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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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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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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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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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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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。
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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。
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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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根据文本描述检索目标视频是巨大实用价值的任务,并且在过去几年中受到了不断的关注。在本文中,我们专注于多查询视频检索的较少设置,其中提供了多个查询,以便搜索视频档案。首先表明,多查询检索任务是更务实的,代表现实世界用例,更好地评估当前模型的检索能力,从而应得进一步调查与更普遍的单程检索再现。然后,我们提出了几种新方法,用于利用训练时间来利用多个查询,以改善从常规单查验训练模型的简单组合多个查询的相似性输出。我们的模型在三个不同的数据集中始终如一地占有几种竞争基础。例如,Recall @ 1可以在MSR-VTT上提高4.7点,在MSVD上的4.1点和Gatex上的11.7点,在最先进的Clip4Clip模型上构建的强大基线。我们相信进一步的建模努力将为这种方向带来新的见解,并在现实世界视频检索应用中表现更好的新系统。代码可在https://github.com/princetonvisualai/mqvr获得。
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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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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。
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大规模未标记数据集的预培训显示了计算机视觉和自然语言处理领域的令人印象深刻的性能改进。鉴于大规模教学视频数据集的出现,预训练视频编码器的常见策略是使用随附的语音作为弱监管。但是,由于演讲用于监督预培训,视频编码器从未见过,这不会学会处理该模态。我们解决了当前预训练方法的这种缺点,这未能利用口语语言中的丰富的线索。我们的提议是使用所有可用的视频模型作为监督,即外观,声音和转录语音预先列车。我们在输入中掩盖了整个模态并使用其他两个模态预测它。这鼓励每个码头与其他方式合作,我们的视频编码器学会处理外观和音频以及语音。我们展示了我们在How2R,YouScook2和浓缩电影数据集上视频检索的“模态屏蔽”预培训方法的卓越性能。
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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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视频文本预训练(VTP)旨在从大规模的网络视频中学习可转移的代表。迄今为止,几乎所有现有的VTP方法都仅限于基于检索的下游任务,例如视频检索,而它们在基于本地化的任务(例如时间基础)上的转移潜力不足。在本文中,我们实验分析并证明了当前VTP方法与本地化任务的不相容性,并提出了一种新颖的面向定位的视频文本预训练框架,称为LocvTP。具体而言,我们执行细粒对比度对准作为通过剪贴字对数发现方案对粗粒粒度的补充。为了进一步增强学习功能的时间推理能力,我们提出了一个上下文投影头和暂时意识的对比损失,以感知上下文关系。对六个数据集的四个下游任务进行的广泛实验表明,我们的LOCVTP在基于检索和基于本地化的任务上都达到了最先进的性能。此外,我们进行了全面的消融研究和彻底的分析,以探索最佳的模型设计和培训策略。
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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。
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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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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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The canonical approach to video-and-language learning (e.g., video question answering) dictates a neural model to learn from offline-extracted dense video features from vision models and text features from language models. These feature extractors are trained independently and usually on tasks different from the target domains, rendering these fixed features sub-optimal for downstream tasks. Moreover, due to the high computational overload of dense video features, it is often difficult (or infeasible) to plug feature extractors directly into existing approaches for easy finetuning. To provide a remedy to this dilemma, we propose a generic framework CLIPBERT that enables affordable endto-end learning for video-and-language tasks, by employing sparse sampling, where only a single or a few sparsely sampled short clips from a video are used at each training step. Experiments on text-to-video retrieval and video question answering on six datasets demonstrate that CLIP-BERT outperforms (or is on par with) existing methods that exploit full-length videos, suggesting that end-to-end learning with just a few sparsely sampled clips is often more accurate than using densely extracted offline features from full-length videos, proving the proverbial less-is-more principle. Videos in the datasets are from considerably different domains and lengths, ranging from 3-second genericdomain GIF videos to 180-second YouTube human activity videos, showing the generalization ability of our approach. Comprehensive ablation studies and thorough analyses are provided to dissect what factors lead to this success. Our code is publicly available. 1 * Equal contribution.
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预先培训用于学习可转让的视频文本表示的模型,以近年来引起了很多关注。以前的主导作品主要采用两个独立的编码器来有效检索,但忽略视频和文本之间的本地关联。另一种研究使用联合编码器与文本交互视频,但是由于每个文本视频对需要馈送到模型中的低效率。在这项工作中,我们能够通过新颖的借口任务进行微粒视频文本交互,以便通过新颖的借口任务进行检索,称为多项选择题(MCQ),其中参数模块BridgeFormer培训以接受由此构建的“问题”。文本功能通过诉诸视频功能。具体来说,我们利用了文本的丰富语义(即,名词和动词)来构建问题,可以培训视频编码器以捕获更多区域内容和时间动态。以问题和答案的形式,可以正确建立本地视频文本功能之间的语义关联。 BridgeFormer能够删除下游检索,只有两个编码器渲染高效且灵活的模型。我们的方法在具有不同实验设置(即零拍摄和微调)的五个数据集中,在五个数据集中优于最先进的方法,包括不同的实验设置(即零拍摄和微调),包括HOWTO100M(一百万个视频)。我们进一步开展零射击动作识别,可以作为视频到文本检索,我们的方法也显着超越了其对应物。作为额外的好处,我们的方法在单模下游任务中实现了竞争力,在单模下游任务上具有更短的预训练视频,例如,使用线性评估的动作识别。
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