Implémentation de Phenaki Video, qui utilise Mask GIT pour produire des vidéos guidées par texte d'une durée maximale de 2 minutes, dans Pytorch. Il combinera également une autre technique impliquant une critique symbolique pour des générations potentiellement encore meilleures.
Veuillez nous rejoindre si vous souhaitez reproduire ce travail à l'air libre
Explication de l'IA Coffeebreak
Stability.ai pour son généreux parrainage visant à mener des recherches de pointe sur l'intelligence artificielle
? Huggingface pour leurs incroyables transformateurs et leur bibliothèque d'accélération
Guillem pour ses contributions continues
Toi? Si vous êtes un grand ingénieur et/ou chercheur en apprentissage automatique, n'hésitez pas à contribuer à la frontière de l'IA générative open source.
$ pip install phenaki-pytorch
C-ViViT
import torch
from phenaki_pytorch import CViViT , CViViTTrainer
cvivit = CViViT (
dim = 512 ,
codebook_size = 65536 ,
image_size = 256 ,
patch_size = 32 ,
temporal_patch_size = 2 ,
spatial_depth = 4 ,
temporal_depth = 4 ,
dim_head = 64 ,
heads = 8
). cuda ()
trainer = CViViTTrainer (
cvivit ,
folder = '/path/to/images/or/videos' ,
batch_size = 4 ,
grad_accum_every = 4 ,
train_on_images = False , # you can train on images first, before fine tuning on video, for sample efficiency
use_ema = False , # recommended to be turned on (keeps exponential moving averaged cvivit) unless if you don't have enough resources
num_train_steps = 10000
)
trainer . train () # reconstructions and checkpoints will be saved periodically to ./results
Phénaki
import torch
from phenaki_pytorch import CViViT , MaskGit , Phenaki
cvivit = CViViT (
dim = 512 ,
codebook_size = 65536 ,
image_size = ( 256 , 128 ), # video with rectangular screen allowed
patch_size = 32 ,
temporal_patch_size = 2 ,
spatial_depth = 4 ,
temporal_depth = 4 ,
dim_head = 64 ,
heads = 8
)
cvivit . load ( '/path/to/trained/cvivit.pt' )
maskgit = MaskGit (
num_tokens = 5000 ,
max_seq_len = 1024 ,
dim = 512 ,
dim_context = 768 ,
depth = 6 ,
)
phenaki = Phenaki (
cvivit = cvivit ,
maskgit = maskgit
). cuda ()
videos = torch . randn ( 3 , 3 , 17 , 256 , 128 ). cuda () # (batch, channels, frames, height, width)
mask = torch . ones (( 3 , 17 )). bool (). cuda () # [optional] (batch, frames) - allows for co-training videos of different lengths as well as video and images in the same batch
texts = [
'a whale breaching from afar' ,
'young girl blowing out candles on her birthday cake' ,
'fireworks with blue and green sparkles'
]
loss = phenaki ( videos , texts = texts , video_frame_mask = mask )
loss . backward ()
# do the above for many steps, then ...
video = phenaki . sample ( texts = 'a squirrel examines an acorn' , num_frames = 17 , cond_scale = 5. ) # (1, 3, 17, 256, 128)
# so in the paper, they do not really achieve 2 minutes of coherent video
# at each new scene with new text conditioning, they condition on the previous K frames
# you can easily achieve this with this framework as so
video_prime = video [:, :, - 3 :] # (1, 3, 3, 256, 128) # say K = 3
video_next = phenaki . sample ( texts = 'a cat watches the squirrel from afar' , prime_frames = video_prime , num_frames = 14 ) # (1, 3, 14, 256, 128)
# the total video
entire_video = torch . cat (( video , video_next ), dim = 2 ) # (1, 3, 17 + 14, 256, 128)
# and so on...
Ou importez simplement la fonction make_video
# ... above code
from phenaki_pytorch import make_video
entire_video , scenes = make_video ( phenaki , texts = [
'a squirrel examines an acorn buried in the snow' ,
'a cat watches the squirrel from a frosted window sill' ,
'zoom out to show the entire living room, with the cat residing by the window sill'
], num_frames = ( 17 , 14 , 14 ), prime_lengths = ( 5 , 5 ))
entire_video . shape # (1, 3, 17 + 14 + 14 = 45, 256, 256)
# scenes - List[Tensor[3]] - video segment of each scene
C'est ça!
Un nouvel article suggère qu'au lieu de s'appuyer sur les probabilités prédites de chaque jeton comme mesure de confiance, on peut former un critique supplémentaire pour décider ce qu'il faut masquer de manière itérative lors de l'échantillonnage. Vous pouvez éventuellement former ce critique pour des générations potentiellement meilleures, comme indiqué ci-dessous
import torch
from phenaki_pytorch import CViViT , MaskGit , TokenCritic , Phenaki
cvivit = CViViT (
dim = 512 ,
codebook_size = 65536 ,
image_size = ( 256 , 128 ),
patch_size = 32 ,
temporal_patch_size = 2 ,
spatial_depth = 4 ,
temporal_depth = 4 ,
dim_head = 64 ,
heads = 8
)
maskgit = MaskGit (
num_tokens = 65536 ,
max_seq_len = 1024 ,
dim = 512 ,
dim_context = 768 ,
depth = 6 ,
)
# (1) define the critic
critic = TokenCritic (
num_tokens = 65536 ,
max_seq_len = 1024 ,
dim = 512 ,
dim_context = 768 ,
depth = 6 ,
has_cross_attn = True
)
trainer = Phenaki (
maskgit = maskgit ,
cvivit = cvivit ,
critic = critic # and then (2) pass it into Phenaki
). cuda ()
texts = [
'a whale breaching from afar' ,
'young girl blowing out candles on her birthday cake' ,
'fireworks with blue and green sparkles'
]
videos = torch . randn ( 3 , 3 , 3 , 256 , 128 ). cuda () # (batch, channels, frames, height, width)
loss = trainer ( videos = videos , texts = texts )
loss . backward ()
Ou encore plus simple, réutilisez simplement MaskGit
lui-même comme auto-critique (Nijkamp et al), en définissant self_token_critic = True
lors de l'initialisation de Phenaki
phenaki = Phenaki (
...,
self_token_critic = True # set this to True
)
Maintenant, vos générations devraient être grandement améliorées !
Ce référentiel s'efforcera également de permettre au chercheur de se former au texte-image puis au texte-vidéo. De même, pour une formation inconditionnelle, le chercheur doit être capable de s’entraîner d’abord sur des images puis d’affiner sur la vidéo. Vous trouverez ci-dessous un exemple de texte vers vidéo
import torch
from torch . utils . data import Dataset
from phenaki_pytorch import CViViT , MaskGit , Phenaki , PhenakiTrainer
cvivit = CViViT (
dim = 512 ,
codebook_size = 65536 ,
image_size = 256 ,
patch_size = 32 ,
temporal_patch_size = 2 ,
spatial_depth = 4 ,
temporal_depth = 4 ,
dim_head = 64 ,
heads = 8
)
cvivit . load ( '/path/to/trained/cvivit.pt' )
maskgit = MaskGit (
num_tokens = 5000 ,
max_seq_len = 1024 ,
dim = 512 ,
dim_context = 768 ,
depth = 6 ,
unconditional = False
)
phenaki = Phenaki (
cvivit = cvivit ,
maskgit = maskgit
). cuda ()
# mock text video dataset
# you will have to extend your own, and return the (<video tensor>, <caption>) tuple
class MockTextVideoDataset ( Dataset ):
def __init__ (
self ,
length = 100 ,
image_size = 256 ,
num_frames = 17
):
super (). __init__ ()
self . num_frames = num_frames
self . image_size = image_size
self . len = length
def __len__ ( self ):
return self . len
def __getitem__ ( self , idx ):
video = torch . randn ( 3 , self . num_frames , self . image_size , self . image_size )
caption = 'video caption'
return video , caption
dataset = MockTextVideoDataset ()
# pass in the dataset
trainer = PhenakiTrainer (
phenaki = phenaki ,
batch_size = 4 ,
grad_accum_every = 4 ,
train_on_images = False , # if your mock dataset above return (images, caption) pairs, set this to True
dataset = dataset , # pass in your dataset here
sample_texts_file_path = '/path/to/captions.txt' # each caption should be on a new line, during sampling, will be randomly drawn
)
trainer . train ()
Inconditionnel est le suivant
ex. images inconditionnelles et formation vidéo
import torch
from phenaki_pytorch import CViViT , MaskGit , Phenaki , PhenakiTrainer
cvivit = CViViT (
dim = 512 ,
codebook_size = 65536 ,
image_size = 256 ,
patch_size = 32 ,
temporal_patch_size = 2 ,
spatial_depth = 4 ,
temporal_depth = 4 ,
dim_head = 64 ,
heads = 8
)
cvivit . load ( '/path/to/trained/cvivit.pt' )
maskgit = MaskGit (
num_tokens = 5000 ,
max_seq_len = 1024 ,
dim = 512 ,
dim_context = 768 ,
depth = 6 ,
unconditional = False
)
phenaki = Phenaki (
cvivit = cvivit ,
maskgit = maskgit
). cuda ()
# pass in the folder to images or video
trainer = PhenakiTrainer (
phenaki = phenaki ,
batch_size = 4 ,
grad_accum_every = 4 ,
train_on_images = True , # for sake of example, bottom is folder of images
dataset = '/path/to/images/or/video'
)
trainer . train ()
transmettre la probabilité du masque dans maskgit et auto-mask et obtenir une perte d'entropie croisée
attention croisée + obtenez le code d'intégration t5 d'imagen-pytorch et obtenez des conseils gratuits pour le classificateur câblé
connectez vqgan-vae complet pour c-vivit, prenez simplement ce qui est déjà dans parti-pytorch, mais assurez-vous d'utiliser un discriminateur stylegan comme indiqué dans le document
code complet de formation des critiques de jetons
terminer le premier passage de l'échantillonnage programmé Maskgit + critique de jeton (éventuellement sans si le chercheur ne souhaite pas suivre de formation supplémentaire)
code d'inférence qui permet un temps glissant + un conditionnement sur K images passées
alibi pos biais pour l'attention temporelle
donner à l’attention spatiale le biais positionnel le plus puissant
assurez-vous d'utiliser un discriminateur stylegan-esque
Biais de position relatif 3D pour Maskgit
assurez-vous que maskgit peut également prendre en charge la formation des images et assurez-vous qu'il fonctionne sur la machine locale
crée également une option permettant aux critiques symboliques d'être conditionnées avec le texte
devrait d'abord être capable de s'entraîner à la génération de texte en image
assurez-vous que l'entraîneur des critiques peut prendre en compte cvivit et transmettre automatiquement la forme du patch vidéo pour le biais de position relatif - assurez-vous que le critique obtient également un biais de position relatif optimal
code de formation pour cvivit
déplacer cvivit dans son propre fichier
générations inconditionnelles (à la fois vidéo et images)
Accélérez le câblage pour la formation multi-GPU pour C-vivit et Maskgit
ajouter des conversions en profondeur à cvivit pour la génération de position
un code de manipulation vidéo de base, permet d'enregistrer le tenseur échantillonné au format gif
code de formation de base pour les critiques
ajouter également une position générant dsconv à maskgit
tenue de blocs d'auto-attention personnalisables pour le discriminateur stylegan
ajouter toutes les recherches haut de gamme pour la formation des transformateurs stabilisants
obtenir un code d'échantillonnage critique de base, afficher une comparaison avec et sans critique
apporter un changement de jeton concaténatif (dimension temporelle)
ajoutez un suréchantillonneur DDPM, soit un port depuis imagen-pytorch, soit réécrivez simplement une version simple ici
prendre soin du masquage dans maskgit
tester maskgit + critique seul sur l'ensemble de données de fleurs d'Oxford
prend en charge les vidéos de taille rectangulaire
ajoutez une attention flash en option pour tous les transformateurs et citez @tridao
@article { Villegas2022PhenakiVL ,
title = { Phenaki: Variable Length Video Generation From Open Domain Textual Description } ,
author = { Ruben Villegas and Mohammad Babaeizadeh and Pieter-Jan Kindermans and Hernan Moraldo and Han Zhang and Mohammad Taghi Saffar and Santiago Castro and Julius Kunze and D. Erhan } ,
journal = { ArXiv } ,
year = { 2022 } ,
volume = { abs/2210.02399 }
}
@article { Chang2022MaskGITMG ,
title = { MaskGIT: Masked Generative Image Transformer } ,
author = { Huiwen Chang and Han Zhang and Lu Jiang and Ce Liu and William T. Freeman } ,
journal = { 2022 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) } ,
year = { 2022 } ,
pages = { 11305-11315 }
}
@article { Lezama2022ImprovedMI ,
title = { Improved Masked Image Generation with Token-Critic } ,
author = { Jos{'e} Lezama and Huiwen Chang and Lu Jiang and Irfan Essa } ,
journal = { ArXiv } ,
year = { 2022 } ,
volume = { abs/2209.04439 }
}
@misc { ding2021cogview ,
title = { CogView: Mastering Text-to-Image Generation via Transformers } ,
author = { Ming Ding and Zhuoyi Yang and Wenyi Hong and Wendi Zheng and Chang Zhou and Da Yin and Junyang Lin and Xu Zou and Zhou Shao and Hongxia Yang and Jie Tang } ,
year = { 2021 } ,
eprint = { 2105.13290 } ,
archivePrefix = { arXiv } ,
primaryClass = { cs.CV }
}
@misc { shazeer2020glu ,
title = { GLU Variants Improve Transformer } ,
author = { Noam Shazeer } ,
year = { 2020 } ,
url = { https://arxiv.org/abs/2002.05202 }
}
@misc { press2021ALiBi ,
title = { Train Short, Test Long: Attention with Linear Biases Enable Input Length Extrapolation } ,
author = { Ofir Press and Noah A. Smith and Mike Lewis } ,
year = { 2021 } ,
url = { https://ofir.io/train_short_test_long.pdf }
}
@article { Liu2022SwinTV ,
title = { Swin Transformer V2: Scaling Up Capacity and Resolution } ,
author = { Ze Liu and Han Hu and Yutong Lin and Zhuliang Yao and Zhenda Xie and Yixuan Wei and Jia Ning and Yue Cao and Zheng Zhang and Li Dong and Furu Wei and Baining Guo } ,
journal = { 2022 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) } ,
year = { 2022 } ,
pages = { 11999-12009 }
}
@inproceedings { Nijkamp2021SCRIPTSP ,
title = { SCRIPT: Self-Critic PreTraining of Transformers } ,
author = { Erik Nijkamp and Bo Pang and Ying Nian Wu and Caiming Xiong } ,
booktitle = { North American Chapter of the Association for Computational Linguistics } ,
year = { 2021 }
}
@misc { https://doi.org/10.48550/arxiv.2302.01327 ,
doi = { 10.48550/ARXIV.2302.01327 } ,
url = { https://arxiv.org/abs/2302.01327 } ,
author = { Kumar, Manoj and Dehghani, Mostafa and Houlsby, Neil } ,
title = { Dual PatchNorm } ,
publisher = { arXiv } ,
year = { 2023 } ,
copyright = { Creative Commons Attribution 4.0 International }
}
@misc { gilmer2023intriguing
title = { Intriguing Properties of Transformer Training Instabilities } ,
author = { Justin Gilmer, Andrea Schioppa, and Jeremy Cohen } ,
year = { 2023 } ,
status = { to be published - one attention stabilization technique is circulating within Google Brain, being used by multiple teams }
}
@misc { mentzer2023finite ,
title = { Finite Scalar Quantization: VQ-VAE Made Simple } ,
author = { Fabian Mentzer and David Minnen and Eirikur Agustsson and Michael Tschannen } ,
year = { 2023 } ,
eprint = { 2309.15505 } ,
archivePrefix = { arXiv } ,
primaryClass = { cs.CV }
}
@misc { yu2023language ,
title = { Language Model Beats Diffusion -- Tokenizer is Key to Visual Generation } ,
author = { Lijun Yu and José Lezama and Nitesh B. Gundavarapu and Luca Versari and Kihyuk Sohn and David Minnen and Yong Cheng and Agrim Gupta and Xiuye Gu and Alexander G. Hauptmann and Boqing Gong and Ming-Hsuan Yang and Irfan Essa and David A. Ross and Lu Jiang } ,
year = { 2023 } ,
eprint = { 2310.05737 } ,
archivePrefix = { arXiv } ,
primaryClass = { cs.CV }
}