# VITA
VITA能够处理视频、图像、文本和音频，具备先进的多模态交互体验，无需使用唤醒词或按钮即可被激活。
## 论文
`VITA: Towards Open-Source Interactive Omni Multimodal LLM`
- https://arxiv.org/pdf/2408.05211

## 模型结构
VITA提取特征的主体部分是Mixtral 8×7B，外加多个分别编码音频、图像、视频的编码器，编码器与Mixtral之间用MLP进行连接。
<div align=center>
    <img src="./doc/Mixtral.png"/>
</div>

Mixtral 8×7B与llama不同的主要地方是SMoE。
<div align=center>
    <img src="./doc/SMoE.png"/>
</div>

## 算法原理
VITA以文本模态为基础无缝集成音频、图像、视频三种模态，主要采用方法是用微调实现文本与其它模态对齐，实现主要包括三个步骤：LLM的双语指令微调、多模态对齐和指令微调，联合pipeline开发。
<div align=center>
    <img src="./doc/vita.png"/>
</div>

## 环境配置
```
mv vita_pytorch VITA # 去框架名后缀
```

### Docker（方法一）
```
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.3.0-ubuntu22.04-dtk24.04.2-py3.10
# <your IMAGE ID>为以上拉取的docker的镜像ID替换，本镜像为：83714c19d308
docker run -it --shm-size=64G -v $PWD/VITA:/home/VITA -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video --name vita <your IMAGE ID> bash
cd /home/VITA
pip install -r requirements.txt # requirements.txt
# 安装torchaudio读取音频所需的ffmpeg-4.4.4
sh ffmpeg_env.sh
# 安装gradio
pip install gradio==5.4.0 # gradio
cp -r frpc_linux_amd64 /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
chmod +x /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
```
### Dockerfile（方法二）
```
cd VITA/docker
docker build --no-cache -t vita:latest .
docker run --shm-size=64G --name vita -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video -v $PWD/../../VITA:/home/VITA -it vita bash
# 若遇到Dockerfile启动的方式安装环境需要长时间等待，可注释掉里面的pip安装，启动容器后再安装python库：pip install -r requirements.txt。
cd /home/VITA
# 安装torchaudio读取音频所需的ffmpeg-4.4.4
sh ffmpeg_env.sh
# 安装gradio
pip install gradio==5.4.0 # gradio
cp -r frpc_linux_amd64 /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
chmod +x /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
```
### Anaconda（方法三）
1、关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装：
- https://developer.hpccube.com/tool/
```
DTK驱动:dtk24.04.2
python:python3.10
torch:2.3.0
torchvision:0.18.1
torchaudio:2.1.2
triton:2.1.0
flash-attn:2.0.4
deepspeed:0.14.2
apex:1.3.0
xformers:0.0.25
```

`Tips：以上dtk驱动、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应。`

2、其它非特殊库参照requirements.txt安装
```
cd VITA
pip install -r requirements.txt # requirements.txt
# 安装torchaudio读取音频所需的ffmpeg-4.4.4
sh ffmpeg_env.sh
# 安装gradio
pip install gradio==5.4.0 # gradio
cp -r frpc_linux_amd64 /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
chmod +x /usr/local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.3
```

## 数据集
[ShareGPT4V](https://huggingface.co/datasets/Lin-Chen/ShareGPT4V)、[coco2017](https://cocodataset.org/#home)、[LLaVA-Pretrain](https://huggingface.co/datasets/liuhaotian/LLaVA-Pretrain)、`sam`、`web-celebrity`等为需要的公共数据集，其中，后面一些数据集可向论文作者咨询下载源，`自建数据集custom`为用户在自己应用场景微调需要自己制作的数据集，`input_wavs`为custom需要的音频文件，`input_imgs`为custom需要的图像文件，它们用于prompt，以上数据集皆不影响推理。

1、用户在自己应用场景微调所需数据集按如下方式制作json文件`custom.json`，json中的数据为多模态配对数据，其中set：`sharegpt4`是提示加载图像或视频数据的关键字。
```
[
    ...
    {
        "set": "sharegpt4",
        "id": "000000000164",
        "conversations": [
            {
                "from": "human",
                "value": "<image>\n<audio>\n"
            },
            {
                "from": "gpt",  // follow the setting of llave, "gpt" is only used to indicate that this is the ground truth of the model output
                "value": "This is a well-organized kitchen with a clean, modern aesthetic. The kitchen features a white countertop against a white wall, creating a bright and airy atmosphere. "
            }
        ],
        "image": "coco/images/train2017/000000000164.jpg",
        "audio": [
            "new_value_dict_0717/output_wavs/f61cf238b7872b4903e1fc15dcb5a50c.wav"
        ]
    },
    ...
]
```
2、完成以上json文件后，修改配置文件[./vita/config/dataset_config.py](./vita/config/dataset_config.py)，将音频文件夹填到`AudioFolder`、set（图像视频）文件夹填到`sharegpt4`、json文件填到`chat_path`。
```
AudioFolder = ""
FolderDict = {
    #### NaturalCap
    "sharegpt4": "",
}
#### NaturalCap
ShareGPT4V = {"chat_path": ""}
```

3、将自制数据集移动到ShareGPT4V下面进行使用。
```
mv custom/* ShareGPT4V/
```
数据的放置目录结构如下：
```
/home/VITA
    ├── input_wavs
        ├── xxx.wav
        └── audio
            ├── xxx.wav
            ...
    ├── input_imgs
        ├── xxx.jpg
        ...
    ├── ShareGPT4V
        ├── custom.json
        ├── coco/images/train2017
            ├── xxx.jpg
            ...
        ...
        └── sharegpt4v_instruct_gpt4-vision_cap100k.json
    ├── coco
        └── train2017
            ├── xxx.jpg
            ...
    ├── llava
        └── llava_pretrain
            └── images
    ...
    ├── sam
        └── images
    └── web-celebrity
        └── images
```
更多资料可参考源项目的[`README_origin`](./README_origin.md)

## 训练
无（配置需求：作者预估需6台8卡机器）

## 推理
```
# 方法一：pytorch
sh infer.sh
```
更多资料可参考源项目的[`README_origin`](./README_origin.md)

## result
文本对话问答（Text query）的推理效果示例：

`输入: `
```
图片：asset/vita_log2.png
文本："请描述这张图片。"
```

`输出:`
```
<3> 这张图片展示了一个标志和一段文字。标志位于图片的上方，由一个橙色的“VITA”字样组成，字体设计独特，具有现代感。标志下方是一段蓝色的文字，内容为“Towards Open-Source Interactive Omni Multimodal LLM”。这段文字传达了一个信息，即该项目或产品正在向开源、交互式、全模态的语言模型（LLM）发展。
整体来看，这张图片传达了一种科技感和未来感，暗示着该项目或产品在语言模型领域的创新和进步。
```

### 精度
DCU与GPU精度一致，推理框架：pytorch。

## 应用场景
### 算法类别
`对话问答`
### 热点应用行业
`制造,广媒,金融,能源,医疗,家居,教育`
## 预训练权重
下载预权重后，放置目录结构如下：
```
/home/VITA
    ├── vita/VITA_ckpt
    ├── audio-encoder-2wh_zh_en_audioset_Mixtral-8x7B_New-base-tunning
    └── InternViT-300M-448px
```

Hugging Face下载地址为：[VITA/VITA_ckpt](https://huggingface.co/VITA-MLLM/VITA) 、[InternViT-300M-448px](https://huggingface.co/OpenGVLab/InternViT-300M-448px)。
## 源码仓库及问题反馈
- http://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/vita_pytorch.git
## 参考资料
- https://github.com/VITA-MLLM/VITA.git

