FoleyDesigner: Immersive Stereo Foley Generation with Precise Spatio-Temporal Alignment for Film Clips

📄 arXiv: 2604.05731v1 📥 PDF

作者: Mengtian Li, Kunyan Dai, Yi Ding, Ruobing Ni, Ying Zhang, Wenwu Wang, Zhifeng Xie

分类: cs.CV

发布日期: 2026-04-07

🔗 代码/项目: PROJECT_PAGE

💡 一句话要点

FoleyDesigner：提出一种时空精确对齐的沉浸式立体声拟音生成框架，用于电影片段。

🎯 匹配领域: 支柱九：具身大模型 (Embodied Foundation Models)

关键词: 拟音生成 立体声音频 时空对齐 潜在扩散模型 多智能体系统

📋 核心要点

  1. 现有拟音制作流程耗时费力，缺乏自动化的时空对齐方法，难以满足电影制作的需求。
  2. FoleyDesigner通过多智能体架构分析电影片段，利用潜在扩散模型和LLM实现时空可控的拟音生成。
  3. 实验表明，FoleyDesigner在时空对齐方面优于现有方法，并与专业电影制作标准兼容。

📝 摘要（中文）

拟音艺术在增强电影中的沉浸式听觉体验方面起着关键作用，但手动创建时空对齐的音频仍然非常耗费人力。我们提出了FoleyDesigner，这是一个受到专业拟音工作流程启发的创新框架，集成了电影片段分析、时空可控的拟音生成和专业的音频混合功能。FoleyDesigner采用多智能体架构进行精确的时空分析。它通过在从视频帧中提取的时空线索上训练的潜在扩散模型，结合大型语言模型（LLM）驱动的混合机制，模拟电影行业的后期制作实践，从而实现时空对齐。为了解决电影中缺乏高质量立体声音频数据集的问题，我们推出了FilmStereo，这是第一个专业的立体声音频数据集，包含空间元数据、精确的时间戳和八个常见拟音类别的语义注释。在应用方面，该框架支持交互式用户控制，同时与专业流程无缝集成，包括符合ITU-R BS.775标准的5.1声道杜比全景声系统，从而提供广泛的创作灵活性。大量实验表明，与现有基线相比，我们的方法实现了卓越的时空对齐，并与专业电影制作标准无缝兼容。

🔬 方法详解

问题定义：论文旨在解决电影拟音制作中，手动创建时空精确对齐的立体声音频的难题。现有方法要么依赖人工，效率低下，要么自动化程度不足，难以保证拟音与视频内容在时间和空间上的同步。

核心思路：论文的核心思路是模仿专业拟音师的工作流程，将拟音生成过程分解为片段分析、时空控制生成和专业音频混合三个阶段。通过多智能体系统提取视频中的时空线索，并利用这些线索指导潜在扩散模型生成与视频内容同步的拟音。

技术框架：FoleyDesigner的整体框架包含以下几个主要模块：1) 电影片段分析模块：采用多智能体架构，提取视频帧中的时空线索。2) 时空可控拟音生成模块：利用潜在扩散模型，根据提取的时空线索生成拟音。3) 专业音频混合模块：支持5.1声道杜比全景声系统，符合ITU-R BS.775标准，实现与专业电影制作流程的无缝集成。

关键创新：论文的关键创新在于：1) 提出了一个多智能体架构，用于精确的时空分析。2) 利用潜在扩散模型和LLM，实现了时空可控的拟音生成。3) 构建了FilmStereo数据集，这是第一个包含空间元数据、精确时间戳和语义注释的专业立体声音频数据集。

关键设计：论文的关键设计包括：1) 使用潜在扩散模型，以保证生成音频的质量和多样性。2) 采用LLM驱动的混合机制，模拟电影行业的后期制作实践。3) 构建FilmStereo数据集，为模型的训练和评估提供了高质量的数据支持。具体参数设置、损失函数和网络结构等细节在论文中进行了详细描述，但摘要中未提及。

🖼️ 关键图片

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📊 实验亮点

实验结果表明，FoleyDesigner在时空对齐方面优于现有基线方法。该框架能够生成与视频内容高度同步的拟音，并与专业电影制作标准无缝兼容。此外，FilmStereo数据集的发布为相关研究提供了宝贵的数据资源，促进了该领域的发展。具体的性能数据和提升幅度在论文中进行了详细描述，但摘要中未提及。

🎯 应用场景

FoleyDesigner具有广泛的应用前景，可用于电影、游戏、动画等领域的音频制作，提高拟音制作效率，降低制作成本。该框架还可用于虚拟现实和增强现实等新兴领域，增强沉浸式体验。未来，该技术有望进一步发展，实现更加智能化的拟音生成，为内容创作者提供更强大的工具。

📄 摘要（原文）

Foley art plays a pivotal role in enhancing immersive auditory experiences in film, yet manual creation of spatio-temporally aligned audio remains labor-intensive. We propose FoleyDesigner, a novel framework inspired by professional Foley workflows, integrating film clip analysis, spatio-temporally controllable Foley generation, and professional audio mixing capabilities. FoleyDesigner employs a multi-agent architecture for precise spatio-temporal analysis. It achieves spatio-temporal alignment through latent diffusion models trained on spatio-temporal cues extracted from video frames, combined with large language model (LLM)-driven hybrid mechanisms that emulate post-production practices in film industry. To address the lack of high-quality stereo audio datasets in film, we introduce FilmStereo, the first professional stereo audio dataset containing spatial metadata, precise timestamps, and semantic annotations for eight common Foley categories. For applications, the framework supports interactive user control while maintaining seamless integration with professional pipelines, including 5.1-channel Dolby Atmos systems compliant with ITU-R BS.775 standards, thereby offering extensive creative flexibility. Extensive experiments demonstrate that our method achieves superior spatio-temporal alignment compared to existing baselines, with seamless compatibility with professional film production standards. The project page is available at https://gekiii996.github.io/FoleyDesigner/ .