LeVJEPA 是首个基于 LeJEPA 无崩溃目标训练的视频自监督编码器,核心创新是不再依赖 EMA 目标编码器、停止梯度、预测器、像素重建解码器这些传统手段来规避表征崩溃,依靠 SIGReg(Sketched Isotropic Gaussian Regularizer)正则项,从数学上保证嵌入分布为各向同性高斯,天然防止表征坍缩。
- 项目主页:https://levjepa.github.io/
- GitHub:https://github.com/MLO-lab/LeVJEPA
- 模型:https://huggingface.co/galilai-group/LeVJEPA-1.5-Large

架构创新:摒弃传统启发式机制
传统的自监督视频预训练通常依赖复杂的架构机制来避免“表示崩溃”(Representation Collapse)。例如,V-JEPA 依赖指数移动平均(EMA)目标编码器、停止梯度操作以及容量受限的预测器;而 VideoMAE 则依赖像素空间重建与专用的解码器。
LeVJEPA 摒弃了这些启发式设计。其可训练架构被简化为仅包含一个编码器和一个小型投影器,目标函数中仅引入一个超参数 λ。模型在视频片段的全局和局部视图上计算不变性损失,并引入 SIGReg(草图各向同性高斯正则化器)。该正则化器将嵌入分布约束为各向同性高斯分布,从而以可证明的数学保证排除了表示崩溃的可能。由于无需目标编码器的前向传递和额外的预测器,训练步骤的计算成本完全取决于编码器实际处理的 token 数量。
关键工程发现:激进 Token 丢弃与因果注意力
在模型训练过程中,研究团队得出了两项对工程实践具有指导意义的结论:
- 激进的 Token 丢弃作为增强手段:研究表明,均匀随机丢弃 95% 的 patch token 不仅不会降低模型性能,反而能单调提升 ImageNet 探测准确率(从使用全部 token 的 33.9% 提升至丢弃 95% 时的 47.6%),同时将每步训练成本降低多达 20 倍。在此机制下,传统掩码预测方法所需的结构化 tube 掩码反而会损害模型表现。
- 跨帧因果注意力的自然获取:由于模型分支之间不再需要不对称设计,编码器可以自然地实现跨帧因果注意力,且不会带来可测量的准确率损失。这意味着每一帧的特征表示仅依赖于过去的观察结果,这一特性恰好契合流式推理和自回归世界模型的实际需求。
性能表现与训练预算对比
LeVJEPA-1.5-Large 模型在约 5,300 个独特视频小时和 151 exaflops 的计算量上完成训练。在涵盖 15 个图像数据集和 7 个视频数据集的 22 个基准测试中,其平均准确率达到 78.76%。
通过对比可以看出其极高的数据与计算效率:
- 对比 V-JEPA 1(总体准确率 79.77%):LeVJEPA 使用了少 25.7 倍的数据和 5.6 倍的计算量(V-JEPA 1 约需 136,000 小时数据与 844 exaflops)。
- 对比 V-JEPA 2(总体准确率 81.63%):LeVJEPA 使用了少 321 倍的数据和约 28.5 倍的计算量(V-JEPA 2 约需 1,700,000 小时数据与约 4,300 exaflops)。
值得注意的是,在医疗切片识别、卫星遥感地图分类以及部分视频动态纹理任务上,LeVJEPA 的识别准确率甚至超越了资源消耗为其数十倍的同类模型。
版本演进与流式推理优化
当前代码仓库提供的是第二版(v2)实现。v1 版本(保留在 legacy 目录中)在整个视频片段上使用 [cls] token 和块因果注意力。而 v2 编码器专为流式处理构建,具备以下工程改进:
- 滑动窗口因果注意力:每帧仅关注自身及之前的
attention_window - 1帧,避免了未来信息的泄露。 - 片段总结机制:使用最后一帧的单个读出 token 来总结整个视频片段。
- 位置编码与网络块优化:在时间、行、列 (time, row, column) 三个维度上应用 3-D 旋转位置编码(RoPE),并在网络块中引入 QK-norm 和 SwiGLU 激活函数。
其预训练配方延续了核心设计:采用随机 token 丢弃(默认全局视图每帧 196 个 token 中丢弃 10 个,局部视图 36 个中丢弃 2 个),每个片段包含一个全局视图和多个局部视图,并在投影读出上应用不变性损失与 λ · SIGReg 正则化。















