导语: 还在为寻找综艺节目的爆笑片段或足球赛的绝杀瞬间而苦恼吗?香港中文大学(深圳)唐晓莹课题组联合腾讯 PCG 发布了一项名为 TRACE 的技术,它利用因果事件建模为视频理解大模型提供精准的时间定位能力,有望彻底改变长视频内容检索的效率和体验。
深圳,2025年3月15日 – 在这个信息爆炸的时代,我们每天都被海量的视频内容所包围。然而,如何快速、准确地从这些视频中找到我们想要的信息,却成了一个巨大的挑战。传统的视频检索方法效率低下,而现有的多模态大模型在处理长视频时,效果也差强人意。
想象一下这样的场景:下班回家后,你只想轻松一下,想从一部两小时的综艺节目中找到那些让人捧腹的爆笑片段。或者,在紧张刺激的足球赛中,你渴望捕捉到那决定性的绝杀瞬间。然而,面对冗长的视频时间线,你却如同大海捞针,无从下手。
TRACE:打破视频理解的瓶颈
为了解决这些问题,香港中文大学(深圳)理工学院 / 人工智能学院助理教授唐晓莹课题组,联合腾讯 PCG,发布了 TRACE 技术。这项技术的核心在于通过因果事件建模,为视频理解大模型提供精准的时间定位能力。
“我们认为,视频理解大模型的输出依然使用自然语言建模,无法清晰准确地描述视频本身的结构,这是背后矛盾的本质。” 论文第一作者,香港中文大学(深圳)理工学院在读博士生郭永新解释道。
TRACE 的创新之处在于,它给视频事件构建了结构化表征,将每个模型的输出表示为一系列事件,进一步把每个事件拆成三元组:「时间戳 – 显著性分数 – 文本描述」。通过因果推理链,重构视频的逻辑骨架。
技术解析:因果事件建模的奥秘
TRACE 方法的核心在于引入了结构化建模的创新。它将视频理解大模型的输出拆解成「时间戳 – 显著性分数 – 文本描述」三元事件单元,实现因果事件建模。通过视觉输入、文本指令和已有事件,预测下一个事件。
具体来说,TRACE 技术为时间和分数设计了专用的 tokenizer,就像为它们创建了特定的表征系统。这样,模型就能更准确地理解和生成时间戳和显著性分数。此外,TRACE 还为每个任务设计不同的编码器和解码器头,解码器头能根据任务自动切换,从而提高整体性能和适应性。
实验验证:TRACE 的卓越性能
为了验证 TRACE 技术的有效性,研究团队在三大 zero-shot 任务上进行了测试,包括:
- Dense video caption (Youcook2)
- Moment retrieval (Charades-STA)
- Video highlight detection (QVHighlights)
实验结果表明,TRACE 模型在这些任务上都取得了“碾压”其他通用 video LLM 的效果,比 Temporal grounding LLM 有更大优势。消融实验也验证了因果事件建模以及对时间/分数使用独立的编解码器的有效性。
未来展望:视频理解的无限可能
TRACE 技术的发布,无疑为视频理解领域带来了新的突破。它不仅提高了视频内容检索的效率和精度,也为未来的视频应用开辟了新的可能性。
可以预见,在不久的将来,TRACE 技术将被广泛应用于各种场景,例如:
- 智能视频编辑: 自动识别视频中的关键帧和精彩片段,辅助用户进行快速剪辑。
- 个性化视频推荐: 根据用户的兴趣和观看历史,精准推荐相关的视频内容。
- 视频监控: 实时分析监控视频,自动识别异常事件并发出警报。
TRACE 的出现,标志着视频理解技术正在朝着更加智能化、精准化的方向发展。它不仅改变了我们与视频互动的方式,也为未来的视频应用带来了无限的想象空间。
参考文献:
- 郭永新, et al. TRACE: Temporal Grounding Video LLM via Causal Event Modeling. arXiv preprint arXiv:2410.05643 (2024).
- Guo, Yongxin, et al. VTG-LLM: Integrating Timestamp Knowledge into Video LLMs for Enhanced Video Temporal Grounding. arXiv preprint arXiv:2405.13382 (2024).
相关链接:
- 论文地址:https://arxiv.org/pdf/2410.05643
- https://arxiv.org/pdf/2405.13382
- Github:https://github.com/gyxxyg/TRACE
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