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Como funciona a geração de vídeo com IA? A ideia por trás do movimento

Um modelo de vídeo com IA não desenha os quadros um a um; ele constrói o movimento como um todo. Explicamos como a difusão se estendeu ao tempo, por que os clipes são curtos e a diferença entre a entrada de texto e a de foto.

Equipe Zling AI8 min de leitura

Uma mulher de óculos observa, em um laboratório iluminado, uma tira de filme com quadros de um cavalo galopando, presa diante de grandes janelas

Resposta curta: um modelo de vídeo com IA não desenha o vídeo quadro a quadro, como imagens separadas; ele gera os quadros em conjunto, levando em conta o movimento e o tempo ao mesmo tempo. A base é a mesma ideia de difusão usada na geração de imagens, mas o dado já não é uma imagem, e sim uma sequência de quadros espalhada no tempo. Neste texto, explicamos como isso é feito, por que os clipes são curtos e qual é a diferença entre a entrada de texto e a entrada de foto, com base no que dizem os artigos e relatórios técnicos sobre o tema.

O que é um vídeo para o modelo?

Um vídeo é uma sequência de quadros exibidos um após o outro, em uma quantidade fixa por segundo. Para o modelo, isso é um bloco de dados com altura, largura e um eixo de tempo. Para uma introdução simples à geração de imagens, veja o nosso texto Como funciona a geração de imagens com IA?; a lógica de começar com ruído e limpá-lo passo a passo também vale aqui. A diferença é que o que se limpa não é um único quadro, e sim um bloco que inclui a relação entre os quadros.

Como a difusão foi estendida ao tempo?

O artigo de Ho e colegas sobre difusão de vídeo apresenta a abordagem como uma extensão natural da arquitetura de difusão para imagens. Ele destaca dois pontos: treinar o modelo com imagens e vídeos ao mesmo tempo acelera o treinamento e reduz a variabilidade do gradiente; além disso, um novo método de amostragem condicional permite estender o vídeo tanto no espaço quanto no tempo. O mesmo artigo relata os primeiros resultados de geração de vídeo a partir de texto em larga escala.

Já o Imagen Video organiza o processo em uma cadeia, em vez de um único modelo gigante. Primeiro, um modelo base gera um vídeo de baixa resolução; depois, modelos de super-resolução espacial (que nitidez os quadros) e temporal (que deixam o movimento mais fluido) ampliam o resultado em etapas alternadas. Assim, resolução e fluidez são resolvidas em estágios separados.

Modelos mais recentes: patches de espaço-tempo

O relatório técnico do Sora, da OpenAI, resume uma ideia comum a muitos sistemas atuais: modelos de difusão condicionados por texto são treinados com vídeos e imagens de diferentes durações, resoluções e proporções; o modelo é um transformer que opera sobre patches de espaço-tempo extraídos de códigos latentes de vídeos e imagens. Primeiro, uma rede de compressão reduz o vídeo a um espaço latente pequeno; os patches cortados desse espaço funcionam como “tokens” para o transformer. No final, um decodificador converte os códigos latentes de volta em pixels. O relatório afirma que o maior modelo consegue gerar cerca de um minuto de vídeo. Ele apresenta resultados qualitativos e não detalha a arquitetura do modelo.

O artigo Movie Gen, da Meta, segue uma linha parecida: o maior modelo de vídeo é um transformer de 30 bilhões de parâmetros, que gera vídeo em HD 1080p com som sincronizado. Além disso, pode criar vídeos personalizados a partir da foto de um usuário e fazer edições guiadas por instruções.

O que é consistência temporal e por que é difícil?

Consistência significa que o rosto, a roupa e o cenário de um personagem permanecem os mesmos ao longo dos quadros, e que o movimento parece fisicamente plausível. Se você gerasse cada quadro de forma independente, surgiriam pequenas diferenças em cada um, e o vídeo tremeria. A principal razão para os modelos processarem os quadros em conjunto é justamente essa: cada quadro é produzido “vendo” o que os quadros vizinhos contêm.

Mesmo assim, a consistência não é garantida. Em movimentos longos ou complexos, o número de dedos de uma mão pode mudar, objetos podem desaparecer ou um objeto pode se transformar em outro. Isso acontece porque o modelo não conhece as leis da física: ele aprende padrões dos dados de treinamento, o que, na melhor das hipóteses, é uma previsão muito boa.

Por que os clipes de IA são curtos?

As fontes oficiais não trazem uma explicação de uma frase só, mas os números dão uma pista. O artigo Movie Gen informa que o contexto do modelo é de no máximo 73 mil tokens de vídeo, o que, com 16 quadros por segundo, equivale a cerca de 16 segundos. A página do Veo, do Google, na comparação entre modelos, indica que os vídeos do Veo têm 8 segundos. Como informação geral, cada segundo a mais aumenta o número de tokens a processar e o custo de memória e de cálculo; no mecanismo de atenção, o custo cresce rapidamente à medida que a sequência se alonga. Além disso, os erros se acumulam: um rosto correto no primeiro segundo pode ir se desviando depois de dez segundos.

Uma solução comum para cenas mais longas é continuar o clipe existente. A amostragem condicional de Ho e colegas oferece a base acadêmica para estender um vídeo no tempo, condicionando a geração à parte anterior; a página do Veo também informa que os clipes podem ser estendidos com o recurso de extensão de cena. Na prática, isso significa gerar alguns clipes curtos em sequência e montá-los.

Diferença entre texto para vídeo e foto para vídeo

EntradaO que o modelo fazPonto forteAtenção
Somente textoConstrói a cena, a pessoa e o movimento do zeroLiberdade criativaComposição e personagem são difíceis de prever
Foto (+ texto)Usa o quadro enviado como início e acrescenta o movimentoA aparência se mantém; mais controlePartes fora da foto são inventadas pelo modelo
Primeiro e último quadroGera a transição entre os dois quadrosVocê define início e fimNem todo modelo oferece

O artigo Stable Video Diffusion afirma que o modelo base aprende uma representação forte de movimento e que ela pode ser adaptada a tarefas derivadas, como a foto para vídeo. A página do Veo, por sua vez, lista, além do texto para vídeo, a foto para vídeo, o primeiro e o último quadro e imagens de referência como entradas. Ou seja, a foto define “como deve aparecer”, e o texto define “o que deve acontecer”.

Por que os dados de treinamento são tão importantes?

O artigo Stable Video Diffusion descreve três etapas para treinar um modelo de vídeo: pré-treinamento com texto e imagem, pré-treinamento com vídeo e ajuste fino com vídeos de alta qualidade. Os autores afirmam que um bom modelo depende de um conjunto de pré-treinamento bem selecionado, e que legendagem automática e filtragem fazem parte desse processo. Em resumo: o que o modelo faz bem depende do tipo de movimento que ele viu. Em movimentos raros ou cenas pouco comuns, a qualidade cai.

O que você pode fazer para melhorar o resultado?

  • Peça um único movimento: em vez de “a mulher gira, sorri, acena e se afasta”, escolha uma ação.
  • Nomeie a câmera: plano fixo, aproximação lenta, acompanhamento lateral.
  • Forneça o quadro inicial: se a consistência for importante, experimente o modo de foto para vídeo.
  • Gere curto e depois una: clipes controlados em vez de um pedido longo.
  • Faça várias tentativas: o mesmo pedido gera resultados diferentes.

Exemplo de pedido: Câmera fixa, uma mulher de casaco vermelho caminhando em uma praia ao entardecer, o cabelo balançando levemente com a brisa, ritmo lento e natural.

Som e movimento de câmera entram em jogo como?

Alguns modelos geram também o som, não apenas a imagem. O artigo Movie Gen afirma que, além do vídeo HD 1080p, o modelo produz áudio sincronizado; a página do Veo informa que o som é gerado nativamente e que é possível incluir efeitos sonoros, sons ambientes e diálogos. Como o som é planejado junto com a imagem, o movimento dos lábios e o momento do acontecimento ficam mais fáceis de alinhar do que quando se acrescenta um áudio separado. A própria página, porém, deixa claro que a fala consistente ainda é uma área em desenvolvimento.

No caso do movimento de câmera, o artigo Stable Video Diffusion traz um detalhe interessante: o modelo base pode ser adaptado a movimentos específicos da câmera por meio de pequenos módulos LoRA treinados para isso. Ou seja, movimentos como “aproximação lenta” ou “deslizamento lateral” são uma habilidade separada que o modelo pode aprender. Por isso, nomear a câmera no pedido ajuda a ativar essa habilidade.

Erros comuns

  • Colocar muitas ações em um único pedido: o modelo mistura ou deixa de lado alguns movimentos.
  • Não especificar a câmera: o modelo escolhe um enquadramento aleatório.
  • Esperar física perfeita: observe o resultado quadro a quadro.
  • Pedir um clipe longo de uma vez: quanto maior a duração, menor a consistência.
  • Tratar a fala como garantida: a página do Veo indica que a fala consistente, sobretudo em trechos curtos, ainda está em evolução.
  • Apresentar a geração como real ou publicar sem identificação: alguns sistemas, como o Veo, marcam o conteúdo com SynthID; ao publicar, indique você mesmo que o vídeo é feito com IA.

Resumo

  • Modelos de vídeo geram os quadros em conjunto, considerando o tempo; em geral, combinam difusão com transformers.
  • A consistência entre quadros é um objetivo, não uma garantia.
  • A limitação de duração vem do custo de cálculo e do acúmulo de erros; cenas longas são montadas com clipes encadeados ou estendidos.
  • O texto define o que acontece, a foto define como a cena aparece, e o primeiro e último quadro conectam os dois.
  • Um único movimento, uma câmera nomeada e algumas tentativas costumam trazer o melhor resultado.

Perguntas frequentes

Um modelo de vídeo com IA desenha cada quadro como uma imagem separada?

Não. O artigo de difusão de vídeo apresenta a abordagem como uma extensão da difusão de imagens, processando os quadros em conjunto. Assim, busca-se consistência entre os quadros, mas ela não é garantida.

Por que os vídeos costumam ter poucos segundos?

As fontes oficiais não dão uma única razão. O artigo Movie Gen informa que o contexto do modelo é limitado a 73 mil tokens de vídeo, o equivalente a cerca de 16 segundos, e a página do Veo indica que os vídeos do Veo têm 8 segundos. Em geral, quanto mais longo o vídeo, maiores o custo de cálculo e o acúmulo de erros.

Como obter um vídeo mais longo?

O caminho mais comum é continuar o clipe existente ou gerar vários clipes curtos em sequência e montá-los. A página do Veo informa que os clipes podem ser estendidos com o recurso de extensão de cena.

Foto para vídeo ou texto para vídeo: qual é melhor?

Se a aparência precisa se manter, a foto para vídeo costuma ser mais controlada, porque você define o quadro inicial. Se quer uma cena livre, o texto para vídeo basta.

Posso afirmar que todos os sistemas funcionam como o modelo descrito no relatório do Sora?

Não. O relatório descreve um método e resultados qualitativos, sem detalhar o modelo. A abordagem com transformer sobre patches de espaço-tempo é comum, mas o funcionamento interno de cada sistema não é o mesmo.

Fontes

  1. Ho ve ark.: Video Diffusion Models (arXiv:2204.03458)
  2. Ho ve ark.: Imagen Video: High Definition Video Generation with Diffusion Models
  3. Blattmann ve ark.: Stable Video Diffusion (arXiv:2311.15127)
  4. Meta: Movie Gen: A Cast of Media Foundation Models (arXiv:2410.13720)
  5. OpenAI: Video generation models as world simulators
  6. Google DeepMind: Veo