给我1张图,生成30秒视频!|DeepMind新作

简介: 给我1张图,生成30秒视频!|DeepMind新作
【新智元导读】近日,DeepMind提出了一种基于概率帧预测的图像建模和视觉任务的通用框架——Transframer。


AI又进阶了?

而且是一张图生成连贯30秒视频的那种。

emm....这质量是不是有点太糊了

要知道这只是从单个图像(第一帧)生成的,而且没有任何显示的几何信息。

这是DeepMind最近提出的一种基于概率帧预测的图像建模和视觉任务的通用框架——Transframer。

简单讲,就是用Transframer来预测任意帧的概率。

这些帧可以以一个或者多个带标注的上下文帧为条件,既可以是先前的视频帧、时间标记或者摄像机标记的视图场景。

Transframer架构


先来看看这个神奇的Transframer的架构是怎么运作的。


论文地址就贴在下面了,感兴趣的童鞋可以看看~https://arxiv.org/abs/2203.09494

为了估计目标图像上的预测分布,我们需要一个能够生产多样化、高质量输出的表达生成模型。

尽管DC Transformer在单个图像域上的结果可以满足需求,但并非以我们需要的多图像文本集 {(In,an)}n 为条件。

因此,我们对DC Transformer进行了扩展,以启用图像和注释条件预测。

我们替换了DC Transformer 的Vision-Transformer风格的编码器,该编码器使用多帧 U-Net 架构对单个DCT图像进行操作,用于处理一组带注释的帧以及部分隐藏的目标DCT图像。

下面看看Transframer架构是如何工作的。

(a)Transframer将DCT图像(a1和a2)以及部分隐藏的目标DCT图像(aT)和附加注释作为输入,由多帧U-Net编码器处理。 接下来,U-Net输出通过交叉注意力传递给DC-Transformer解码器,该解码器则自动回归生成与目标图像的隐藏部分对应的DCT Token序列(绿色字母)。 (b)多帧U-Net block由NF-Net卷积块、多帧自注意力块组成,它们在输入帧之间交换信息和 Transformer式的残差MLP。


再来看看处理图像输入的Multi-Frame U-Net。

U-Net的输入是由N个DCT帧和部分隐藏目标DCT帧组成的序列,注释信息以与每个输入帧相关联的向量的形式提供。

U-Net的核心组件是一个计算块,它首先将一个共享的NF-ResNet 卷积块应用于每个输入帧,然后应用一个Transformer样式的自我注意块来聚合跨帧的信息。(图2 b)

NF-ResNet块由分组卷积和挤压和激发层组成,旨在提高TPU的性能。

下面,图(a)比较了RoboNet (128x128) 和KITTI视频的绝对和残差DCT表征的稀疏性。

由于RoboNet由只有少数运动元素的静态视频组成,因此残差帧表征的稀疏性显著增加。

而KITTI视频通常具有移动摄像头,导致连续帧中几乎所有地方都存在差异。

但在这种情况下,稀疏性小带来的好处也随之弱化。

多视觉任务强者


通过一系列数据集和任务的测试,结果显示Transframer可以应用在多个广泛任务上。


其中就包括视频建模、新视图合成、语义分割、对象识别、深度估计、光流预测等等。

视频建模

通过Transframer在给定一系列输入视频帧的情况下预测下一帧。

研究人员分别在KITTI和RoboNet两个数据集上,训练了Transframer在视频生成上的性能如何。

对于KITTI,给定5个上下文帧和25采样帧,结果显示,Transframer模型在所有指标上的性能都有所提高,其中LPIPS和FVD的改进是最显而易见的。

在RoboNet上,研究人员给定2个上下文帧和10个采样帧,分别以64x64 和 128x128 的分辨率进行训练,最终也取得了非常好的结果。

视图合成

在视图合成方面,研究者通过提供相机视图作为表 1(第 3 行)中描述的上下文和目标注释,以及 统一采样多个上下文视图,直到指定的最大值。

通过提供1-2个上下文视图,在ShapeNet 基准上评估模型Transframer,明显优于PixelNeRF和SRN。

此外在数据集Objectron进行评估后,可以看出当给定单个输入视图时,模型会产生连贯的输出,但会遗漏一些特征,比如交叉的椅子腿。

当给出1个上下文视图,以128×128分辨率合成的视图如下:

当再给出2个上下文视图,以128×128分辨率合成的视图如下:

多视觉任务

不同的计算机视觉任务通常使用复杂的架构和损失函数来处理。

这里,研究人员在8个不同的任务和数据集上使用相同的损失函数联合训练了Transframer模型。

这8个任务分别是:单个图像的光流预测、对象分类、检测和分割、语义分割(在2个数据集上)、未来帧预测和深度估计。

结果显示,Transframer学会在完全不同的任务中生成不同的样本,在某些任务中,比如 Cityscapes,该模型产生了质量上好的输出。

但是,在未来帧预测和边界框检测等任务上的模型输出质量参差不齐,这表明在此设置中建模更具挑战性。


参考资料:https://sites.google.com/view/transframer

相关文章
|
1月前
|
机器学习/深度学习 安全
Nature重磅研究:AlphaFold绘制病毒族谱,揭开身世之谜
【10月更文挑战第14天】AlphaFold,由DeepMind开发的深度学习模型,不仅在蛋白质结构预测上取得突破,还成功绘制了病毒的族谱。通过预测病毒基因组的蛋白质结构,AlphaFold揭示了病毒进化的重要规律,提供了更准确的病毒分类系统,为病毒的起源、传播和防控研究提供了新工具。
31 3
|
4月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
大模型最强架构TTT问世!斯坦福UCSD等5年磨一剑, 一夜推翻Transformer
【7月更文挑战第21天】历经五年研发,斯坦福、UCSD等顶尖学府联合推出TTT架构,革新NLP领域。此架构以线性复杂度处理长序列,增强表达力及泛化能力,自监督学习下,测试阶段动态调整隐藏状态,显著提升效率与准确性。实验显示,TTT在语言模型与长序列任务中超越Transformer,论文详述于此:[https://arxiv.org/abs/2407.04620](https://arxiv.org/abs/2407.04620)。尽管如此,TTT仍需克服内存与计算效率挑战。
160 2
|
SQL 机器学习/深度学习 自然语言处理
个人眼中的大模型
纵观最近两年互联网科技圈,大模型在自然语言工程领域的崛起确实给我们带来了很多新的可能性和机遇。结合我最近阅读了阿里开发者写的《应用开发者的疑问:大模型是真正的银弹吗?》这篇文章,是否可以将大模型视为真正的银弹呢?关于这个问题,我有一些个人观点想要分享一下,分享一下个人是否觉得大模型就是真正的银弹。
166 1
个人眼中的大模型
|
存储 JSON 人工智能
送给大模型的「高考」卷:442人联名论文给大模型提出204个任务,谷歌领衔
送给大模型的「高考」卷:442人联名论文给大模型提出204个任务,谷歌领衔
168 0
送给大模型的「高考」卷:442人联名论文给大模型提出204个任务,谷歌领衔
|
机器学习/深度学习 SQL 人工智能
本科生60行代码教你手搓GPT大模型,技术介绍堪比教程(1)
本科生60行代码教你手搓GPT大模型,技术介绍堪比教程
277 0
|
机器学习/深度学习
本科生60行代码教你手搓GPT大模型,技术介绍堪比教程(2)
本科生60行代码教你手搓GPT大模型,技术介绍堪比教程
162 0
|
编解码 人工智能 计算机视觉
给我1张图,生成30秒视频!|DeepMind新作
给我1张图,生成30秒视频!|DeepMind新作
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
DeepMind攻克50年数学难题!AlphaZero史上最快矩阵乘法算法登Nature封面(2)
DeepMind攻克50年数学难题!AlphaZero史上最快矩阵乘法算法登Nature封面
160 0
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
DeepMind攻克50年数学难题!AlphaZero史上最快矩阵乘法算法登Nature封面(1)
DeepMind攻克50年数学难题!AlphaZero史上最快矩阵乘法算法登Nature封面
273 0
|
机器学习/深度学习 C++
百度飞桨世界冠军带你从零实践强化学习第五天(三岁白话时间)
百度飞桨世界冠军带你从零实践强化学习第五天(三岁白话时间)
203 0
百度飞桨世界冠军带你从零实践强化学习第五天(三岁白话时间)