关注前沿科技 2025-03-13 11:28 北京
全面开源模型权重、推理代码及分布式训练全流程
小明 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
224张GPU，训出开源视频生成新SOTA！
Open-Sora 2.0正式发布。
11B参数规模，性能可直追HunyuanVideo和Step-Video（30B）。
要知道，市面上诸多效果相近的闭源视频生成模型，动辄花费数百万美元训练成本。
而Open-Sora 2.0，将这一数字压缩到了20万美元。
同时，此次发布全面开源模型权重、推理代码及分布式训练全流程，开发者们可以看过来！
?GitHub开源仓库：https://github.com/hpcaitech/Open-Sora
支持720P、24FPS高画质生成
来看Open-Sora 2.0 Demo。
在动作幅度上，可以根据需求设定，更好展现人物或场景的细腻动作。
生成的视频里，男人做俯卧撑动作流畅、幅度合理，和真实世界情况别无二致。
或者是让番茄冲浪这种虚拟场景，水花、叶子船、番茄之间的动作也没有违背物理规律。
画质和流畅度上，提供720P高分辨率和24FPS流畅度，让最终视频拥有稳定帧率与细节表现。
同时支持丰富场景切换，从乡村景色到自然风光，Open-Sora 2.0生成的画面细节与相机运镜都有出色的表现。
11B参数规模媲美主流闭源大模型
Open-Sora 2.0采用11B参数规模，训练后在VBench和人工偏好（Human Preference）评测上都取得与用高昂成本开发的主流闭源大模型同等水平，媲美HunyuanVideo和30B Step-Video。
在视觉表现、文本一致性和动作表现三个评估维度上，Open Sora在至少两个指标上超越了开源SOTA HunyuanVideo，以及商业模型Runway Gen-3 Alpha等。以小成本获取了好性能。
根据视频生成权威榜单VBench的评测结果，Open-Sora模型的性能进步显著。从Open-Sora 1.2升级到2.0版本后，与行业领先的OpenAI Sora闭源模型之间的性能差距大幅缩小，从之前的4.52%缩减至仅0.69%，几乎实现了性能的全面追平。
此外，Open-Sora 2.0在VBench评测中取得的分数已超过腾讯的HunyuanVideo，以更低的成本实现了更高的性能，为开源视频生成技术树立了全新标杆。
实现突破：低成本训练与高效能优化
Open Sora自开源以来，凭借其在视频生成领域的高效与优质表现，吸引了众多开发者的关注与参与。
然而，随着项目的深入推进，也面临着高质量视频生成成本居高不下的问题。为解决这些挑战，Open Sora团队展开了一系列卓有成效的技术探索，显著降低了模型训练成本。根据估算，市面上10B以上的开源视频模型，动辄需要上百万美元的单次训练成本，而Open Sora 2.0将该成本降低了5-10倍。
作为开源视频生成领域的领导者，Open-Sora不仅继续开源了模型代码和权重，更开源了全流程训练代码，成功打造了强大的开源生态圈。据第三方技术平台统计，Open-Sora的学术论文引用量半年内获得近百引用，在全球开源影响力排名中稳居首位，领先所有开源的I2V/T2V视频生成项目，成为全球影响力最大的开源视频生成项目之一。
模型架构
Open-Sora 2.0延续Open-Sora 1.2的设计思路，继续采用3D自编码器和Flow Matching训练框架，并通过多桶训练机制，实现对不同视频长度和分辨率的同时训练。在模型架构上，引入3D全注意力机制，进一步提升视频生成质量。
同时，采用最新的MMDiT架构，更精准地捕捉文本信息与视频内容的关系，并将模型规模从1B扩展至11B。此外，借助开源图生视频模型 FLUX进行初始化，大幅降低训练成本，实现更高效的视频生成优化。
高效训练方法和并行方案全开源
为了追求极致的成本优化，Open-Sora 2.0从四个方面着手削减训练开销。
首先，通过严格的数据筛选，确保高质量数据输入，从源头提升模型训练效率。采用多阶段、多层次的筛选机制，结合多种过滤器，有效提升视频质量，为模型提供更精准、可靠的训练数据。
其次，高分辨率训练的成本远超低分辨率，达到相同数据量时，计算开销可能高达40倍。以256px、5秒的视频为例，其tokens数量约8千，而768px的视频tokens数量接近8万，相差10倍，再加上注意力机制的平方级计算复杂度，高分辨率训练的代价极其昂贵。因此，Open-Sora优先将算力投入到低分辨率训练，以高效学习运动信息，在降低成本的同时确保模型能够捕捉关键的动态特征。
与此同时，Open-Sora优先训练图生视频任务，以加速模型收敛。相比直接训练高分辨率视频，图生视频模型在提升分辨率时具备更快的收敛速度，从而进一步降低训练成本。在推理阶段，除了直接进行文本生视频（T2V），还可以结合开源图像模型，通过文本生图再生视频（T2I2V），以获得更精细的视觉效果。
最后，Open-Sora采用高效的并行训练方案，结合ColossalAI和系统级优化，大幅提升计算资源利用率，实现更高效的视频生成训练。为了最大化训练效率，我们引入了一系列关键技术，包括：
高效的序列并行和ZeroDP，优化大规模模型的分布式计算效率。
细粒度控制的Gradient Checkpointing，在降低显存占用的同时保持计算效率。
训练自动恢复机制，确保99%以上的有效训练时间，减少计算资源浪费。
高效数据加载与内存管理，优化I/O，防止训练阻塞，加速训练流程
高效异步模型保存，减少模型存储对训练流程的干扰，提高GPU利用率。
算子优化，针对关键计算模块进行深度优化，加速训练过程。
这些优化措施协同作用，使Open-Sora 2.0在高性能与低成本之间取得最佳平衡，大大降低了高质量视频生成模型的训练。
高压缩比AE带来更高速度
在训练完成后，Open-Sora面向未来，进一步探索高压缩比视频自编码器的应用，以大幅降低推理成本。目前，大多数视频模型仍采用4×8×8的自编码器，导致单卡生成768px、5秒视频耗时近30分钟。
为解决这一瓶颈，Open-Sora训练了一款高压缩比（4×32×32）的视频自编码器，将推理时间缩短至单卡3分钟以内，推理速度提升10倍。
要实现高压缩比编码器，需要解决两个核心挑战：如何训练高压缩但仍具备优秀重建效果的自编码器，以及如何利用该编码器训练视频生成模型。针对前者，Open-Sora团队在视频升降采样模块中引入残差连接，成功训练出一款重建质量媲美当前开源SOTA视频压缩模型，且具备更高压缩比的VAE，自此奠定了高效推理的基础。
高压缩自编码器在训练视频生成模型时面临更高的数据需求和收敛难度，通常需要更多训练数据才能达到理想效果。为解决这一问题，Open-Sora提出了基于蒸馏的优化策略，以提升AE（自编码器）特征空间的表达能力，并利用已经训练好的高质量模型作为初始化，减少训练所需的数据量和时间。此外，Open-Sora还重点训练图生视频任务，利用图像特征引导视频生成，进一步提升高压缩自编码器的收敛速度，使其在更短时间内达到一定生成效果。
Open-Sora认为，高压缩比视频自编码器将成为未来降低视频生成成本的关键方向。目前的初步实验结果已展现出显著的推理加速效果，希望能进一步激发社区对这一技术的关注与探索，共同推动高效、低成本的视频生成发展。
加入Open-Sora 2.0，共同推动AI视频革命
今天，Open-Sora 2.0正式开源！
GitHub开源仓库：https://github.com/hpcaitech/Open-Sora
技术报告：https://github.com/hpcaitech/Open-Sora-Demo/blob/main/paper/Open_Sora_2_tech_report.pdf
欢迎加入Open-Sora社区，探索AI视频的未来！
— 完 —
一键关注 ? 点亮星标
科技前沿进展每日见
一键三连「点赞」「转发」「小心心」
欢迎在评论区留下你的想法！
