Large vision-language models (VLMs) are enabling interactive video reasoning, giving rise to streaming long-video understanding. In this setting, frames arrive continuously, while the system preserves long-term context and generates responses under strict latency constraints. A central challenge is KVCache management: as video streams grow, KVCache expands rapidly, increasing computation and memory overhead. Existing retrieval-based approaches exploit attention sparsity and offload inactive KVCache from GPU to CPU memory, but their token-level design causes high management overhead and fragmented data movement. We present Mosaic, the first cluster-driven VLM inference system for streaming long-video understanding. Our key insight is that VLM KVCache exhibits an implicit cross-modal clustering structure: retrieved KV states form groups jointly shaped by visual coherence and semantic relevance. Based on this observation, Mosaic uses cross-modal clusters as the basic unit of KVCache organization, maintenance, and retrieval. Evaluations show that Mosaic outperforms state-of-the-art baselines, achieving up to 1.38x speedup.


翻译:大型视觉语言模型(VLM)正推动交互式视频推理的发展,催生了流式长视频理解任务。在该场景中,视频帧持续到达,系统需在严格延迟约束下维持长期上下文并生成响应。核心挑战在于KVCache管理:随着视频流增长,KVCache迅速膨胀,导致计算与内存开销激增。现有基于检索的方法利用注意力稀疏性将非活跃KVCache从GPU内存卸载至CPU内存,但其令牌级设计引发高昂的管理开销与碎片化数据移动。我们提出Mosaic,首个面向流式长视频理解的簇驱动型VLM推理系统。关键洞察在于:VLM的KVCache呈现隐式多模态聚类结构——被检索的KV状态形成由视觉连贯性与语义相关性共同塑造的群组。基于此观察,Mosaic以跨模态簇作为KVCache组织、维护与检索的基本单元。评估表明,Mosaic超越当前最先进基线,实现高达1.38倍加速。

0
下载
关闭预览

相关内容

Video-LMM后训练:多模态大模型的视频推理深度解析
专知会员服务
16+阅读 · 2025年10月7日
视频大模型中视觉上下文表示的scaling law
专知会员服务
24+阅读 · 2024年10月21日
《高效多模态大型语言模型》综述
专知会员服务
73+阅读 · 2024年5月20日
【CVPR2024】Koala: 关键帧条件化长视频语言模型
专知会员服务
13+阅读 · 2024年4月21日
《大型语言模型视频理解》综述
专知会员服务
59+阅读 · 2024年1月2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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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
1+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
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:52
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:46
《远程传感对战机架次生成影响的仿真研究》80页
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
9+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关资讯
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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员