Detecting and Mitigating Insertion Hallucination in Video-to-Audio Generation

TL;DR

HALCON方法减少视频到音频生成中的插入幻觉,降低50%以上。

cs.SD 🔴 高级 2025-10-09 29 次浏览
Liyang Chen Hongkai Chen Yujun Cai Sifan Li Qingwen Ye Yiwei Wang
视频到音频 插入幻觉 HALCON 音频生成 数据集偏差

核心发现

方法论

本文提出了HALCON方法,通过三阶段过程减少插入幻觉。首先生成初始音频以暴露幻觉片段,然后识别并掩盖不可靠的视频特征,最后使用校正后的条件重新生成音频。此方法不需要重新训练模型。

关键结果

  • HALCON方法在Kling-Audio-Eval数据集上将幻觉发生率减少了62%,幻觉持续时间减少了64%。
  • 在VGGSound数据集上,幻觉发生率减少了约52%,但持续时间减少较小,表明训练偏差的影响。
  • 在AVE数据集上,HALCON方法使幻觉发生率减少了53.5%,持续时间减少了40.7%。

研究意义

该研究首次系统定义、测量并有效缓解了视频到音频生成中的插入幻觉问题。通过引入新的评估指标IH@vid和IH@dur,研究为更可靠的V2A模型铺平了道路,提升了模型在实际应用中的可信度。

技术贡献

技术贡献在于提出了HALCON方法,通过动态掩盖不可靠的视频特征来减少幻觉。与现有方法相比,HALCON在不损害音频质量和时间同步性的情况下,有效减少了幻觉。

新颖性

首次定义并系统研究了插入幻觉现象,提出了HALCON方法以解决此问题。与以往工作不同,HALCON不需要重新训练模型,直接在推理阶段进行干预。

局限性

  • HALCON在训练数据集上减少幻觉的效果有限,表明模型可能对训练偏差过拟合。
  • 在某些情况下,可能会误掩盖重要的视频特征,影响音频生成质量。

未来方向

未来研究可以探索更精细的特征掩盖策略,以及在更多数据集上的泛化能力。此外,研究可以扩展到其他多模态生成任务中。

AI 总览摘要

视频到音频生成技术近年来取得了显著进展,但现有模型常常生成与视觉内容不匹配的声音事件,如插入幻觉。本文首次定义并系统研究了这一现象,提出了HALCON方法以减少幻觉。HALCON通过三阶段过程:生成初始音频、识别并掩盖不可靠的视频特征、重新生成音频,显著降低了幻觉发生率和持续时间。实验结果表明,HALCON在多个数据集上有效减少了幻觉,同时保持了音频质量和时间同步性。该研究为更可靠的V2A模型铺平了道路,具有重要的学术和实际意义。未来的研究可以探索更精细的特征掩盖策略和在其他多模态生成任务中的应用。

深度分析

研究背景

视频到音频生成技术旨在自动为视频合成声音,传统上依赖于手动的Foley制作。近年来,MMAudio和ThinkSound等模型通过大规模数据集学习音视频对齐,取得了显著进展。然而,这些模型在生成过程中常常出现插入幻觉,即生成与视觉内容不匹配的声音事件。

核心问题

插入幻觉是指模型生成的声音事件没有对应的视觉来源。这一现象主要由数据集偏差驱动,如屏外声音的普遍存在。现有的评估指标未能检测到这一问题,导致对模型可靠性的误导性评估。

核心创新

HALCON方法通过三阶段过程减少插入幻觉。首先生成初始音频以暴露幻觉片段,然后识别并掩盖不可靠的视频特征,最后使用校正后的条件重新生成音频。此方法不需要重新训练模型,直接在推理阶段进行干预。

方法详解

  • �� 初始生成:从输入视频生成初始音频。
  • �� 幻觉检测:使用多检测器集成框架识别幻觉片段。
  • �� 特征校正:掩盖不可靠的视频特征,使用校正后的特征重新生成音频。

实验设计

实验在Kling-Audio-Eval、VGGSound和AVE数据集上进行,评估HALCON方法的有效性。使用IH@vid和IH@dur指标量化幻觉的发生率和严重程度,并与现有模型进行对比。

结果分析

HALCON方法在多个数据集上显著减少了幻觉发生率和持续时间。在Kling-Audio-Eval数据集上,幻觉发生率减少了62%,持续时间减少了64%。在VGGSound数据集上,幻觉发生率减少了约52%。

应用场景

HALCON方法可用于提高视频到音频生成模型的可靠性,适用于电影、游戏和动画等多媒体内容的自动音效生成。

局限与展望

HALCON在训练数据集上减少幻觉的效果有限,表明模型可能对训练偏差过拟合。在某些情况下,可能会误掩盖重要的视频特征,影响音频生成质量。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象你在厨房里做饭。你有一个食谱(视频),需要根据食谱做出一道菜(音频)。有时候,食谱上会有一些不相关的步骤,比如在做沙拉时加入音乐。HALCON方法就像一个聪明的助手,它能识别出这些不相关的步骤,并帮助你专注于真正需要的步骤,从而做出更美味的菜肴。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个游戏,你的任务是根据视频内容生成合适的音效。有时候,游戏会给你一些不相关的提示,比如在安静的场景中播放音乐。HALCON就像一个超级助手,它能识别出这些不相关的提示,并帮助你生成更合适的音效,让游戏体验更真实!

术语表

插入幻觉 (Insertion Hallucination)

指生成的声音事件没有对应的视觉来源,常见于数据集偏差导致的模型错误。

在视频到音频生成中,模型常生成与视觉不符的声音,如音乐或讲话。

HALCON

一种减少插入幻觉的方法,通过掩盖不可靠的视频特征来校正音频生成。

HALCON在推理阶段进行干预,不需要重新训练模型。

IH@vid

衡量视频中幻觉发生率的新指标。

用于量化视频到音频生成中插入幻觉的频率。

IH@dur

衡量幻觉持续时间的新指标。

用于评估生成音频中插入幻觉的严重程度。

多检测器集成框架

结合多个音频事件检测器的框架,用于识别幻觉片段。

通过多数投票机制提高幻觉检测的准确性。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在不影响音频质量的情况下进一步减少幻觉?现有方法在训练数据集上效果有限。
  • 2 如何扩展HALCON方法以适用于其他多模态生成任务?
  • 3 如何在不增加计算成本的情况下提高幻觉检测的精度?

应用场景

近期应用

多媒体内容制作

HALCON可用于电影、游戏和动画的自动音效生成,提高音频与视频的匹配度。

远期愿景

多模态生成任务

未来,HALCON方法可扩展到其他多模态生成任务中,提升生成内容的可靠性和真实性。

原文摘要

Video-to-Audio generation has made remarkable strides in automatically synthesizing sound for video. However, existing evaluation metrics, which focus on semantic and temporal alignment, overlook a critical failure mode: models often generate acoustic events, particularly speech and music, that have no corresponding visual source. We term this phenomenon Insertion Hallucination and identify it as a systemic risk driven by dataset biases, such as the prevalence of off-screen sounds, that remains completely undetected by current metrics. To address this challenge, we first develop a systematic evaluation framework that employs a majority-voting ensemble of multiple audio event detectors. We also introduce two novel metrics to quantify the prevalence and severity of this issue: IH@vid (the fraction of videos with hallucinations) and IH@dur (the fraction of hallucinated duration). Building on this, we introduce HALCON to mitigate IH. HALCON follows a three-stage procedure: it first generates initial audio to expose hallucinated segments, then identifies and masks the corresponding unreliable video features, and finally regenerates the audio using the corrected conditioning. Experiments on several mainstream V2A benchmarks first reveal that state-of-the-art models suffer from severe IH. In contrast, our HALCON method reduces both the prevalence and duration of hallucinations by over 50\% on average, without degrading, and in some cases even improving, conventional metrics for audio quality and temporal synchronization. Our work is the first to formally define, systematically measure, and effectively mitigate Insertion Hallucination, paving the way for more reliable and faithful V2A models.

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