VMB – 中科院联合多所高校机构推出增强多模态音乐生成的框架-爱论文

VMB是什么

VMB（Visuals Music Bridge）是中国科学院信息工程研究所、中国科学院大学网络空间安全学院、上海人工智能实验室、上海交通大学等机构推出的多模态音乐生成框架，能从文本、图像和视频等多种输入模态生成音乐。VMB基于构建文本桥接和音乐桥接解决数据稀缺、跨模态对齐弱和可控性有限的问题。文本桥接将视觉输入转换为详细的音乐描述，音乐桥接结合广泛和针对性的音乐检索策略，提供用户控制。VMB的显式条件音乐生成框架整合两个桥接，显著提升音乐质量、模态对齐和定制对齐，超越传统方法。

VMB的主要功能

多模态音乐描述模型（Multimodal Music Description Model）：将视觉输入（如图像和视频）转换成详细的文本描述，为音乐生成提供文本桥接。双轨音乐检索（Dual-track Music Retrieval）：结合广泛和针对性的音乐检索策略，提供音乐桥接，支持用户修改文本描述或提供参考音乐控制输出音乐。显式条件音乐生成（Explicitly Conditioned Music Generation）：基于文本桥接和音乐桥接生成音乐，整合两个显式桥接到一个文本到音乐的扩散变换器中。增强模态对齐：改善输入模态与生成音乐之间的对齐，让音乐更贴近输入的视觉和情感内容。提升可控性：用户能用文本描述或提供的音乐样本指导音乐生成过程，实现更精细的控制。

VMB的技术原理

文本桥接：用多模态音乐描述模型（MMDM），基于InternVL2构建，将视觉输入转换为自然语言中的详细音乐描述，作为音乐生成的文本桥接。音乐桥接：基于双轨音乐检索模块，一方面进行广泛检索识别情感和主题内容的全局对齐，另一方面进行针对性检索关注特定音乐属性（如节奏、乐器和流派）。显式条件音乐生成：结合文本桥接和音乐桥接，用扩散变换器（DiT）将文本描述转换成音乐。模型用Music ControlFormer整合广泛检索的细粒度控制，用Stylization Module处理针对性检索的整体条件。检索增强生成（RAG）：在音乐生成中首次探索RAG技术，动态结合音乐知识，用桥接模态差距，提升跨模态生成性能，增加可控性。控制信号融合：在生成过程中，用元素级相加的方式将主分支和ControlFormer分支的隐藏状态结合起来，确保在生成的早期阶段建立结构和语义对齐。风格化模块：将检索到的音乐与文本描述结合起来，基于跨注意力机制将条件表示整合到噪声音乐中，聚焦音乐和文本数据中的风格线索，提高生成音乐与指定属性之间的对齐度。

VMB的项目地址

GitHub仓库：https://github.com/wbs2788/VMBarXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2412.09428

VMB的应用场景

电影和视频制作：为电影、电视剧、广告视频、纪录片等自动生成背景音乐，增强视觉内容的情感表达和氛围营造。游戏开发：在游戏中根据场景变化实时生成背景音乐，提升玩家的沉浸感和游戏体验。虚拟现实（VR）和增强现实（AR）：为虚拟环境和增强现实体验提供适配的音乐，让音乐与用户的视觉体验同步，增强互动性。社交媒体内容创作：帮助用户根据他们制作的视频内容（如旅行日志、生活记录等）生成个性化音乐，提升内容吸引力。音乐教育和辅助创作：辅助音乐家和音乐爱好者创作新曲目，提供灵感和创作工具，尤其是在探索不同音乐风格和结构时。