Video Mamba: State Space Model for Efficient Video Understanding

问题:

1,local redundancy

the large spatiotemporal redundancy within short video clips

2,global dependencies

the complex spatiotemporal dependencies among long contexts.

(CNNs有问题二,ViT有问题一)

贡献:

1,Sensitivity for recognizing short term actions even with fine-grained motion differences

对变化敏感,即使变化很小

More importantly, it is also suitable for masked modeling, which further enhances its temporal sensitivity.

2,Superiority in long-term video understanding

解决长程依赖(mamba本事具有的优势)

3,Scalability in the visual domain without extensive dataset pretraining, thanks to a novel self-distillation technique

To counteract the overfitting : Self-Distillation strategy, which uses a smaller and well-trained model as the "teacher" to guide the training of the larger "student" model.

4,Compatibility with other modalities

(模态就比如说语音,文本,视频等,多模态相关的就比如:视频转文本,语音转文本,文本转语音等)

To augment VideoMamba's temporal sensitivity and verify its adaptability with text modalities, we adopt a masked alignment approach inspired by UMT.

Firstly, VideoMamba is trained from scratch on video data alone, aligning unmasked tokens with those from CLIP-ViT. Subsequently, it is integrated with a text encoder and a cross-modal decoder , for pretraining on both image-text and video-text datasets

本文大框架:

(多加了个时序ps和位置特征pt)

 vision mamba(Vision Mamba: Efficient Visual Representation Learning with Bidirectional State Space Model)大框架:

(多加了位置特征Epos)

 我的问题:

1,Unlike VMamba, which incorporates additional depthwise convolution, VideoMamba strictly follows the ViT design without downsampling layers.

所以如果改进的 话可不可以在这篇论文的基础上加上depthwise convolution来下采样减少计算量呢?

### Coupled Mamba 耦合状态空间模型的实现方法 Coupled Mamba 是一种基于多模态融合的方法,旨在解决复杂场景下的多谱目标检测问题。该方法的核心思想是通过引入多模态历史状态来增强模型的表现力,并利用全局卷积核优化并行计算效率[^3]。 #### 1. 多模态融合机制 Coupled Mamba 的设计主要分为两大部分:**状态耦合** 和 **状态空间模型**。其中,状态耦合负责处理不同模态间的交互关系,而状态空间模型则定义了系统的动态演化过程。这种方法允许模型在多个时间步长上捕捉跨模态的相关性,从而提升对复杂环境的理解能力[^1]。 #### 2. 并行计算优化 为了克服传统 RNN 中因激活函数导致的状态转换瓶颈,Mamba 提出了无需激活函数的设计理念。这种特性使得中间结果可以通过迭代预计算的方式获得,进而支持高效的并行化操作。然而,在引入多模态信息后,Coupled Mamba 需要额外考虑如何保持并行化的优点。为此,论文中提出了适用于 Coupled Mamba 的全局卷积核设计方案,确保模型能够在保留高效推理的同时适应更复杂的输入结构。 以下是 Coupled Mamba 的伪代码表示: ```python def coupled_mamba(input_states, modalities): """ 输入参数: input_states (list): 不同模态的历史状态列表 modalities (int): 当前使用的模态数量 返回值: output_state: 经过多模态融合后的最终状态 """ # 初始化状态变量 fused_state = initialize_fused_state(modalities) # 执行状态耦合 for modality in range(modalities): current_modality_state = input_states[modality] fused_state += apply_coupling(current_modality_state, fused_state) # 更新状态空间模型 updated_state = update_state_space_model(fused_state) # 应用全局卷积核加速并行计算 final_output = apply_global_convolution(updated_state) return final_output ``` 上述代码展示了 Coupled Mamba 的核心逻辑流程,其中包括状态初始化、多模态耦合以及状态更新等关键环节。特别需要注意的是 `apply_global_convolution` 函数的应用,这是保障模型高性能的关键所在。 #### 3. 数据集与实验验证 尽管 Coupled Mamba 主要在恶劣天气条件下的多光谱物体检测领域进行了深入探索[^2],但其设计理念具有较强的通用性,可以扩展到其他涉及多模态数据的任务中。例如,在图像超分辨率重建方面,类似的多模态融合策略也可以用来改善生成质量并减少偏差[^4]。 --- ###
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