CoGenAV–通义联合深圳技术大学推出的多模态语音表征模型

CoGenAV是什么

CoGenAV(Contrastive-Generative Audio-Visual Representation Learning)是先进的多模态学习模型,专注于音频和视觉信号的对齐与融合。通过对比特征对齐和生成文本预测的双重目标进行训练,利用同步音频、视频和文本数据,学习捕捉时间对应关系和语义信息。CoGenAV仅需223小时的标记数据即可训练,展现出极高的数据效率。

CoGenAV的主要功能

  • 音频视觉语音识别(AVSR):CoGenAV能结合音频和视觉信息(如说话者的嘴部动作)来提高语音识别的准确率。
  • 视觉语音识别(VSR):仅使用视觉信息(如说话者的嘴部动作)进行语音识别,不依赖音频信号。
  • 噪声环境下的语音处理:在高噪声环境下,CoGenAV通过视觉信息辅助音频信号,提高语音处理的鲁棒性。
  • 语音重建与增:CoGenAV可以用于语音重建和增强任务,通过多模态信息融合改善语音质量。
  • 主动说话人检测(ASD):通过分析音频和视觉信号,检测当前正在说话的人。

CoGenAV的技术原理

  • 特征提取:在特征提取阶段,CoGenAV采用ResNet3D CNN分析视频中说话人的唇部动作,捕捉声音与口型之间的动态关联。使用Transformer编码器从音频中提取语音信息,将音视频特征精确对齐。
  • 对比同步:采用Seq2Seq Contrastive Learning方法,增强音频与视频特征之间的对应关系,引入ReLU激活函数过滤干扰帧,提升模型在复杂环境下的稳定性。
  • 生成同步:借助预训练的ASR模型(如Whisper)将音视频特征与其声学-文本表示对齐,设计轻量级适配模块(Delta Upsampler + GatedFFN MHA),有效提升跨模态融合效率。

CoGenAV的项目地址

  • Github仓库:https://github.com/HumanMLLM/CoGenAV
  • HuggingFace模型库:https://huggingface.co/detao/CoGenAV
  • arXiv技术论文:https://arxiv.org/pdf/2505.03186

CoGenAV的应用场景

  • 智能助手与机器人:CoGenAV的多模态表征可以集成到智能助手和机器人中,在复杂环境中更好地理解和响应语音指令。
  • 视频内容分析:CoGenAV可以用于视频内容的分析和理解,通过分析视频中的音频和视觉信息,提供更准确的字幕生成、内容推荐等功能。
  • 工业应用:在工业环境中,CoGenAV可以用于语音控制设备、语音监控等场景,通过多模态信息融合提高系统的鲁棒性和可靠性。
  • 医疗健康:CoGenAV可以用于医疗设备中的语音交互,如智能医疗助手、语音控制的医疗设备等,提升医疗设备的易用性和交互性。

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