训练速度远超3D CNNr视频剪辑上限可达几分钟
Facebook AI推出了全新的视频理解架构TimeSformer,这也是第一个完全基于Transformer的视频架构。视频剪辑上限可达几分钟,远远超过当下最好的3D CNN,且成本更低。
TimeSformer即Time-Space Transformer,这是第一个完全基于Transformer的视频架构,近年来已经成为许多自然语言处理(NLP)应用程序的主要方法,包括机器翻译和通用语言理解。
TimeSformer 在几个难度系数比较高的动作识别基准上获得了最好的效果,包括 Kinetics-400动作识别数据集。此外,与现代3D 卷积神经网络(CNN)相比,TimeSformer 的训练速度提高了大约3倍,推理所需计算量不到原来的十分之一。这是支持需要实时或按需处理视频的应用程序的重要一步。
此外,TimeSformer具有可伸缩性,可以用来训练更长的视频剪辑中的更大模型。这使得人工智能系统可以理解视频中更复杂的人类行为,例如涉及多个原子步骤的活动(修理汽车,准备食物等)。许多需要理解复杂人类行为的人工智能应用程序都能从中获益。
TimeSformer 与先进的3D 卷积神经网络在 Kinetics-400(左)和 Kinetics-600(右)动作识别基准上的视频分类精度。TimeSformer在两个数据集上都实现了最高的准确度。
分时空注意力
传统的视频分类模型利用3D 卷积滤波器。虽然这些滤波器在捕捉局部时空区域内的短期模式方面有效,但是它们不能对超出其接受域的时空依赖关系进行建模。
然而,TimeSformer完全建立在Transformer使用的自注意机制之上,这使得捕获整个视频的时空依赖性成为可能。
为了将Transformer应用于视频,TimeSformer将输入视频解释为从单个帧中提取的图像块的时空序列。这种格式类似于NLP中使用的格式,即Transformer将句子视为从单个单词计算出来的特征向量序列。
正如NLP Transformer通过将每个单词与句子中的所有其他单词进行比较来推断其含义一样,这一模型通过将每个patch与视频中的其他patch进行明确的比较来捕捉每个patch的语义。这使得捕获相邻patch之间的短期依赖以及远距离patch之间的长期相关成为可能。
传统的3D卷积神经网络由于需要在视频的所有时空位置上使用大量的滤波器,所以计算成本也很高。
TimeSformer 通过1)将视频分解成一小组不重叠的patch,2)应用一种自注意的形式,避免对所有patch进行详尽的比较,从而保持了较低的计算成本。我们称这种方案为「分时空注意力」。这个想法是依次应用时间注意力和空间注意力。
当应用时间注意力时,每个patch(例如,下图中蓝色正方形)仅与其他帧中同一空间位置的补丁(绿色的正方形)进行比较。如果视频包含 t 帧,则只对每个patch进行 t次时间的比较。
当应用空间注意力时,每个patch仅与同一框架内的patch(红色补丁)进行比较。因此,如果 n 是每一帧中的patch数,分时空注意力在每个patch中只能执行(t + n)次比较,而联合时空注意力穷举法则需要(t * n)次比较。此外,该研究发现分时空注意不仅比联合时空注意更有效率,而且更准确。
TimeSformer 具有可伸缩性,可以在非常长的剪辑上运行(例如,跨越102秒时间范围的96帧序列) ,以便执行超长时间范围的建模。这与目前的3D CNN有很大不同,后者仅限于处理最多几秒的片段,而且是识别长时间活动的关键要求。
例如,看一段演示如何制作法式吐司的视频。人工智能模型一次分析几秒钟可能会识别一些原子动作(例如,打鸡蛋或者把牛奶倒进碗里)。但是对每个个体行为进行分类并不足以对复杂的活动进行分类(许多食谱都涉及到打蛋)。TimeSformer 可以在更长的时间范围内分析视频,揭示原子动作之间的清晰的依赖关系(例如,将牛奶和打碎的鸡蛋混合)。
TimeSformer 的效率使得它能够训练高空间分辨率的模型(例如,帧高达560x560像素)和超长视频(高达96帧)。这些图表显示视频分类成本(TFLOPs)作为空间分辨率(左)和视频长度(右)的函数。通过这些图,我们可以观察到,分散的时空注意力比耗尽的时空联合注意力节省了大量的计算能力,特别是当应用于大帧或长视频时。在实际应用中,当空间帧分辨率达到448像素或帧数增加到32帧时,联合时空注意会导致 GPU 内存溢出,有效地使其不适用于大帧或长视频。
该图提供了 TimeSformer 学习的自注意力热度图的可视化。第一行显示原始帧,第二行根据自注意力对视频分类的重要性(被认为不重要的像素变暗)对每个像素的颜色进行加权。如图所示,TimeSformer 学习关注视频中的相关区域,以执行复杂的时空推理。
TimeSformer视频剪辑上限可达几分钟
为了训练视频理解模型,现在最好的3D CNN只能使用几秒钟长的视频片段。有了TimeSformer,我们可以训练更长的视频剪辑,最长可达几分钟。这可能极大地促进机器理解视频中复杂的长动作的研究,这对于许多理解研究人类行为的人工智能应用程序来说是重要的一步。
此外,TimeSformer的低推理成本是支持未来实时视频处理应用的一个重要步骤,如 AR/VR,或基于可穿戴摄像机拍摄的视频智能助手。TimeSformer降低了成本,这将使更多的研究人员能够解决视频分析问题,从而加快这一领域的进展。
关键词: 3D CNN Transformer
相关阅读
-
14nm显卡性能曝光:追上GTX 1050 功耗为30W
1月17日,景嘉微在投资者关系活动中表示,公司历经十余年发展,成功... -
亚信科技宣布收购艾瑞咨询 成为控股股东
亚信科技今天对外发布公告称,收购艾瑞市场咨询股份有限公司(以下简... -
工信部发布《“双千兆”网络协同发展行...
去年3月,工信部发布《双千兆网络协同发展行动计划》,要求到2021年... -
微软收购语音技术公司,被英国启动反垄...
据华尔街日报报道,当地时间周三,英国竞争和市场管理局(CMA)表示,... -
12 代酷睿确认所有已发现的游戏兼容问...
英特尔最近更新了其专门针对 Alder Lake DRM 问题的网站,确认... -
Android高级副总裁:iMessage在发短信用...
上周,谷歌 Android高级副总裁 Hiroshi Lockheimer 表示,iMess...
精彩推送
-
澳大利亚工程师新发明:无需接入电网 ...
澳大利亚工程师新发明:无需接入电网废弃食用油为电动车充电 -
年度新能源保值率榜:宏光MINI EV夺...
年度新能源保值率榜:宏光MINIEV夺冠!曾传单车利润仅89块钱 -
女子追尾后 质问前车司机为何刹车:急...
女子追尾后质问前车司机为何刹车:急得直跺脚 -
疑似东风本田2022年新车规划:新一代CR-...
疑似东风本田2022年新车规划:新一代CR-V、思域Type-R要来! -
车载摄像头真有这么香?特斯拉前脚释出...
车载摄像头真有这么香?特斯拉前脚释出大额订单知名日企也官宣入局 -
月薪5000也能买!2021款比亚迪e2试驾体...
月薪5000也能买!2021款比亚迪e2试驾体验:颜值、动力俱佳 -
轴距加长130mm、后排秒变“跑马场”!国...
轴距加长130mm、后排秒变“跑马场”!国产宝马X5长轴版曝光 -
奔驰销量暴跌 德系车在德国卖不动了:...
奔驰销量暴跌德系车在德国卖不动了:买特斯拉的狂增1 3倍 -
领克01被曝疑似虚假宣传?车顶钢材强度...
领克01被曝疑似虚假宣传?车顶钢材强度与宣传不符 -
雅迪电动车征服“中国最冷小镇”成功挑...
雅迪电动车征服“中国最冷小镇”成功挑战极寒天气续航200公里 -
没想到 新蒙迪欧成了中国设计“全球化...
没想到新蒙迪欧成了中国设计“全球化”的见证者 -
行业首家 小鹏超充贯通全国337城:何小...
行业首家小鹏超充贯通全国337城:何小鹏大赞! -
红旗向中国获奖奥运健儿交付11辆H9 直...
红旗向中国获奖奥运健儿交付11辆H9直接赠送和免费使用 -
皇冠轿车中国“复活”!曝一汽丰田将原...
皇冠轿车中国“复活”!曝一汽丰田将原装进口日本皇冠:35万起 -
宝马V12动力最后的荣光!M760i将限量发...
宝马V12动力最后的荣光!M760i将限量发售:起售127万 -
配剪刀门、升降式激光雷达!集度首款概...
配剪刀门、升降式激光雷达!集度首款概念车细节曝光 -
胡润世界八强榜单:特斯拉为唯一上榜车...
胡润世界八强榜单:特斯拉为唯一上榜车企位居第五 -
高速施工封路 大货避让不及撞废轿车:...
高速施工封路大货避让不及撞废轿车:人员全部奇迹生还 -
顺丰快递电动车高速上自燃 拖车紧急卸...
顺丰快递电动车高速上自燃拖车紧急卸车避险 -
马斯克被特斯拉股东起诉 索赔归还130亿美元
马斯克被特斯拉股东起诉索赔归还130亿美元 -
奔驰、吉利联手打造!Smart精灵#1量产版...
奔驰、吉利联手打造!Smart精灵 1量产版上路:取消对开门 -
特斯拉自动驾驶闯红灯撞向思域导致两人...
特斯拉自动驾驶闯红灯撞向思域导致两人死亡:司机被控过失杀人 -
雪铁龙凡尔赛被曝加速抖动 厂商拒不回...
雪铁龙凡尔赛被曝加速抖动厂商拒不回应车主投诉无门 -
女子结婚租到“盗版劳斯莱斯” 商家:...
女子结婚租到“盗版劳斯莱斯”商家:劳斯莱斯是形容词 -
贾跃亭要遵守约定!官方确认FF 91量产...
贾跃亭要遵守约定!官方确认FF91量产时间售价欲超200万元 -
新Mac Pro曝光:将搭载4个M1 Max处理器
据外媒最新报道称,苹果将在今年年底发布新一代Mac Pro,其最顶配... -
EFF基金会要求在iPhone手机中加入关闭2G...
GSM 2G网络已经有30年多年历史了,现在还有很多服务需要2G,但是该... -
三星GalaxyS22+的详细信息曝光:屏幕尺...
1月18日消息,MySmartPrice曝光了三星GalaxyS22+的详细信息。和Gala... -
Intel 12代酷睿i3曝光:超频幅度高达57%
通过超外频的方式,德国大神Der8auer将原本锁频的i5-12400、i5-1260... -
曝苹果SE机型可能会采用5.7英寸或6.1英...
据最新报道,显示屏行业顾问公司DSCC创始人兼CEO Ross Young在社... -
Intel 13代酷睿更新:接口保持不变 主板不兼容
IntelAlder Lake 12代酷睿采用了全新的LGA1700接口,必须搭配600... -
入门款新iPad曝光:可能被改造成支持5G
据最新消息称,苹果将在2022年底发布第十代iPad,在2023年进行更重... -
魅族专利公布一年后 手机终于要用上50W快充
去年年底魅族公布了自家分流式电池充放电控制系统及其控制方法、电... -
微软发布Win7/10/11紧急更新:修复多个W...
今天微软发布了紧急更新,主要是修复多个Windows版本问题,建议用户... -
首批RTX 3050曝光:多光线追踪
据介绍,RTX 3050本次供货主要以电商、线上、直播等平台为主,预测... -
Intel NUC 11廉价版曝光:规格性能实现飞跃
Intel今天为NUC 11迷你机家族增加了新的入门款NUC 11 Essential(... -
《关于紫光集团重整计划获法院裁定批准...
今晚,紫光集团通过官微,正式发布了《关于紫光集团重整计划获法院... -
Intel 13代酷睿曝光:接口与12代酷睿保持一致
据爆料,13代酷睿将会在今年第四季度发布,接口与12代酷睿保持一致... -
西安交大学生私自驾车离校至成都:关大...
西安交大学生私自驾车离校至成都:关大灯驶上草坪绕开检查 -
CEO做对一件事!福特市值首达1000亿美元
CEO做对一件事!福特市值首达1000亿美元 -
欧洲汽车大暴跌!原因太无奈:缺芯+疫情
欧洲汽车大暴跌!原因太无奈:缺芯+疫情 -
马斯克玩“无间道”!特斯拉成香饽饽 ...
马斯克玩“无间道”!特斯拉成香饽饽印度各地官员疯抢 -
爷青回!一汽发布全新企业LOGO:形似新...
爷青回!一汽发布全新企业LOGO:形似新飞冰箱标识 -
特斯拉Model Y USB-C快充模块拆解:遗...
特斯拉ModelYUSB-C快充模块拆解:遗憾砍掉数据传输 -
宁德时代正式发布换电品牌 蔚来回应:...
宁德时代正式发布换电品牌蔚来回应:表示欢迎 -
三星试产4080圆柱形电池:媲美特斯拉468...
三星试产4080圆柱形电池:媲美特斯拉4680、能量密度大增 -
宁德时代玩换电 曾毓群请吃“巧克力”...
宁德时代玩换电曾毓群请吃“巧克力”:1分钟换1块未来适配80%车型 -
中东部地区大面积雨雪、大雾天气!交管...
中东部地区大面积雨雪、大雾天气!交管部门发布驾驶人提醒 -
实测不到6个油 全新丰田汉兰达获CCRT测...
实测不到6个油全新丰田汉兰达获CCRT测评综合得分86 3分 -
宁德时代换电品牌“EVOGO”正式发布:1...
宁德时代换电品牌“EVOGO”正式发布:1分钟全自动换电面向所有汽车 -
谁能抵抗一个会撒娇的萝莉呢?《原神》...
谁能抵抗一个会撒娇的萝莉呢?《原神》首款导航语音上线 -
宁德时代乐行换电正式发布 宣传片惊现...
宁德时代乐行换电正式发布宣传片惊现蔚来网友:砸场子! -
比亚迪全新中型SUV谍照曝光:或为巡洋舰...
比亚迪全新中型SUV谍照曝光:或为巡洋舰05主打DM-i动力 -
iPhone XS Max可降级iOS 14.1,为何...
我们都知道,苹果每次在推送新版iOS之后,都会关闭上一个正式版系统... -
四维图新发布业绩预告:2021年实现扭亏为盈
1月16日晚,四维图新NavInfo官方宣布了其2021年度的业绩预告,该公... -
被炮轰刷新底线!团车闻伟:造车不会儿...
被炮轰刷新底线!团车闻伟:造车不会儿戏邀请李想参加产品发布会 -
零百加速超17秒 40年前经典奥迪被拍卖...
零百加速超17秒40年前经典奥迪被拍卖:最高出价6 7万元 -
“青蛙眼”大灯瞩目!欧拉闪电猫量产版...
“青蛙眼”大灯瞩目!欧拉闪电猫量产版谍照曝光:最快5月上市 -
SIAL国际食品展(上海)启动之际,“中食...
日前,中共中央、国务院印发了《知识产权强国建设纲要(2021—2035年... -
CrowdStrike野外样本增加,进行分布式拒...
根据 CrowdStrike 的威胁遥测数据 ,在 2021 年针对 Linux ... -
2022年会成为Linux桌面元年吗?
2022 年会成为 Linux 桌面元年吗?答案可能依然是否定的,但我们... -
比亚迪半导体MCU曝光:最高工作频率48MHz
今日,据比亚迪半导体公众号消息,继2020年8月推出国内首款集成触摸... -
XPOWER XS70 PCIe 4.0固态硬盘曝光:...
Silicon Power(SP)近日面向玩家,推出了全新的 XPOWER XS70 PCI... -
一加6和一加6T将正式停止官方软件支持
近日,一加海外社区官方人员正式确认,一加6和一加6T的官方支持已经... -
Misty为Furhat收购机器人公司Misty Robotics
Misty经历了一段地狱般的旅程。在从Foundry和Venrock筹集了1150万美... -
曝骁龙8 Plus旗舰Q3曝光:改用4nm工艺Plus版本
按照此前多方消息显示,高通会在今年下半年推出改用台积电4nm工艺的... -
宁德时代进军“换电”市场 注册多个商标
日前,宁德时代官方消息,宁德时代将于1月18日15:30举办发布会,推... -
业界首个!集度汽车机器人车标发布:百...
业界首个!集度汽车机器人车标发布:百度、吉利联合打造 -
比亚迪、中国一汽成立动力电池合资公司...
比亚迪、中国一汽成立动力电池合资公司:产能超百万辆电动车 -
中毒了 中国汽车活化石大变样!新一代B...
中毒了中国汽车活化石大变样!新一代BJ212外形堪比路虎卫士 -
丰田章男用毛笔写下年度汉字“動”!中...
丰田章男用毛笔写下年度汉字“動”!中日文一语双关 -
四缸增程器、零百加速不到6秒!售价50万...
四缸增程器、零百加速不到6秒!售价50万的理想X01买吗 -
富豪驾布加迪德国高速狂飙至417km/h 9...
富豪驾布加迪德国高速狂飙至417km h9分钟能烧干一箱油 -
日本佳能关闭珠海工厂:主要停产数码相...
最近日本相机巨头佳能关闭珠海工厂的消息引发热议,佳能中国已经确... -
外媒:CarKey有望发布 可用iPhone解锁汽车
据国外媒体报道,苹果分析师马克 · 格尔曼(Mark Gurman )表示... -
外媒:LG Innotek将向特斯拉提供价值超...
据国外媒体报道,LG Innotek将向特斯拉提供价值超过1万亿韩元的电... -
Forbes发表观点性文章,揭示2022年量子...
Safe Quantum安全首席执行官兼创始人John Prisco日前在Forbes发表... -
高清概念渲染图曝光 揭开Galaxy Tab...
预计下个月,三星会在 2022 年度首场GalaxyUnpacked 发布会上,... -
中际旭创预计今年全球数通市场光模块需...
中际旭创近日举行了投资者关系活动。中际旭创副总裁、董事会秘书王... -
苹果Safari浏览器Bug曝光:影响使用苹果...
据 MacRumors 报道,根据浏览器指纹识别服务提供商 FingerprintJ... -
14nm显卡性能曝光:追上GTX 1050 功耗为30W
1月17日,景嘉微在投资者关系活动中表示,公司历经十余年发展,成功... -
NVIDIA RTX 3090 Ti功耗曝光:高达48...
今天,某厂商的旗舰型RTX 3090 Ti规格参数被泄露出来,可以看到满... -
外媒:苹果内部讨论传闻已久的VR/AR设备...
据国外媒体报道,苹果产品方面的资深记者日前表示,苹果内部已经讨... -
网友发现新版微信支持搜索后批量删除好友
前不久,iOS版微信率先更新了8 0 17版。除了万众期待的语音消息暂... -
云网融合打造生态系统,产业链企业数量...
近日,Semtech举办媒体沟通会,宣布公司与腾讯云达成协议,LoRa Cl... -
便宜又好用 中国制造的电动车在日本成...
便宜又好用中国制造的电动车在日本成了香饽饽 -
零百加速5.9秒力压埃尔法!全球最速MPV...
零百加速5 9秒力压埃尔法!全球最速MPV岚图梦想家白车身下线 -
比亚迪宋DM-i最强对手!奇瑞星途追风PHE...
比亚迪宋DM-i最强对手!奇瑞星途追风PHEV亮相:亏电油耗4 8L -
真实起火率统计对比:混动车危险系数最...
真实起火率统计对比:混动车危险系数最高、电动车排在燃油车之后 -
全球首款续航破千电动车!广汽Aion Lx...
全球首款续航破千电动车!广汽AionLxPlus冬季媒体实测:最高960Km -
四缸增程器、续航800公里!理想X01路测...
四缸增程器、续航800公里!理想X01路测谍照曝光:售价约50万买吗 -
比丰田埃尔法还豪华 红旗全新MPV内饰曝...
比丰田埃尔法还豪华红旗全新MPV内饰曝光:二排座椅是亮点! -
配坦克300同款档杆、一体式双联屏!哈弗...
配坦克300同款档杆、一体式双联屏!哈弗酷狗内饰曝光 -
“元宇宙”热火蔓延车圈!中国车企首个N...
“元宇宙”热火蔓延车圈!中国车企首个NFT拍卖到来:送真车一辆 -
零下35℃雪天在特斯拉里过夜:10万km电...
零下35℃雪天在特斯拉里过夜:10万km电池坚持了一天半 -
被李想炮轰后 团车CEO首次回应:别成为...
被李想炮轰后团车CEO首次回应:别成为自己最记恨的那波人 -
印度提议本国生产所有车型 至少配备六...
印度提议本国生产所有车型至少配备六个气囊!网友:远超中国标准 -
实测1067马力超官方数据!最强特斯拉Mod...
实测1067马力超官方数据!最强特斯拉ModelS动力测试结果出炉 -
威马汽车私自“锁电”引众怒 173名车主...
威马汽车私自“锁电”引众怒173名车主联名发律师函向厂家维权 -
比长城还会玩!上汽大众凌度L公开征求昵...
比长城还会玩!上汽大众凌度L公开征求昵称:辣馒头、麻辣烫在内