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模态并非平等:面向多模态视频的指令感知门控

文章摘要

研究者提出 UniMVU 框架,通过指令感知的两级动态门控——模态内门控与模态级门控——实现对视频、音频、深度图等多模态输入的融合,避免统一融合带来的模态干扰。在六个基准测试中,UniMVU 较静态融合基线取得一致提升,CIDEr 最高提升 13.5。

来源arXiv Computer Vision作者: Bonan Ding, Umair Nawaz, Ufaq Khan, Abdelrahman M. Shaker, Muhammad Haris Khan, Jiale Cao, Jin Xie, Fahad Shahbaz Khan
模态并非平等:面向多模态视频的指令感知门控
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预训练的视频大语言模型在视觉推理任务上表现出色,但一旦视频附带音频、深度图或密集时间证据等辅助流,现有模型往往力不从心。来自 arXiv 的最新论文《并非所有模态都平等:面向多模态视频的指令感知门控》(Not All Modalities Are Equal: Instruction-Aware Gating for Multimodal Videos)指出,问题的根源在于“统一融合”策略会引发模态干扰——无关通道可能分散模型注意力,导致理解偏差。该论文由 Bonan Ding 等七位作者完成,于 2026 年 5 月 25 日提交,归类于计算机视觉与模式识别(cs.CV),全文共 19 页、8 幅图、7 张表,属于预印本。

为了解决这一难题,研究团队提出了一个统一的多模态视频理解框架 UniMVU。其核心思路是:不再对所有模态一视同仁,而是根据文本指令自适应地决定各模态的重要性。具体而言,UniMVU 通过两级动态门控实现指令感知融合。第一级是模态内门控(inner-modality gates),用于突出每个模态内部的关键显著区域;第二级是模态级门控(modality-level gates),对整个模态流进行重新加权。两级门控都以文本指令为条件,从而动态平衡视频、音频、深度图或其他任意模态输入之间的重要性。

在架构上,UniMVU 将跨模态自注意力与指令驱动的模态内门控模块相结合,并引入带有控制令牌的模态级门控模块。对于时间对齐的多个流,研究团队还采用了“由快到慢”的融合方案(fast-to-slow fusion),以减少冗余信息。这种设计使得框架能够扩展到多种模态,而无需依赖手工设计的融合规则,为多模态视频理解提供了一个简单统一的配方。

实验方面,作者在六个基准上验证了 UniMVU 的有效性,包括 AVQA、AVSD、Music-AVQA、ScanQA、SQA3D 和 MVBench。结果显示,与静态融合基线相比,UniMVU 取得了持续提升,其中在 CIDEr 指标上的增益最高达到 13.5。这意味着模型在生成描述与回答质量上都有显著改善。

论文进一步的分析表明,门控机制学到的权重与人类可解释的模态相关性相一致,说明模型并非盲目地依赖某一通道,而是能够根据指令合理分配注意力。消融实验也分别验证了模态内门控与模态级门控各自的贡献。作者总结认为,UniMVU 为指令感知的多模态视频理解提供了一条可扩展、无需手工规则的统一路径,有望推动视频大语言模型在更复杂多流场景下的实际应用。

展开要点与分析

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要点

  • UniMVU 采用两级门控:模态内门控聚焦各模态显著区域,模态级门控重加权整条流。
  • 两种门控均以文本指令为条件,自适应平衡模态重要性,减少无关通道干扰。
  • 在 AVQA、AVSD、Music-AVQA、ScanQA、SQA3D 和 MVBench 六个基准上,CIDEr 最高提升 13.5。
  • 门控机制与人类可解释的模态相关性对齐,消融实验验证了两级门控的贡献。

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