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# Computerwissenschaften # Computer Vision und Mustererkennung

Revolutionierung der Medienzugänglichkeit mit synthetischen Gebärdensprachdolmetschern

Neue Technologie erstellt Gebärdensprachvideos für die Gehörlosen- und Schwerhörigen-Community.

Sudha Krishnamurthy, Vimal Bhat, Abhinav Jain

― 8 min Lesedauer


Durchbruch in der Durchbruch in der Gebärdensprache Technologie DHH-Community schaffen. Immersive Medienerlebnisse für die
Inhaltsverzeichnis

In der heutigen Welt der Streaming-Dienste wollen alle die neuesten Shows und Filme sehen. Aber was ist mit der Gehörlosen- und Schwerhörigen-Community (DHH)? Die verpassen oft den Spass, weil normale Untertitel nicht ausreichen. Hier kommt eine neue Möglichkeit, Videos zugänglicher zu machen: das Erstellen von Videos in Gebärdensprache mit synthetischen Dolmetschern. Dieser Bericht zeigt, wie Technologie genutzt wird, um diese anpassbaren Gebärdensprachvideos zu erstellen, die Medien für alle viel angenehmer machen.

Die Herausforderung der Barrierefreiheit

Mit dem Wachstum vieler Streaming-Plattformen wächst auch die Vielfalt der verfügbaren Inhalte. Ob es sich um einen packenden Film, eine lustige Stand-up-Comedy-Show oder ein Live-Konzert handelt, Zuschauer aus allen Lebensbereichen können einschalten. Allerdings gab es trotz fantastischer Verbesserungen bei der Bereitstellung von Inhalten in verschiedenen Sprachen durch Synchronisation und Übersetzung nicht dasselbe für die DHH-Community.

Für viele in dieser Gemeinschaft können traditionelle Optionen wie Untertitel einschränkend sein. Sie haben vielleicht Schwierigkeiten beim Lesen oder ziehen einfach den visuellen Ausdruck der Gebärdensprache vor. Leider gibt es nicht genug ausgebildete Gebärdensprachdolmetscher, um mit dem Anstieg des Medieninhalts Schritt zu halten. Das lässt das Publikum fühlen, dass es ausgeschlossen ist, und der Bedarf an ausdrucksvolleren Alternativen ist dringend.

Warum Gebärdensprache?

Gebärdensprache ist mehr als nur Handgesten; es ist eine vollwertige visuelle Sprache. Sie ermöglicht der DHH-Community, Medieninhalte auf eine Weise zu verbinden, die Text einfach nicht kann. Während Untertitel eine grundlegende Übersetzung dessen bieten können, was gesagt wird, können sie den Ton, die Emotion und den Kontext vermissen, die die Gebärdensprache ausdrückt. Denk an Gebärdensprache wie an einen Film mit einer fantastischen Handlung, aber ohne Spezialeffekte – etwas Wesentliches fehlt.

Von Herausforderungen zu Lösungen

Die Herausforderungen erkennend, haben Technik-Experten sich zum Ziel gesetzt, die Medienzugänglichkeit für die DHH-Community zu verbessern, indem sie Gebärdensprachvideos mit synthetischen Dolmetschern erstellen. Mithilfe fortschrittlicher Modellierungstechniken können sie nun realistische und ausdrucksstarke Dolmetscher generieren, die die Videos ansprechender machen.

Der Ansatz

Im Kern dieser neuen Technologie stehen zwei wichtige Modellierungsansätze: parametrische Modellierung und generative Modellierung. Lass uns das runterbrechen!

Parametrische Modellierung

Dieser Ansatz hilft, die Bewegungen eines menschlichen Dolmetschers auf ein 3D-Modell zu übertragen. Der Prozess beginnt damit, dass die Bewegungen aus einem Video einer Person, die gebärdet, genommen und auf einen digitalen Avatar übertragen werden. Durch das Erfassen von realen Gebärdenhaltungen sorgt die Technik dafür, dass der synthetische Dolmetscher überzeugend aussieht und sich bewegt.

Generative Modellierung

Sobald die Haltungen festgelegt sind, kommt die generative Modellierung ins Spiel, um den synthetischen Dolmetscher zum Leben zu erwecken. Dies beinhaltet die Verwendung fortschrittlicher Algorithmen, die neue Videobilder erstellen können, indem sie auf den Haltungen aufbauen und sie gleichzeitig visuell ansprechend halten. Der Clou bei dieser Methode ist, dass sie Anpassungen erlaubt. Zuschauer können Dolmetscher anfordern, die auf eine bestimmte Weise aussehen – egal ob nach Alter, Geschlecht oder sogar Hautfarbe – und die Videos für ein breiteres Publikum nachvollziehbar machen.

Anpassungsfunktionen

Stell dir vor, du schaust eine Kindershow und siehst einen Dolmetscher, der wie ein kleines Kind aussieht! Das ist ziemlich cool. Die Anpassungsfunktion berücksichtigt verschiedene Vorlieben und sorgt dafür, dass sich jeder Zuschauer einbezogen fühlt, egal aus welchem Hintergrund.

Das Nutzererlebnis

Um zu verstehen, was für das Publikum am besten funktioniert, hat eine Umfrage mit einer Gruppe von Gebärdensprachbenutzern einige aufschlussreiche Rückmeldungen ergeben. Es stellte sich heraus, dass viele Benutzer synthetische Dolmetscher schätzen, sie aber lieber ausdrucksvoller und lebensechter hätten, anstatt robotic oder steif.

Eine Vorliebe für Realismus

Als Proben von Videos mit sowohl menschlichen Dolmetschern als auch synthetischen Dolmetschern gezeigt wurden, neigten die meisten Benutzer zu denen, die menschenähnlicher aussahen. Schliesslich will niemand von einem Roboter unterhalten werden!

Die Kraft der Anpassung

Die Umfrage ergab auch, dass die Benutzer die Möglichkeit wollten, Dolmetscher anzupassen, um ihrer lokalen Gemeinschaft gerecht zu werden. Ein Dolmetscher, der wie ein Kind aussieht, wäre beispielsweise ansprechender in Bildungsprogrammen für Kinder. Ebenso könnte ein Dolmetscher, der die Vielfalt der lokalen Gemeinschaft widerspiegelt, das Seherlebnis erheblich verbessern.

Verschiedene Herausforderungen angehen

Diese Videos zu erstellen, ist nicht so einfach, wie es klingt. Es gibt mehrere Herausforderungen zu überwinden, aber Technik-Experten haben erhebliche Fortschritte gemacht.

Sicherstellen eines hochgenauen Pose-Transfers

Ob es sich um eine heitere Komödie oder einen ernsthaften Nachrichtensender handelt, das Gebärden muss fliessend und klar sein. Das bedeutet, dass es entscheidend ist, das Wesen jeder Geste so genau wie möglich zu erfassen. Ein hochgenauer Transfer stellt sicher, dass der synthetische Dolmetscher von jedem gleich interpretiert wird, egal von wo er schaut.

Anpassung ohne Aufwand

Eine weitere Herausforderung besteht darin, den Anpassungsprozess einfach und schnell zu gestalten. Wenn Benutzer Stunden damit verbringen müssen, ein Modell zu trainieren, um ihren idealen Dolmetscher zu erhalten, ist es unwahrscheinlich, dass sie dabei bleiben. Das Ziel hier ist es, ein Setup zu schaffen, das sich schnell an verschiedene Bedürfnisse anpassen kann, ohne übermässiges Training.

Ein Blick auf die Technologie

Wie passiert all dieser Zauber? Lass uns einen Blick auf die verschiedenen technologischen Komponenten werfen, die zusammenkommen, um diese ansprechenden Gebärdensprachvideos zu erstellen.

MediaPipe-Magie

Eines der Schlüsselwerkzeuge, das für die Pose-Extraktion verwendet wird, ist MediaPipe. Diese praktische Bibliothek hilft dabei, die wesentlichen Posen aus einem Gebärdenvideo zu erfassen, sodass sie auf einen synthetischen Gebärden-Avatar übertragen werden können. Obwohl es effektiv ist, hat es manchmal Schwierigkeiten mit schnellen Bewegungen, was die Technik-Experten dazu bringt, kreativ zu werden, wie sie diese Posen glätten.

Zittern herausfiltern

Hast du jemals ein Video gesehen, in dem das Bild wie ein Kind auf Zucker umherspringt? Das nennt man Zittern, und es kann ablenkend sein. Um dem entgegenzuwirken, wird ein Glättungsalgorithmus auf die Posen angewendet, der sicherstellt, dass alles flüssig läuft, ähnlich wie bei einem gut choreografierten Tanz.

Avatar-Rendering

Nach dem Filtern werden diese Posen auf einen 3D-Avatar übertragen. Die Avatare sind so gestaltet, dass sie realistisch aussehen, komplett mit Texturen und Beleuchtung, die reale Szenarien nachahmen. Denk daran, als würde man einen animierten Charakter erstellen, der Emotionen und Ausdrücke genauso gut vermitteln kann wie ein menschlicher Dolmetscher.

Der synthetische Dolmetscher wird generiert

Der nächste Schritt besteht darin, einen synthetischen Dolmetscher zu generieren. Hier werden das Aussehen und die Bewegungen des Dolmetschers separat erstellt. Durch die Verwendung von Bildaufforderungen und anderen Techniken ermöglicht dieser Schritt vielfältigere und nachvollziehbarere Dolmetscher. Egal, ob du einen grossen, kleinen oder durchschnittlichen Dolmetscher willst, die Technologie kann es ermöglichen.

Ergebnisse und Verbesserungen

Die Technologie hat einen langen Weg zurückgelegt, aber ständige Bewertungen halten sie auf Kurs. Die Ersteller bewerten regelmässig die Videos auf Realismus und Konsistenz, indem sie verschiedene Messgrössen verwenden.

Temporale Konsistenz

Einer der wesentlichen Aspekte bei der Erstellung glaubwürdiger Gebärdensprachvideos ist, das Aussehen des Dolmetschers über die Frames hinweg konstant zu halten. Das bedeutet, dass Benutzer sich darauf verlassen können, dass der Dolmetscher vom Anfang bis zum Ende ähnlich aussieht und plötzliche Kostümwechsel vermeidet!

Benutzerfeedback

Rückmeldungen von Benutzern spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Technologie. Die Ergebnisse der ersten Umfragen haben zu Verbesserungen geführt, die Realismus und Anpassung priorisieren. Schliesslich, wenn die Benutzer nicht zufrieden sind, was ist dann der Sinn?

Der Spass an der Personalisierung

Stell dir vor, du könntest deine Lieblingsshow mit einem Dolmetscher sehen, der genau wie du oder jemand aus deiner Gemeinde aussieht. Dank der Personalisierungsfunktion können Benutzer ein einzelnes Bild einer Person eingeben, um die Erstellung des Dolmetschers, den sie bevorzugen, zu leiten. Das macht das gesamte Erlebnis viel nachvollziehbarer.

Verwendung multimodaler Aufforderungen

Um das Aussehen des Dolmetschers weiter zu verfeinern, können Benutzer vielschichtige Aufforderungen angeben. Zum Beispiel kann das Hinzufügen von Details über das Outfit zusammen mit dem Bild eine massgeschneiderte Erfahrung schaffen. Willst du deinen Dolmetscher in einem blauen Hemd mit Brille? Sag einfach Bescheid!

Dolmetscher-Vielfalt

Die Schönheit dieser Technologie liegt darin, dass sie die Tür zu einer Vielzahl von Dolmetschern öffnet, die verschiedenen Zielgruppen gerecht werden können. Mit verfügbaren Anpassungsoptionen besteht das Ziel darin, sicherzustellen, dass jeder die Inhalte auf die für ihn passendste Weise geniessen kann.

Vielfältige Dolmetscher generieren

Egal, ob es sich um einen kleinen Jungen handelt, der eine Kindershow dolmetscht, oder um eine ältere Frau, die eine herzliche Botschaft vermittelt, diese Technologie ermöglicht es, eine Reihe von Dolmetschern zu erstellen, die mit verschiedenen demografischen Gruppen Resonanz finden.

Zukünftige Aussichten

So aufregend diese Entwicklungen auch sind, es gibt noch viel zu tun. Die Technologie verbessert sich ständig, mit laufender Forschung, die darauf abzielt, das Gebärden-Erlebnis noch besser zu machen. Benutzerbewertungen werden eine zentrale Rolle dabei spielen, sicherzustellen, dass Innovationen den Bedürfnissen des Publikums entsprechen.

Real-Life-Tests

Irgendwann wird das Testen mit realen Benutzern noch mehr Einblicke darüber geben, wie diese Gebärdensprachvideos von der DHH-Community aufgenommen werden. Dies wird zu Verbesserungen führen, die die Zugänglichkeit weiter verbessern könnten.

Fazit

Die Zugänglichkeit von Medieninhalten für die DHH-Community hat dank innovativer Technologie, die anpassbare Gebärdensprachvideos generiert, einen langen Weg zurückgelegt. Durch die Kombination von Realismus, Personalisierung und effektivem Pose-Transfer zielt diese Technologie darauf ab, die Kluft zu überbrücken und alle in die Freude an gemeinsamen Medienerlebnissen einzubeziehen.

Also lehn dich zurück, entspanne dich und geniesse die Show – denn jeder hat das Recht, sich einbezogen zu fühlen, egal wie er kommunizieren möchte!

Originalquelle

Titel: DiffSign: AI-Assisted Generation of Customizable Sign Language Videos With Enhanced Realism

Zusammenfassung: The proliferation of several streaming services in recent years has now made it possible for a diverse audience across the world to view the same media content, such as movies or TV shows. While translation and dubbing services are being added to make content accessible to the local audience, the support for making content accessible to people with different abilities, such as the Deaf and Hard of Hearing (DHH) community, is still lagging. Our goal is to make media content more accessible to the DHH community by generating sign language videos with synthetic signers that are realistic and expressive. Using the same signer for a given media content that is viewed globally may have limited appeal. Hence, our approach combines parametric modeling and generative modeling to generate realistic-looking synthetic signers and customize their appearance based on user preferences. We first retarget human sign language poses to 3D sign language avatars by optimizing a parametric model. The high-fidelity poses from the rendered avatars are then used to condition the poses of synthetic signers generated using a diffusion-based generative model. The appearance of the synthetic signer is controlled by an image prompt supplied through a visual adapter. Our results show that the sign language videos generated using our approach have better temporal consistency and realism than signing videos generated by a diffusion model conditioned only on text prompts. We also support multimodal prompts to allow users to further customize the appearance of the signer to accommodate diversity (e.g. skin tone, gender). Our approach is also useful for signer anonymization.

Autoren: Sudha Krishnamurthy, Vimal Bhat, Abhinav Jain

Letzte Aktualisierung: 2024-12-05 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2412.03878

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.03878

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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