该代码库用于多模态场景下视频分类任务,基于paddle2.0版本开发,模型基于真实短视频业务数据,融合文本、视频图像、音频三种模态进行视频多模标签分类,相比纯视频图像特征,显著提升高层语义标签效果。其原理示意如下图所示。
MutimodalVideoTag 多模态视频分类模型示意图
- 数据处理:分别对视频三个模态的数据进行处理,对视频进行抽帧,获得图像序列;抽取视频的音频pcm 文件;收集视频标题,简单进行文本长度截断,一般取50个字。
- 特征抽取:使用预训练的 ResNet 对图像抽取高层语义特征;使用预训练的VGGish网络抽取音频特征;文本方面使用ERNIE 1.0抽取文本特征,无需预先抽取,支持视频分类模型finetune
- 序列学习:分别使用独立的LSTM 对图像特征和音频特征进行序列学习,文本方面预训练模型对字符序列进行建模,在ernie 后接入一个textcnn 网络做下游任务的迁移学习。
- 多模融合:文本具有显式的高层语义信息,将文本特征引入到LSTM pooling 过程指导图像和音频时序权重分配,进行交叉融合,最后将文本、音频、视频特征拼接。
- 预测结果:分类器选用sigmoid 多标签分类器,支持视频多标签输出。
数据方面提供已经抽取好图像、音频特征的特征文件,以及标题和标签信息,模型方面提供训练好checkpoint 文件,可进行finetune、模型评估、预测。
sh download.sh
数据文件包括抽取好特征的文件夹 feature_files
,以及记录划分的txt 文件,格式如下
文件名 \t 标题 \t 标签
18e9bf08a2fc7eaa4ee9215ab42ea827.mp4 叮叮来自肖宇梁肖宇梁rainco的特别起床铃声 拍人-帅哥,拍人-秀特效,明星周边-其他明星周边
模型训练过程有如下可调模式,可在根据数据集情况进行调整,在conf/conf.txt
文件中
- ernie_freeze: 用于控制文本提特征的ernie 网络是否进行finetune,因为ernie 复杂度远大于图像、视频序列学习网络,因此在某些数据集上不好训练。
- lstm_pool_mode: 用于控制lstm 序列池化的方式,默认是"text_guide"表示利用文本加强池化注意力权重,如果设置为空,则默认为自注意力的权重。
sh train.sh
模型对测试集进行评估,同时支持将checkpoint 模型转为inference 模型, 可用参数'save_only' 选项控制,设置即只用于做模型转换,得到inference 模型
sh eval_and_save_model.sh
通过上一步得到的inference 模型进行预测,结果默认阈值为0.5,存储到json 文件中,在conf/conf.txt
文件 threshold
参数进行控制多标签输出的阈值。
sh inference.sh
模型方面,主要在文本分支进行了实验,实验结果显示ERNIE 在多分支下不微调,而是使用后置网络进行微调,训练速度快,且稳定,同时attention 方面使用文本信息增强图像、音频的attention 学习能一定程度提升模型效果。
模型 | Hit@1 | Hit@2 |
---|---|---|
文本分支ERNIE 不finetune +self-attention | 71.07 | 83.72 |
文本分支ERNIE 不finetune +textcnn finetune + self-attention | 72.66 | 85.01 |
文本分支ERNIE 不finetune +extcnn finetune + text-guide-attention | 73.29 | 85.59 |
- Attention Clusters: Purely Attention Based Local Feature Integration for Video Classification, Xiang Long, Chuang Gan, Gerard de Melo, Jiajun Wu, Xiao Liu, Shilei Wen
- YouTube-8M: A Large-Scale Video Classification Benchmark, Sami Abu-El-Haija, Nisarg Kothari, Joonseok Lee, Paul Natsev, George Toderici, Balakrishnan Varadarajan, Sudheendra Vijayanarasimhan
- Ernie: Enhanced representation through knowledge integration, Sun, Yu and Wang, Shuohuan and Li, Yukun and Feng, Shikun and Chen, Xuyi and Zhang, Han and Tian, Xin and Zhu, Danxiang and Tian, Hao and Wu, Hua