This paper delves into the challenging task of Active Speaker Detection (ASD), where the system needs to determine in real-time whether a person is speaking or not in a series of video frames. While previous works have made significant strides in improving network architectures and learning effective representations for ASD, a critical gap exists in the exploration of real-time system deployment. Existing models often suffer from high latency and memory usage, rendering them impractical for immediate applications. To bridge this gap, we present two scenarios that address the key challenges posed by real-time constraints. First, we introduce a method to limit the number of future context frames utilized by the ASD model. By doing so, we alleviate the need for processing the entire sequence of future frames before a decision is made, significantly reducing latency. Second, we propose a more stringent constraint that limits the total number of past frames the model can access during inference. This tackles the persistent memory issues associated with running streaming ASD systems. Beyond these theoretical frameworks, we conduct extensive experiments to validate our approach. Our results demonstrate that constrained transformer models can achieve performance comparable to or even better than state-of-the-art recurrent models, such as uni-directional GRUs, with a significantly reduced number of context frames. Moreover, we shed light on the temporal memory requirements of ASD systems, revealing that larger past context has a more profound impact on accuracy than future context. When profiling on a CPU we find that our efficient architecture is memory bound by the amount of past context it can use and that the compute cost is negligible as compared to the memory cost.


翻译:本文深入探讨了主动说话人检测(ASD)这一具有挑战性的任务,该任务要求系统能够实时判断视频帧序列中的人物是否正在说话。尽管先前的研究在网络架构改进和学习有效的ASD表征方面取得了显著进展,但在实时系统部署的探索方面仍存在关键空白。现有模型通常存在高延迟和高内存占用的问题,使其难以直接应用于即时场景。为弥补这一不足,我们提出了两种应对实时约束关键挑战的方案。首先,我们引入了一种限制ASD模型所利用的未来上下文帧数量的方法。通过这种方式,我们减轻了在做出决策前处理整个未来帧序列的需求,从而显著降低了延迟。其次,我们提出了一种更为严格的约束,限制模型在推理过程中能够访问的过去帧总数。这解决了运行流式ASD系统时持续存在的内存问题。除了这些理论框架,我们还进行了大量实验以验证我们的方法。实验结果表明,在上下文帧数量显著减少的情况下,受限的Transformer模型能够达到甚至优于最先进的循环模型(如单向GRU)的性能。此外,我们揭示了ASD系统对时序内存的需求,发现较大的过去上下文对准确性的影响比未来上下文更为深远。在CPU上进行性能分析时,我们发现我们提出的高效架构受限于其可使用的过去上下文量,且计算成本与内存成本相比可忽略不计。

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