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项目背景与概述

hallo2是一个由复旦大学、百度公司和南京大学的研究团队共同开发的开源项目，专注于音频驱动的肖像图像动画生成技术。该项目于2024年10月首次在ArXiv上发布论文，并于2025年1月被国际机器学习会议ICLR 2025接收，标志着其在学术界的重要地位。hallo2旨在突破现有方法在时长和分辨率上的限制，为娱乐、教育和虚拟现实等领域提供创新解决方案。

目的与应用场景

hallo2的核心目标是实现**长时长（最高1小时）、高分辨率（4K）的肖像动画生成，这些动画能够与输入音频同步，确保唇部动作和面部表情与声音完美匹配。这种技术突破了现有方法在时长和分辨率上的限制，为多个领域提供了广泛的应用前景。

• 娱乐：可用于创建逼真的数字头像，增强虚拟角色互动。

• 教育：生成交互式讲师动画，提升学习体验，例如斯坦福大学的1小时LLM课程。

• 虚拟现实：实现更具沉浸感的数字互动，例如历史人物演讲视频，如丘吉尔的“铁幕演讲”（4分钟）或泰勒·斯威夫特的演讲（23分钟）。

此外，hallo2支持通过文本提示（如情绪或风格描述）增强生成内容的多样性和可控性，允许用户定制动画的表达方式，例如指定情感或艺术风格。

技术细节与实现

音频处理

• 输入音频通过 wav2vec2-base-960h 模型提取特征，存储在 pretrained_models/wav2vec/wav2vec2-base-960h/ 目录下。

• 使用 MDX-Net 的 KimVocal_2 模型（pretrained_models/audio_separator/）分离人声和背景音乐，确保音频输入的清晰度。

面部分析

• 使用 InsightFace 和 MediaPipe 的模型进行面部检测和关键点提取。这些模型存储在 pretrained_models/face_analysis/models/，包括 face_landmarker_v2_with_blendshapes.task 和 1k3d68.onnx 等。

• 面部分析模块负责检测面部位置、提取 2D/3D 关键点，为后续动画生成提供基础。

运动生成

• 借助 AnimateDiff 的运动模块（pretrained_models/motion_module/mm_sd_v15_v2.ckpt），生成面部和头部的动态效果。

• 该模块支持长时长动画的连续性，确保 1 小时视频的流畅性。

图像合成

• 使用 Stable Diffusion V1.5 和 sd-vae-ft-mse 模型生成高质量图像，存储在 pretrained_models/stable-diffusion-v1-5/ 和 pretrained_models/sd-vae-ft-mse/。

• 去噪 UNet（pretrained_models/hallo2/net_g.pth）和面部定位器（pretrained_models/hallo2/net.pth）进一步优化动画生成，支持文本提示（如情绪或风格描述）增强内容的可控性。
  

超分辨率

• 通过 CodeFormer（pretrained_models/CodeFormer/codeformer.pth）和 RealESRGAN（pretrained_models/realesrgan/RealESRGAN_x2plus.pth）提升视频分辨率，支持 4K 输出。

性能对比

详情见技术报告，此处仅仅选择性展示一些内容：

看看效果

相关文献

技术报告：https://arxiv.org/pdf/2410.07718
官方地址：https://fudan-generative-vision.github.io/hallo2/#/
github地址：https://github.com/fudan-generative-vision/hallo2
相关模型下载：https://huggingface.co/fudan-generative-ai/hallo2