我们表明,我们提出的框架摄入时间功能会在\ ucf,\ vgg和\ \ \ \ \ \ \ \ \ vistion基准测试基准上获得最新的性能。复制所有结果的代码可在\ url {https://github.com/explainableml/tcaf-gzsl}上获得。
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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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在Enocentric视频中,行动在快速连续中发生。我们利用了行动的时间背景,并提出了一种学习参加周围行动的方法,以提高识别性能。为了纳入时间上下文,我们提出了一种基于变换器的多模式模型,可将视频和音频作为输入模式摄取,具有显式语言模型,提供动作序列上下文来增强预测。我们在史诗厨房和EGTEA数据集上测试我们的方法,报告最先进的性能。我们的消融展示了利用时间上下文的优势以及将音频输入模态和语言模型结合到Rescore预测。代码和模型在:https://github.com/ekazakos/mtcn。
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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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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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传统的视听模型具有独立的音频和视频分支。我们设计了一个统一的音频和视频处理模型,称为统一音频 - 视听模型(UAVM)。在本文中,我们描述了UAVM,报告其在VGGSOUND上的新最新音频事件分类精度为65.8%,并描述模型的有趣属性。
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多模式分类是人类以人为本的机器学习中的核心任务。我们观察到信息跨多模式融合在多模式融合之前,信息在偶像中具有高度互补的信息,因此在多模式融合之前可以彻底稀释。为此,我们呈现稀疏的融合变压器(SFT),一种用于现有最先进的方法的变压器的新型多模式融合方法,同时具有大大降低了内存占用和计算成本。我们想法的关键是稀疏池块,可在跨模式建模之前减少单峰令牌集合。评估在多个多模式基准数据集上进行,用于广泛的分类任务。在类似的实验条件下的多个基准上获得最先进的性能,同时报告计算成本和内存要求降低六倍。广泛的消融研究展示了在天真的方法中结合稀疏和多式化学习的好处。这铺平了在低资源设备上实现多模级学习的方式。
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主动演讲者的检测和语音增强已成为视听场景中越来越有吸引力的主题。根据它们各自的特征,独立设计的体系结构方案已被广泛用于与每个任务的对应。这可能导致模型特定于任务所学的表示形式,并且不可避免地会导致基于多模式建模的功能缺乏概括能力。最近的研究表明,建立听觉和视觉流之间的跨模式关系是针对视听多任务学习挑战的有前途的解决方案。因此,作为弥合视听任务中多模式关联的动机,提出了一个统一的框架,以通过在本研究中通过联合学习视听模型来实现目标扬声器的检测和语音增强。
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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。
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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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We focus on the audio-visual video parsing (AVVP) problem that involves detecting audio and visual event labels with temporal boundaries. The task is especially challenging since it is weakly supervised with only event labels available as a bag of labels for each video. An existing state-of-the-art model for AVVP uses a hybrid attention network (HAN) to generate cross-modal features for both audio and visual modalities, and an attentive pooling module that aggregates predicted audio and visual segment-level event probabilities to yield video-level event probabilities. We provide a detailed analysis of modality bias in the existing HAN architecture, where a modality is completely ignored during prediction. We also propose a variant of feature aggregation in HAN that leads to an absolute gain in F-scores of about 2% and 1.6% for visual and audio-visual events at both segment-level and event-level, in comparison to the existing HAN model.
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Vision transformers (ViTs) have achieved impressive results on various computer vision tasks in the last several years. In this work, we study the capability of frozen ViTs, pretrained only on visual data, to generalize to audio-visual data without finetuning any of its original parameters. To do so, we propose a latent audio-visual hybrid (LAVISH) adapter that adapts pretrained ViTs to audio-visual tasks by injecting a small number of trainable parameters into every layer of a frozen ViT. To efficiently fuse visual and audio cues, our LAVISH adapter uses a small set of latent tokens, which form an attention bottleneck, thus, eliminating the quadratic cost of standard cross-attention. Compared to the existing modality-specific audio-visual methods, our approach achieves competitive or even better performance on various audio-visual tasks while using fewer tunable parameters and without relying on costly audio pretraining or external audio encoders. Our code is available at https://genjib.github.io/project_page/LAVISH/
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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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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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视频突出显示检测是一个至关重要但充满挑战的问题,旨在识别未修剪视频中有趣的时刻。该任务的关键在于有效的视频表示形式共同追求两个目标,即\ textit {i.e。},跨模式表示学习和精细元素特征歧视。在本文中,这两个挑战不仅通过丰富表示建模的模式内部和跨模式关系来应对,而且还以歧视性的方式塑造了这些特征。我们提出的方法主要利用模式内编码和交叉模式共发生编码来完全表示建模。具体而言,编码的模式内模式可以增强模态特征,并通过音频和视觉信号中的模式关系学习来抑制无关的模态。同时,跨模式的共同发生编码着重于同时模式间关系,并选择性地捕获了多模式之间的有效信息。从本地上下文中抽象的全局信息进一步增强了多模式表示。此外,我们使用硬对对比度学习(HPCL)方案扩大了特征嵌入的判别能力。进一步采用了硬对采样策略来开采硬样品,以改善HPCL中的特征歧视。与其他最新方法相比,在两个基准上进行的广泛实验证明了我们提出的方法的有效性和优势。
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We present XKD, a novel self-supervised framework to learn meaningful representations from unlabelled video clips. XKD is trained with two pseudo tasks. First, masked data reconstruction is performed to learn modality-specific representations. Next, self-supervised cross-modal knowledge distillation is performed between the two modalities through teacher-student setups to learn complementary information. To identify the most effective information to transfer and also to tackle the domain gap between audio and visual modalities which could hinder knowledge transfer, we introduce a domain alignment strategy for effective cross-modal distillation. Lastly, to develop a general-purpose solution capable of handling both audio and visual streams, a modality-agnostic variant of our proposed framework is introduced, which uses the same backbone for both audio and visual modalities. Our proposed cross-modal knowledge distillation improves linear evaluation top-1 accuracy of video action classification by 8.4% on UCF101, 8.1% on HMDB51, 13.8% on Kinetics-Sound, and 14.2% on Kinetics400. Additionally, our modality-agnostic variant shows promising results in developing a general-purpose network capable of handling different data streams. The code is released on the project website.
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这项工作的目的是学习以对象为中心的视频表示形式,以改善对新任务的可转让性,即与动作分类前训练任务不同的任务。为此,我们介绍了基于变压器体系结构的新的以对象为中心的视频识别模型。该模型学习了视频中以对象为中心的摘要向量,并使用这些向量融合视频剪辑的视觉和时空轨迹“模态”。我们还引入了一种新型的轨迹对比损失,以进一步增强这些摘要矢量的物质性。通过在四个数据集上进行实验 - Somethingsometh-v2,Somethingse,Action Genome和Epickitchens-我们表明,以对象为中心的模型优于先验的视频表示(对象 - 敏捷和对象感知)看不见的对象和看不见的环境; (2)小型学习新课程; (3)线性探测到其他下游任务;以及(4)用于标准动作分类。
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我们介绍了Audioscopev2,这是一种最先进的通用音频视频在屏幕上的声音分离系统,该系统能够通过观看野外视频来学习将声音与屏幕上的对象相关联。我们确定了先前关于视听屏幕上的声音分离的几个局限性,包括对时空注意力的粗略分辨率,音频分离模型的收敛性不佳,培训和评估数据的差异有限,以及未能说明贸易。在保存屏幕声音和抑制屏幕外声音之间的关闭。我们为所有这些问题提供解决方案。我们提出的跨模式和自我发场网络体系结构随着时间的推移以精细的分辨率捕获了视听依赖性,我们还提出了有效的可分离变体,这些变体能够扩展到更长的视频而不牺牲太多性能。我们还发现,仅在音频上进行预训练模型可大大改善结果。为了进行培训和评估,我们从大型野外视频数据库(YFCC100M)中收集了新的屏幕上的人类注释。这个新数据集更加多样化和具有挑战性。最后,我们提出了一个校准过程,该过程允许对屏幕重建与屏幕外抑制进行精确调整,从而大大简化了具有不同操作点的模型之间的性能。总体而言,我们的实验结果表明,在屏幕上的分离性能在更一般条件下的屏幕分离性能的改善要比以前具有最小的额外计算复杂性的方法更为普遍。
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We present Masked Audio-Video Learners (MAViL) to train audio-visual representations. Our approach learns with three complementary forms of self-supervision: (1) reconstruction of masked audio and video input data, (2) intra- and inter-modal contrastive learning with masking, and (3) self-training by reconstructing joint audio-video contextualized features learned from the first two objectives. Pre-training with MAViL not only enables the model to perform well in audio-visual classification and retrieval tasks but also improves representations of each modality in isolation, without using information from the other modality for fine-tuning or inference. Empirically, MAViL sets a new state-of-the-art on AudioSet (53.1 mAP) and VGGSound (67.1% accuracy). For the first time, a self-supervised audio-visual model outperforms ones that use external supervision on these benchmarks. Code will be available soon.
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现有的时间动作检测(TAD)方法依赖于大型培训数据,包括细分级注释,仅限于在推理期间单独识别先前看到的课程。为每类兴趣收集和注释一个大型培训集是昂贵的,因此无法计算。零射TAD(ZS-TAD)通过启用预训练的模型来识别任何看不见的动作类别来解决这一障碍。同时,ZS-TAD的调查大大降低,ZS-Tad也更具挑战性。受零摄像图像分类的成功的启发,我们旨在解决更复杂的TAD任务。一种直观的方法是将现成的建议探测器与剪辑样式分类集成。但是,由于顺序定位(例如,提案生成)和分类设计,它很容易进行定位误差传播。为了克服这个问题,在本文中,我们通过视觉提示(陈旧)提出了一种新型的零射击时间动作检测模型。这种新颖的设计通过破坏介于两者之间的错误传播途径来有效地消除了定位和分类之间的依赖性。我们进一步介绍了分类和定位之间的相互作用机制,以改善优化。对标准ZS-TAD视频基准测试的广泛实验表明,我们的陈旧的表现明显优于最先进的替代方案。此外,我们的模型还与最近的强大竞争对手相比,在受到监督的TAD上还能产生卓越的成果。 Stale的Pytorch实现可从https://github.com/sauradip/stale获得。
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