論文の概要: VideoLLM-MoD: Efficient Video-Language Streaming with Mixture-of-Depths Vision Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16730v1
- Date: Thu, 29 Aug 2024 17:21:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-30 12:51:37.082856
- Title: VideoLLM-MoD: Efficient Video-Language Streaming with Mixture-of-Depths Vision Computation
- Title(参考訳): VideoLLM-MoD:Mixture-of-Depths Vision Computationを用いた高効率ビデオ言語ストリーミング
- Authors: Shiwei Wu, Joya Chen, Kevin Qinghong Lin, Qimeng Wang, Yan Gao, Qianli Xu, Tong Xu, Yao Hu, Enhong Chen, Mike Zheng Shou,
- Abstract要約: 我々は、視覚トークンの数を減らさずに、冗長な視覚トークンを「スキップ層」として活用することで、視覚計算を減らし、新しいアプローチを導入する。
提案手法であるVideoLLM-MoDは深度混合LLMにインスパイアされ,長期・ストリーミングビデオにおける多数の視覚トークンの課題に対処する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 66.00245701441547
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A well-known dilemma in large vision-language models (e.g., GPT-4, LLaVA) is that while increasing the number of vision tokens generally enhances visual understanding, it also significantly raises memory and computational costs, especially in long-term, dense video frame streaming scenarios. Although learnable approaches like Q-Former and Perceiver Resampler have been developed to reduce the vision token burden, they overlook the context causally modeled by LLMs (i.e., key-value cache), potentially leading to missed visual cues when addressing user queries. In this paper, we introduce a novel approach to reduce vision compute by leveraging redundant vision tokens "skipping layers" rather than decreasing the number of vision tokens. Our method, VideoLLM-MoD, is inspired by mixture-of-depths LLMs and addresses the challenge of numerous vision tokens in long-term or streaming video. Specifically, for each transformer layer, we learn to skip the computation for a high proportion (e.g., 80\%) of vision tokens, passing them directly to the next layer. This approach significantly enhances model efficiency, achieving approximately \textasciitilde42\% time and \textasciitilde30\% memory savings for the entire training. Moreover, our method reduces the computation in the context and avoid decreasing the vision tokens, thus preserving or even improving performance compared to the vanilla model. We conduct extensive experiments to demonstrate the effectiveness of VideoLLM-MoD, showing its state-of-the-art results on multiple benchmarks, including narration, forecasting, and summarization tasks in COIN, Ego4D, and Ego-Exo4D datasets.
- Abstract(参考訳): 大きな視覚言語モデル(例えば、GPT-4、LLaVA)におけるよく知られたジレンマは、視覚トークンの数が増加することで視覚的理解が向上する一方で、特に長期の高密度ビデオフレームストリーミングシナリオにおいて、メモリと計算コストが著しく上昇するということである。
Q-FormerやPerceiver Resamplerのような学習可能なアプローチは、視覚トークンの負担を軽減するために開発されたが、LLM(キー値キャッシュ)によってモデル化されたコンテキストを見落とし、ユーザクエリに対処する際の視覚的手がかりを見逃す可能性がある。
本稿では,視覚トークンの数を減少させるのではなく,冗長な視覚トークンを「スキップ層」として活用することで,視覚計算の削減を実現する新しい手法を提案する。
提案手法であるVideoLLM-MoDは深度混合LLMにインスパイアされ,長期・ストリーミングビデオにおける多数の視覚トークンの課題に対処する。
具体的には、各トランス層に対して、高い割合(例えば、80\%)の視覚トークンの計算をスキップして、直接次の層に渡すことを学習する。
このアプローチはモデルの効率を大幅に向上させ、トレーニング全体に対しておよそ \textasciitilde42\% の時間と \textasciitilde30\% のメモリ節約を実現した。
さらに,本手法は,コンテキストでの計算を削減し,視覚トークンの低減を回避し,バニラモデルと比較して性能を維持・改善する。
我々は、COIN、Ego4D、Ego-Exo4Dデータセットのナレーション、予測、要約タスクを含む複数のベンチマークにおいて、ビデオLLM-MoDの有効性を示す広範囲な実験を行った。
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