Uma Nova Estrutura para Controle de Imagens e Vídeos
Apresentando uma estrutura flexível para melhorar o controle na geração de imagens e vídeos.
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Índice
Nos últimos anos, criar imagens e vídeos a partir de descrições de texto avançou pra caramba. Mas, descrever cada detalhe de uma imagem ou vídeo só com texto pode ser complicado. Isso levou ao desenvolvimento de várias formas de ter mais controle sobre a geração de imagens e vídeos. Este artigo apresenta uma nova estrutura pensada pra melhorar como a gente controla a criação de imagens e vídeos, tornando tudo mais flexível e eficiente.
O Desafio do Controle
Controlar a criação de imagens e vídeos traz vários desafios. Embora muitos modelos existentes consigam gerar visuais impressionantes, eles frequentemente precisam de tipos específicos de entrada, como mapas de profundidade ou esboços. Depender só dessas entradas pra cada quadro de um vídeo pode causar inconsistências, especialmente porque as características aprendidas para imagens estáticas podem não funcionar bem pra imagens em movimento. Essa inconsistência aparece porque os modelos treinados em imagens não consideram o fluxo do tempo entre diferentes quadros de um vídeo.
Outro problema é que adaptar modelos existentes pra novas tarefas pode exigir muitos recursos computacionais. Treinar um modelo separado pra cada tarefa pode levar centenas de horas e bastante poder de computação. Isso é uma barreira e tanto pra muitos usuários que querem usar esses modelos avançados sem ter os recursos pra treiná-los do zero.
A Estrutura Proposta
Pra enfrentar esses desafios, a estrutura proposta traz uma abordagem eficaz e flexível. Essa estrutura permite que os usuários adicionem vários controles a qualquer modelo de criação de imagens ou vídeos usando características de modelos pré-treinados, mantendo o modelo original sem mudanças. Adaptando características pré-treinadas, a estrutura consegue lidar com diferentes tipos de entrada e manter a consistência temporal entre os quadros do vídeo.
Vantagens da Estrutura
Controles Diversificados: A estrutura se adapta a várias condições, como controle de vídeo, controle de imagem e até condições de quadros esparsos, onde as entradas são fornecidas só para alguns quadros.
Eficiência: Em vez de treinar um novo modelo pra cada tarefa, essa estrutura permite que os usuários reutilizem modelos existentes de forma eficiente, reduzindo muito o tempo e os recursos necessários.
Compatibilidade: A estrutura é compatível com vários modelos de base, facilitando a transição entre diferentes tarefas de geração de imagens e vídeos.
Processo de Treinamento
O processo de treinamento envolve criar camadas de adaptação que conectam as características do modelo pré-treinado ao novo modelo de geração de imagens ou vídeos. O objetivo é alinhar essas características enquanto mantém os parâmetros dos modelos originais congelados. Isso significa que a estrutura pode se ajustar a novas tarefas sem interromper o trabalho fundamental dos modelos existentes.
A estrutura usa tanto módulos espaciais quanto temporais pra garantir que os vídeos gerados mantenham consistência entre os quadros. Incorporando informações espaciais e temporais, a estrutura consegue se adaptar efetivamente às diferentes necessidades da geração de vídeos.
Aplicações
A flexibilidade dessa estrutura possibilita uma ampla gama de aplicações:
1. Controle de Imagem
Usando a estrutura, os usuários podem controlar como características específicas em uma imagem são geradas. Isso pode envolver guiar o modelo a focar em detalhes particulares, melhorando a qualidade geral da imagem gerada.
2. Controle de Vídeo
A estrutura permite um controle mais detalhado sobre a geração de vídeos. Os usuários podem guiar o modelo com base em quadros e outras condições, garantindo uma saída mais suave e consistente. Isso é especialmente importante para projetos que precisam de precisão em relação ao fluxo e ao tempo do vídeo.
3. Condições de Quadros Esparsos
Pra situações onde as entradas podem não estar disponíveis pra cada quadro, a estrutura lida com esse controle esparso de forma eficiente. Essa capacidade é crucial para aplicações do mundo real onde os dados completos nem sempre estão acessíveis.
4. Controle de Múltiplas Condições
A estrutura suporta a combinação de múltiplos tipos de condições de entrada. Por exemplo, ela pode integrar um mapa de profundidade e uma imagem de referência pra melhorar a precisão. Esse recurso permite um controle mais nuançado sobre a saída gerada.
Avaliação de Desempenho
Testes extensivos da estrutura em comparação com modelos populares como SDXL e outros mostraram resultados promissores. Em várias situações envolvendo geração de imagens e vídeos, essa estrutura se saiu muito bem. Ela conseguiu igualar ou até superar o desempenho de modelos existentes enquanto reduzia significativamente o tempo e os recursos necessários pra o treinamento.
Resultados dos Experimentos
Geração de Imagens: A estrutura gerou imagens que corresponderam à qualidade das saídas de modelos mais intensivos em recursos. Usando mapas de profundidade e condições de borda, produziu resultados satisfatórios em qualidade visual.
Geração de Vídeos: Quando aplicada a tarefas de geração de vídeos, a estrutura se destacou na criação de vídeos consistentes e de alta qualidade. Os testes mostraram que ela superou vários métodos de controle mantendo a integridade espacial dos visuais.
Cenários de Múltiplas Condições: A estrutura demonstrou sua capacidade de gerenciar múltiplas entradas de forma eficaz, o que melhorou a qualidade visual e o controle espacial das saídas geradas.
Conclusão
Resumindo, essa nova estrutura aborda os desafios que costumam aparecer na geração de imagens e vídeos. Ao reutilizar modelos pré-treinados e fornecer aos usuários um mecanismo de controle flexível, ela abre portas pra usos mais criativos e eficientes da tecnologia na geração de visuais. A capacidade de adaptar modelos existentes sem grandes recursos de treinamento é um grande passo à frente, tornando a geração avançada de imagens e vídeos acessível a um público maior. Este trabalho não só demonstra o potencial de métodos de controle eficientes, mas também prepara o terreno pra futuros avanços nessa área.
Título: Ctrl-Adapter: An Efficient and Versatile Framework for Adapting Diverse Controls to Any Diffusion Model
Resumo: ControlNets are widely used for adding spatial control to text-to-image diffusion models with different conditions, such as depth maps, scribbles/sketches, and human poses. However, when it comes to controllable video generation, ControlNets cannot be directly integrated into new backbones due to feature space mismatches, and training ControlNets for new backbones can be a significant burden for many users. Furthermore, applying ControlNets independently to different frames cannot effectively maintain object temporal consistency. To address these challenges, we introduce Ctrl-Adapter, an efficient and versatile framework that adds diverse controls to any image/video diffusion model through the adaptation of pretrained ControlNets. Ctrl-Adapter offers strong and diverse capabilities, including image and video control, sparse-frame video control, fine-grained patch-level multi-condition control (via an MoE router), zero-shot adaptation to unseen conditions, and supports a variety of downstream tasks beyond spatial control, including video editing, video style transfer, and text-guided motion control. With six diverse U-Net/DiT-based image/video diffusion models (SDXL, PixArt-$\alpha$, I2VGen-XL, SVD, Latte, Hotshot-XL), Ctrl-Adapter matches the performance of pretrained ControlNets on COCO and achieves the state-of-the-art on DAVIS 2017 with significantly lower computation (< 10 GPU hours).
Autores: Han Lin, Jaemin Cho, Abhay Zala, Mohit Bansal
Última atualização: 2024-05-24 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2404.09967
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.09967
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.
Ligações de referência
- https://ctrl-adapter.github.io
- https://huggingface.co/lllyasviel/sd-controlnet-depth
- https://huggingface.co/lllyasviel/sd-controlnet-canny
- https://huggingface.co/lllyasviel/ControlNet
- https://docs.opencv.org/4.x/d4/dee/tutorial_optical_flow.html
- https://laion.ai/blog/laion-pop/
- https://github.com/isl-org/MiDaS
- https://github.com/huggingface/controlnet_aux
- https://github.com/mseitzer/pytorch-fid
- https://github.com/GaParmar/clean-fid
- https://scikit-image.org/docs/stable/auto_examples/transform/plot_ssim.html
- https://scikit-learn.org/stable/modules/classes.html
- https://openai.com/sora
- https://lexica.art/