我爱计算机视觉 09月25日 17:50
ContextFlow:无需训练,轻松实现视频物体编辑
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来自北大和港科大的研究者提出了名为ContextFlow的新模型,它能够像编辑图片一样,在视频中轻松实现物体的新增、替换或删除,并且整个过程无需额外训练。该模型解决了现有视频编辑技术中存在的保真度差和上下文冲突等问题。ContextFlow采用高阶求解器保证视频逆向过程的无损,并引入“自适应上下文丰富”机制,通过“软引导”方式让新物体自然融入视频环境,同时保持背景的真实性。此外,模型还通过数据驱动的“引导响应度量”分析,精准定位关键编辑层,实现高效且精确的编辑。实验结果表明,ContextFlow在多项视频编辑任务上表现出色,超越了现有无需训练的方法,甚至媲美需要训练的先进模型。

✨ **无需训练的视频物体编辑**:ContextFlow模型能够实现视频中物体的插入、替换和删除,且整个过程无需进行额外的模型训练。这极大地降低了视频编辑的技术门槛和时间成本,使得普通用户也能轻松进行复杂的视频内容修改。

🎯 **解决保真度和上下文冲突难题**:该模型通过采用高阶求解器(如Rectified Flow)来解决视频逆向工程中的保真度问题,确保视频背景在编辑过程中不失真。同时,其核心的“自适应上下文丰富”机制通过“软引导”策略,避免了传统“硬替换”带来的上下文冲突,使编辑后的物体能与视频环境自然融合,光照、阴影和动态都匹配得当。

🧠 **数据驱动的关键层分析**:ContextFlow利用“引导响应度量”这一新指标,通过数据驱动的方式分析不同编辑任务(如物体插入、交换、删除)在Diffusion Transformers (DiTs)模型中不同层的敏感度。这使得模型能够精确地在最关键的层进行信息注入,从而实现高效且精准的编辑,避免不必要的计算和干扰,提升了编辑的有效性。

CV君 2025-09-24 17:33 江苏

视频编辑,原来可以这么简单。

今天给大家聊一个好玩又实用的技术,来自北大和港科大的朋友们提出来的一个叫 ContextFlow 的新模型。简单说,它能让你像P图一样轻松编辑视频里的物体,比如凭空加个东西、把A换成B,或者直接让某个物体消失,而且全程 无需训练!效果嘛,可以说是相当惊艳,不仅画面真实,而且前后帧连贯,毫无破绽。

想象一下,给视频里的赛车换个酷炫的涂装,或者让一只恐龙出现在你的后院,是不是很酷?这就是ContextFlow想干的事。

论文标题: ContextFlow: Training-Free Video Object Editing via Adaptive Context Enrichment

作者: Yiyang Chen, Xuanhua He, Xiujun Ma, Yue Ma

机构: 北京大学;香港科技大学

论文地址: https://arxiv.org/abs/2509.17818

项目主页: https://yychen233.github.io/ContextFlow-page

当前的困境

在ContextFlow出来之前,视频编辑这事儿其实挺折腾的。主要有两大难点:

保真度差:很多方法在编辑视频时,为了把新东西加进去,得先对视频进行一次“逆向工程”(Inversion),把它变成一堆“噪音”,然后再从噪音变回编辑后的视频。但这个过程,尤其是基于传统DDIM的方法,是有损的,就像一张图片传来传去会变模糊一样。这就导致最终还原的视频背景可能都变样了,更别提精准编辑了。

上下文冲突:更早的一些方法比较“暴力”,直接在模型的特征层进行“硬替换”(Hard Replacement)。这就像给一张照片打补丁,虽然把新东西放上去了,但这个“补丁”和周围的环境格格不入。在视频里,这就导致编辑的物体看起来像是“贴”上去的,光照、阴影、动态都对不上,非常假。

尤其是在现在流行的Diffusion Transformers (DiTs)架构上,这些问题更头疼,因为DiT的内部结构和之前的U-Net不一样,之前那些“凭经验”的编辑技巧都不好使了。

ContextFlow的解法

为了解决这些难题,ContextFlow提出了一个全新的框架,CV君觉得它的思路非常巧妙,主要有三大法宝。

法宝一:高阶求解器,保证无损逆向

首先,为了解决保真度问题,ContextFlow抛弃了传统的一阶求解器,改用了一个叫 Rectified Flow (RF) 的高阶求解器。你可以把它理解成一个更精确的“逆向工程”工具,它能把视频几乎无损地变成噪音,也能从噪音高质量地还原回来。这就打下了一个非常坚实的基础,保证了视频的背景和未编辑部分在整个过程中不会失真。

法宝二:自适应上下文丰富 (Adaptive Context Enrichment)

这是ContextFlow的核心!为了避免“硬替换”带来的上下文冲突,它采用了一种更“聪明”的融合策略。

具体来说,在生成编辑后视频的每一步,模型会同时跑两条路径:

重建路径:负责还原原始视频,保留原始的背景、光照、动态等信息。

编辑路径:负责根据你的要求(比如“加一只皮卡丘”)来合成新的内容。

然后,最关键的一步来了:ContextFlow并不会粗暴地用编辑路径的特征去替换重建路径的特征,而是把两条路径的上下文信息(Key-Value对)拼接 在一起,让模型自己去“看”,自己去决定在当前这个像素点,应该更多地关注原始背景,还是更多地关注要合成的新物体。

这种“软引导”的方式,就像是给模型提供了两个平行的世界,让它自己去融合,而不是强迫它二选一。结果就是,新加入的物体能完美地融入环境,而背景又能保持原样。

法宝三:数据驱动的关键层分析

那么,这个“上下文丰富”的操作,应该在模型的哪些层进行呢?是在浅层、中层还是深层?

作者们发现,对于不同的编辑任务(比如插入、交换、删除),起关键作用的层是不一样的。于是,他们提出了一个叫 引导响应度量 (Guidance Responsiveness Metric) 的新指标,通过数据驱动的方式,系统地分析出了不同任务对应的“关键层”。

比如,物体插入 任务对模型的浅层更敏感,因为浅层主要处理空间和结构信息;而 物体交换 则更依赖深层,因为深层负责理解更抽象的语义概念。

通过这种方式,ContextFlow可以把力气用在刀刃上,只在最关键的几个层进行引导,既高效又精准,避免了不必要的计算和干扰。

实验效果怎么样?

一句话:非常能打。

从放出的量化对比表和各种效果图来看,ContextFlow在物体插入、交换和删除任务上,全面超越了现有的其他无需训练的方法,比如AnyV2V。

甚至,它的效果比一些需要大量数据进行训练的SOTA方法(如I2VEdit)还要好,生成的视频在视觉保真度、时间连贯性和美学质量上都表现出色。

作者们还做了大量的消融实验,证明了他们提出的每个模块都是不可或缺的。比如,如果不使用“上下文丰富”,编辑的物体就会“飘”;如果用“硬替换”来代替,物体的身份就很难保持一致。

同样,注入引导的层数(k=4最好)、注入的时间步长(τ=0.5最佳)以及选择哪些层来注入,都通过实验找到了最优解。

CV君觉得,这篇论文为基于DiT的视频编辑提供了一个非常优雅且有效的解决方案,特别是“自适应上下文丰富”和“引导响应度量”这两个点,不仅解决了实际问题,也为后续的研究提供了新的思路。

大家对这个方法怎么看?欢迎在评论区留下你的看法!

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