Transformer models have shown great success handling long-range interactions, making them a promising tool for modeling video. However, they lack inductive biases and scale quadratically with input length. These limitations are further exacerbated when dealing with the high dimensionality introduced by the temporal dimension. While there are surveys analyzing the advances of Transformers for vision, none focus on an in-depth analysis of video-specific designs. In this survey, we analyze the main contributions and trends of works leveraging Transformers to model video. Specifically, we delve into how videos are handled at the input level first. Then, we study the architectural changes made to deal with video more efficiently, reduce redundancy, re-introduce useful inductive biases, and capture long-term temporal dynamics. In addition, we provide an overview of different training regimes and explore effective self-supervised learning strategies for video. Finally, we conduct a performance comparison on the most common benchmark for Video Transformers (i.e., action classification), finding them to outperform 3D ConvNets even with less computational complexity.


翻译:Transformer模型在处理长程交互方面取得了显著成功,使其成为视频建模的有力工具。然而,这类模型缺乏归纳偏置,且计算复杂度随输入长度呈二次方增长。当需要处理时序维度带来的高维度特征时,这些局限性进一步加剧。尽管已有综述分析Transformer在视觉领域的进展,但尚无研究深入聚焦于视频特定设计的解析。本综述重点分析基于Transformer进行视频建模的主要贡献与发展趋势。具体而言,我们首先探讨视频在输入层面的处理方式,随后研究针对视频处理效率提升、冗余降低、有效归纳偏置重建及长时序动态捕获所进行的架构改进。此外,我们还概述了不同训练范式,并探索了适用于视频的高效自监督学习策略。最后,在视频Transformer最常用的基准测试(即动作分类)中进行性能对比,发现即使计算复杂度更低,视频Transformer的性能仍优于3D卷积网络。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月22日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
326+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
69+阅读 · 2022年6月13日
Arxiv
17+阅读 · 2022年2月23日
Arxiv
34+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
39+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
103+阅读 · 2021年6月8日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Deep Learning in Video Multi-Object Tracking: A Survey
Arxiv
58+阅读 · 2019年7月31日
VIP会员
最新内容
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
5+阅读 · 6月12日
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
12+阅读 · 6月12日
美国陆军航空兵:以愿景引领转型
专知会员服务
7+阅读 · 6月12日
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
18+阅读 · 6月11日
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
相关VIP内容
最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月22日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
326+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关论文
Arxiv
69+阅读 · 2022年6月13日
Arxiv
17+阅读 · 2022年2月23日
Arxiv
34+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
39+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
103+阅读 · 2021年6月8日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Deep Learning in Video Multi-Object Tracking: A Survey
Arxiv
58+阅读 · 2019年7月31日
相关基金
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员