Audio and video are two most common modalities in the mainstream media platforms, e.g., YouTube. To learn from multimodal videos effectively, in this work, we propose a novel audio-video recognition approach termed audio video Transformer, AVT, leveraging the effective spatio-temporal representation by the video Transformer to improve action recognition accuracy. For multimodal fusion, simply concatenating multimodal tokens in a cross-modal Transformer requires large computational and memory resources, instead we reduce the cross-modality complexity through an audio-video bottleneck Transformer. To improve the learning efficiency of multimodal Transformer, we integrate self-supervised objectives, i.e., audio-video contrastive learning, audio-video matching, and masked audio and video learning, into AVT training, which maps diverse audio and video representations into a common multimodal representation space. We further propose a masked audio segment loss to learn semantic audio activities in AVT. Extensive experiments and ablation studies on three public datasets and two in-house datasets consistently demonstrate the effectiveness of the proposed AVT. Specifically, AVT outperforms its previous state-of-the-art counterparts on Kinetics-Sounds by 8%. AVT also surpasses one of the previous state-of-the-art video Transformers [25] by 10% on VGGSound by leveraging the audio signal. Compared to one of the previous state-of-the-art multimodal methods, MBT [32], AVT is 1.3% more efficient in terms of FLOPs and improves the accuracy by 3.8% on Epic-Kitchens-100.


翻译:音频和视频是主流媒体平台(如YouTube)上最常见的两种模态。为了有效学习多模态视频,本文提出了一种名为音视频Transformer(AVT)的新型音视频识别方法,该方法利用视频Transformer有效的时空表示来提升动作识别精度。在多模态融合方面,跨模态Transformer中简单拼接多模态标记需要大量计算和内存资源,我们通过音视频瓶颈Transformer降低了跨模态复杂度。为提升多模态Transformer的学习效率,我们将自监督目标(即音视频对比学习、音视频匹配以及掩码音频和视频学习)整合到AVT训练中,将多样化的音频和视频表示映射到共同的多模态表示空间。我们还提出一种掩码音频片段损失函数来学习AVT中的语义音频活动。在三个公开数据集和两个内部数据集上的大量实验和消融研究一致证明了所提AVT的有效性。具体而言,AVT在Kinetics-Sounds数据集上以8%的优势超越此前最先进方法;通过利用音频信号,AVT在VGGSound数据集上相比此前最先进的视频Transformer [25] 提升10%的性能;与先前最先进的多模态方法MBT [32] 相比,AVT在FLOPs上效率提升1.3%,并在Epic-Kitchens-100数据集上将准确率提升3.8%。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月20日
Meta-Transfer Learning for Zero-Shot Super-Resolution
Arxiv
43+阅读 · 2020年2月27日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
3+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
3+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
5+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
《决策模型比较研究》
专知会员服务
12+阅读 · 7月25日
《美军水下战与海床战概述及本地实施》
专知会员服务
6+阅读 · 7月25日
面向未来冲突推进陆军情报体制改革
专知会员服务
5+阅读 · 7月25日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员