VideoRAG

VideoRAG – 用于長(zhǎng)視頻理解的檢索增強(qiáng)生成技術(shù)

VideoRAG是一項(xiàng)專為長(zhǎng)視頻理解而設(shè)計(jì)的檢索增強(qiáng)生成（Retrieval-Augmented Generation）技術(shù)，旨在提升大型視頻語(yǔ)言模型（LVLMs）對(duì)長(zhǎng)視頻內(nèi)容的解析和處理能力。通過(guò)從視頻中提取視覺對(duì)齊的輔助文本，VideoRAG能夠顯著改善模型的響應(yīng)質(zhì)量。

VideoRAG是什么

VideoRAG是一種創(chuàng)新的檢索增強(qiáng)生成（RAG）技術(shù)，專注于長(zhǎng)視頻理解。它通過(guò)提取視頻中的視覺對(duì)齊輔助文本，幫助大型視頻語(yǔ)言模型（LVLMs）更有效地分析和處理長(zhǎng)視頻內(nèi)容。具體而言，VideoRAG利用開源工具從視頻中提取音頻、文字及對(duì)象檢測(cè)等信息，并將這些數(shù)據(jù)與視頻幀和用戶查詢相結(jié)合，輸入到現(xiàn)有的LVLM中。這種方法具有較低的計(jì)算開銷，便于實(shí)現(xiàn)，并且能夠與任何LVLM無(wú)縫兼容。在多個(gè)長(zhǎng)視頻理解的基準(zhǔn)測(cè)試中，VideoRAG展現(xiàn)出顯著的性能提升。

VideoRAG的主要功能

• 檢索增強(qiáng)生成：VideoRAG通過(guò)檢索與用戶查詢相關(guān)的輔助文本，提升模型的理解與生成能力。
• 多模態(tài)信息提取：依托開源工具（如EasyOCR、Whisper和APE），VideoRAG從視頻中提取多種輔助文本類型，包括光學(xué)字符識(shí)別（OCR）、自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別（ASR）和對(duì)象檢測(cè)（DET）信息。
• 輕量級(jí)與高效性：VideoRAG采用單次檢索的方式，具備輕量和低計(jì)算開銷的特點(diǎn)，易于與現(xiàn)有大型視頻語(yǔ)言模型（LVLMs）進(jìn)行集成。

VideoRAG的技術(shù)原理

• 輔助文本提取：通過(guò)開源工具從視頻中提取多種輔助文本信息，包括OCR、ASR和DET等，生成與視頻幀對(duì)齊的文本描述。
• 檢索模塊：將提取的輔助文本存儲(chǔ)于向量數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用檢索技術(shù)找到與用戶查詢最相關(guān)的文本片段。這是通過(guò)將用戶查詢和視頻內(nèi)容的特征向量與數(shù)據(jù)庫(kù)中的文本向量進(jìn)行匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
• 生成模塊：將檢索到的輔助文本與視頻幀和用戶查詢共同輸入到已有的LVLM中，模型基于這些信息生成對(duì)用戶查詢的響應(yīng)，輔助文本提供了額外的上下文信息，從而提升模型對(duì)視頻內(nèi)容的理解和生成能力。
• 跨模態(tài)對(duì)齊：通過(guò)引入輔助文本，VideoRAG促進(jìn)了視頻幀與用戶查詢之間的跨模態(tài)對(duì)齊，使模型能夠更精準(zhǔn)地關(guān)注與查詢相關(guān)的關(guān)鍵幀。

VideoRAG的項(xiàng)目地址

• 項(xiàng)目官網(wǎng)：https://video-rag.github.io
• Github倉(cāng)庫(kù)：https://github.com/Leon1207/Video-RAG-master
• arXiv技術(shù)論文：https://arxiv.org/pdf/2411.13093

VideoRAG的應(yīng)用場(chǎng)景

• 視頻問(wèn)答系統(tǒng)：VideoRAG可用于構(gòu)建視頻問(wèn)答系統(tǒng)，使用戶能夠針對(duì)長(zhǎng)視頻內(nèi)容提問(wèn)并獲得準(zhǔn)確的回答。
• 視頻內(nèi)容分析與理解：在需要深入分析與理解長(zhǎng)視頻內(nèi)容的場(chǎng)合，VideoRAG能夠輔助識(shí)別和解釋視頻中的關(guān)鍵信息。
• 教育與培訓(xùn)：在教育領(lǐng)域，VideoRAG可以幫助學(xué)生和教師更好地理解和分析教學(xué)視頻內(nèi)容，教師也能利用VideoRAG分析教學(xué)視頻以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
• 娛樂(lè)與媒體內(nèi)容創(chuàng)作：在娛樂(lè)和媒體行業(yè)，VideoRAG能夠加速視頻內(nèi)容的創(chuàng)作與編輯，幫助創(chuàng)作者迅速找到與主題相關(guān)的片段與信息，從而提高創(chuàng)作效率。
• 企業(yè)內(nèi)部知識(shí)管理：企業(yè)可利用VideoRAG對(duì)內(nèi)部培訓(xùn)視頻和會(huì)議記錄等長(zhǎng)視頻內(nèi)容進(jìn)行有效管理與檢索，方便員工快速獲取所需信息，提升工作效率。

常見問(wèn)題

• VideoRAG的兼容性如何？ VideoRAG設(shè)計(jì)為與任何大型視頻語(yǔ)言模型（LVLMs）兼容，便于集成使用。
• 使用VideoRAG需要什么樣的技術(shù)基礎(chǔ)？ 用戶只需具備基本的編程知識(shí)和對(duì)開源工具的了解，即可上手VideoRAG的使用。
• VideoRAG能否處理實(shí)時(shí)視頻？ 當(dāng)前版本主要針對(duì)長(zhǎng)視頻內(nèi)容，實(shí)時(shí)視頻處理的功能正在研發(fā)中。