LLaVA-OneVision-2-8B: мультимодальная модель анализирует сжатый видеопоток через кодек вместо нарезки кадров

LLaVA-OneVision-2

Исследователи из Glint Lab, AIM for Health Lab и MVP Lab опубликовали LLaVA-OneVision-2 (LLaVA-OV-2) — мультимодальную модель нового поколения, которая переосмысливает то, как нейросеть «смотрит» видео. Вместо того чтобы нарезать видео на равномерные кадры, модель анализирует сжатый видеопоток через кодек и самостоятельно определяет, на каких фрагментах сосредоточить внимание. LLaVA-OV-2 умеет отвечать на вопросы по видео, локализовать события во времени (temporal grounding), отслеживать объекты между кадрами (video object tracking), рассуждать о пространственных отношениях в 2D и 3D сценах, а также работать с обычными изображениями и документами. Всё это одна архитектура без отдельных декодеров под каждую задачу. Проект полностью открытый: код доступен на GitHub, датасеты — на Hugging Face, где также доступны веса модели.

Почему равномерная выборка кадров не работает

Большинство существующих мультимодальных языковых моделей (MLLM) работают с видео одинаково: берут видеофайл, вырезают из него 8–32 равномерно распределённых кадра и передают их в энкодер. Всё остальное выбрасывается. Это создаёт очевидную проблему: если в видео происходит что-то важное между двумя отобранными кадрами, модель это просто пропустит.

Авторы предлагают другой подход. Видеокодеки вроде H.264 и H.265/HEVC уже содержат информацию о том, где в видео происходят изменения: I-кадры (ключевые кадры) несут полное изображение сцены, а P-кадры кодируют только разницу между соседними кадрами через векторы движения и остаточный сигнал. Именно там, где P-кадры «дорогие» по битрейту, и происходит что-то интересное.

Дорожная карта развития видеопонимания от ранних CNN до codec-aligned подхода LLaVA-OV-2
Эволюция подходов к обработке видео — от ручного отбора кадров (2018–2021) через эвристическое и обученное сжатие токенов к codec-stream токенизации 2026 года.

Как устроена codec-stream токенизация

Ключевое нововведение LLaVA-OV-2 — это codec-stream токенизация. Она работает в четыре этапа, которые авторы назвали GOP Partition, Scoring, Block Selection и Canvas Packing.

Сначала видео разбивается на адаптивные группы кадров (Groups of Pictures, GOP) не по времени, а по накопленному битрейту P/B-кадров. Если в каком-то участке видео битрейт резко растёт, значит, там происходит быстрое движение или смена сцены и граница GOP устанавливается там. Потом для каждой группы вычисляется карта значимости: каждый блок 2×2 патча получает оценку, складывающуюся из нормализованной величины вектора движения и нормализованного остаточного яркостного сигнала. Блоки с высокой оценкой отбираются и упаковываются в компактные канвасы (canvases)  по одному I-канвасу и нескольким P-канвасам на группу.

Четыре шага codec-stream токенизации: разбивка на GOP по битрейту, оценка блоков по движению и остатку, отбор блоков 2×2, упаковка в холсты I/P
Четыре этапа codec-stream токенизации. Битрейт P/B-пакетов определяет границы GOP; векторы движения и остаточный яркостный сигнал совместно указывают, в каких областях кадра сосредоточены визуальные изменения; высокоранговые блоки 2×2 упаковываются в компактные I/P-канвасы

В результате модель тратит больше токенов на динамичные участки видео и меньше на те, где ничего не меняется. Это принципиально отличается от равномерной выборки, где бюджет токенов расходуется одинаково на информативные и на малосодержательные участки.

Все входные данные: видео через кодек, видео с равномерной выборкой и статичные изображения, — обрабатываются единым энкодером OneVision-Encoder с нативным разрешением и трёхмерным позиционным кодированием (3D RoPE). Далее лёгкий двуслойный MLP-коннектор проецирует визуальные эмбеддинги в пространство языковой модели, а декодирование выполняет Qwen3-8B.

Архитектура LLaVA-OneVision-2: видео через кодек и обычная выборка кадров объединяются в одном визуальном интерфейсе, проходят через OneVision-Encoder и декодируются языковой моделью Qwen3
Общая архитектура LLaVA-OV-2. Codec-видео кодируются как I/P-канвасы, обычные видео — как последовательности кадров, изображения — как пространственные токены; все они обрабатываются единым энкодером и декодером

Как модель обучали

Обучение проходило в четыре этапа. На первом модель инициализировали из LLaVA-OneVision-1.5 и добавили 4,2 млн коротких (до 30 секунд) видеопар. На втором добавили масштабные инструкционные данные (~22 млн и ~24 млн сэмплов) и видео до 3 минут. На третьем этапе максимальное число кадров выросло до 384, а в обучение добавили видео длиной 10–15 минут. На четвёртом этапе включили codec-stream токенизацию для длинных видео (384 и 768 кадров) и добавили 4 млн пространственных вопросно-ответных пар в датасете LLaVA-OneVision-2-Spatial-4M.

Две круговые диаграммы: распределение видеоданных по длительности клипов (104 млрд токенов, 8 млн клипов) и распределение пространственных данных по источникам (4 млн сэмплов)
Состав обучающих данных. Слева — корпус видеоподписей (104,1 млрд токенов из 7,96 млн клипов четырёх диапазонов длительности). Справа — пространственный корпус (4 млн сэмплов из шести датасетов)

JumpScore: новый бенчмарк для трудных случаев

Авторы также предложили собственный бенчмарк JumpScore, который закрывает важный пробел в существующих оценках. Датасет опубликован на Hugging Face. Большинство бенчмарков на temporal grounding (локализацию событий во времени) проверяют, может ли модель найти событие, когда соседние кадры визуально непохожи. JumpScore ставит обратную задачу: найти конкретный момент среди множества визуально почти одинаковых циклов. В нём 189 видео со скакалкой, где нужно точно указать начало каждого прыжка с точностью до 0,1–0,3 секунды. Медианный период цикла — около 0,4 секунды, поэтому ошибка в 0,1 секунды означает, что модель почти угадала правильный цикл.

Результаты: на сколько баллов модель обходит конкурентов

LLaVA-OV-2-8B сравнивали с четырьмя моделями того же класса (8 млрд параметров): Qwen3-VL-8B, Keye-VL-1.5-8B, InternVL-3.5-8B и LLaVA-OV-1.5-8B. Наибольший отрыв — на JumpScore (+44,8 пункта над Qwen3-VL) и на задачах temporal grounding и пространственного рассуждения. На большинстве остальных бенчмарков модель лидирует или держится в топ-2.

Video understanding benchmarks for 8B-class MLLMs. LLaVA-OneVision-2-8B
Результаты на 18 видеобенчмарках для моделей класса 8B. LLaVA-OV-2 лидирует по среднему показателю и показывает наибольший отрыв на JumpScore, Charades-STA, ActivityNet и QVHighlights.

По трекингу видеообъектов модель тоже впереди: средний J&F составляет 48,0 против 32,4 у Qwen3-VL. При этом отдельной головы сегментации нет — модель предсказывает координаты точек (x, y) для каждого кадра, а затем передаёт их в SAM 2 как подсказки для построения масок.

Referring video object segmentation and point-to-mask tracking
Результаты задачи поиска и отслеживания объектов по текстовому описанию (referring video object segmentation). LLaVA-OV-2-8B набирает наибольший суммарный показатель (41,0) и лидирует по метрике J&F на всех четырёх бенчмарках.

Где codec лучше, где хуже равномерной выборки

Авторы тщательно проверили, в каких задачах codec-stream токенизация действительно помогает, а где равномерная выборка кадров справляется лучше или не хуже.

Cравнение codec-stream и равномерной выборки при одинаковом бюджете токенов. Codec выигрывает больше всего при малом количестве кадров; при большом бюджете разрыв сокращается.

Codec-stream токенизация даёт наибольший прирост там, где ответ зависит от конкретного момента события: temporal grounding (+9,7 пункта в среднем), JumpScore (+17,3 пункта в среднем по всем бюджетам кадров), распознавание событий и подсчёт объектов. На задачах по длинным видео (VideoMME-Long, LVBench, VideoEval-Pro) codec сохраняет паритет или даёт небольшой плюс — то есть не теряет семантического понимания ради компрессии.

Равномерная выборка остаётся предпочтительной для задач, требующих непрерывного анализа траекторий: предсказание будущих событий, отслеживание деталей движения, взаимодействие двух людей в кадре. Там, где нужна плотная последовательность кадров для мелкотекстурных деталей, codec пропускает часть информации.

Горизонтальная гистограмма: бирюзовые столбцы показывают задачи, где codec выигрывает (визуальное распознавание +13.5, аудиовизуальное рассуждение +9.0), коралловые — где проигрывает (предсказание будущих событий -11.7)
Пошаговая абляция на VideoMME-v2. Codec выигрывает на задачах с дискретными событиями и проигрывает на задачах с плотным анализом траекторий

Пример работы: JumpScore при 128 кадрах

Авторы демонстрируеют показательный пример на клипе с 85 циклами прыжков. При равномерной выборке 128 кадров модель правильно определяет 14 из 85 циклов (mAP 0,116). При codec-stream выборке с тем же бюджетом токенов — 82 из 85 (mAP 0,894). Разница в 7,7 раза объясняется именно тем, что codec концентрирует токены на границах циклов, где битрейт и остаточный сигнал максимальны.

Что это означает

LLaVA-OV-2 показывает, что принцип codec-stream токенизации — не просто очередной способ сжать токены, а другой взгляд на то, что значит «смотреть» видео. Ключевой вывод авторов: кодек и равномерная выборка не конкуренты, а взаимодополняющие инструменты. Codec лучше там, где важны события; равномерная выборка лучше там, где важна непрерывность. Оба режима поддерживаются единой архитектурой без дополнительных адаптеров.

Авторы планируют развивать этот подход в сторону потоковой обработки видео и работы с видео длиной в часы, где визуальные свидетельства нужно постоянно обновлять, сжимать и извлекать из памяти по мере поступления нового контента.


neurohive telegram
Подписаться
Уведомить о
guest

0 Comments
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии