這項由中國人民大學高瓴人工智能學院的袁華瑩、斗志成、溫繼榮,以及北京人工智能研究院的劉正、北京郵電大學的周俊杰共同完成的研究,發表于2025年6月的國際學習表征會議(ICLR 2025)。有興趣深入了解的讀者可以通過論文GitHub倉庫https://github.com/yhy-2000/VideoDeepResearch獲取完整研究資料。
想象一下這樣的場景:你正在看一部三小時的電影,突然有朋友問你"男主角在第45分鐘時穿的是什么顏色的衣服?"如果是人來回答,你可能需要快進到那個時間點仔細查看。但如果是現在的AI系統來處理,就像要求一個人同時記住整部電影的每一個畫面細節,這幾乎是不可能完成的任務。
這正是長視頻理解領域面臨的核心挑戰。當我們談論"長視頻"時,指的是那些時長超過一小時的視頻內容,比如電影、體育比賽直播、教學視頻或者監控錄像。對于人類來說,理解這樣的長視頻內容雖然需要時間,但我們有一種天然的能力:可以根據問題的需要,快速定位到相關的片段,然后集中精力分析那些重要的部分。
然而,現有的人工智能系統在處理長視頻時就像是一個需要把整本百科全書都背下來才能回答任何問題的學生。目前最先進的多模態大語言模型(就是那些既能看圖像又能理解文字的AI系統),即使是GPT-4o這樣的頂級模型,也只能同時處理大約1000幀畫面。要知道,一個小時的標準視頻包含大約90000幀畫面,這意味著AI系統只能看到其中很小的一部分內容。
面對這個難題,傳統的解決思路是制造更大更強的AI模型,讓它們能夠處理更多的畫面幀數。這就像是要求那個學生擁有更強的記憶力,能夠同時記住更多內容。但這種方法不僅需要巨大的計算資源,成本極高,而且仍然無法從根本上解決問題。
中國人民大學的研究團隊卻選擇了一條完全不同的道路。他們提出的VideoDeepResearch系統,就像是給AI配備了一個聰明的助手團隊,而不是讓AI本身變得更加龐大。這個系統的核心思想非常簡單卻充滿智慧:既然無法同時處理所有內容,為什么不像人類一樣,根據具體問題來智能地尋找和分析相關片段呢?
VideoDeepResearch系統包含兩個主要角色。第一個是"思考大腦",由一個專門擅長推理和規劃的文本AI模型擔任,就像是一個經驗豐富的偵探,能夠分析問題、制定搜索策略、判斷收集到的信息是否足夠回答問題。第二個是"多功能工具箱",包含了各種專門的視頻分析工具,就像偵探手中的放大鏡、指紋識別器等專業設備。
當面對一個關于長視頻的問題時,這個"思考大腦"會首先分析問題的性質,然后制定一個搜索和分析計劃。比如,如果問題是"這場足球比賽的中場休息時比分是多少?",思考大腦會推理出中場休息通常發生在比賽的中間時段,然后指揮工具箱中的視頻片段檢索器去尋找那個時間段的相關畫面。
這套工具箱包含五種不同的專業工具,每一種都有自己的特長。視頻片段檢索器就像是一個能夠快速瀏覽整個視頻庫的圖書管理員,可以根據文字描述或者參考圖像找到最相關的視頻片段。字幕檢索器專門負責處理與語音內容相關的問題,當你問"那個男人在車里說了什么?"時,它能夠快速定位到相關的字幕內容。
視覺感知器是這個工具箱中的"顯微鏡",一旦找到了相關的短視頻片段,它就能夠進行詳細的視覺分析,回答諸如"畫面中有幾個人?"或者"那個人穿的是什么顏色的衣服?"這樣的具體問題。字幕提取器可以根據精確的時間戳提取特定時段的字幕內容。最后,視頻瀏覽器則像是一個能夠快速翻閱整個相冊的助手,用于回答那些需要整體理解的問題,比如"這個視頻的主題是什么?"
整個工作流程就像是一個優秀的研究團隊在協作解決問題。面對每個問題,思考大腦會反復進行推理:"我需要什么信息?哪個工具能幫我找到這些信息?我已經收集到的信息足夠回答問題了嗎?"這個過程會持續進行,直到收集到足夠的信息為止。
研究團隊在多個權威測試平臺上驗證了這種方法的效果,結果令人印象深刻。在MLVU測試集上,VideoDeepResearch比之前的最佳方法提高了9.6%;在LVBench上提高了6.6%;在LongVideoBench上提高了3.9%。更令人驚訝的是,即使是那些被譽為最強大的商業AI模型,如GPT-4o和Gemini-1.5-Pro,在長視頻理解任務上也被VideoDeepResearch超越了。
一、傳統方法的困境:為什么現有AI難以理解長視頻
要理解這項研究的價值,我們首先需要明白傳統方法面臨的困境。想象你要在一本1000頁的小說中找到一個特定的情節描述,如果你只能同時看10頁內容,會發生什么?你要么隨機選擇10頁(很可能錯過目標內容),要么嘗試把1000頁壓縮成10頁的摘要(必然會丟失大量細節)。
這正是現有AI系統在處理長視頻時面臨的兩難境地。一個小時的視頻包含約90000幀畫面,但即使是最先進的AI模型也只能同時處理1000幀左右。面對這種限制,傳統的解決方案主要有兩種:暴力壓縮和檢索增強。
暴力壓縮方法就像是把一本厚書強行壓縮成薄冊子。系統會均勻地從整個視頻中抽取畫面,比如每90幀取1幀,這樣就能把90000幀壓縮到1000幀以內。但這種做法的問題顯而易見:如果你要找的關鍵信息恰好出現在被跳過的89幀中的某一幀,那就徹底錯過了。這就像在尋找小說中某個重要對話時,卻恰好跳過了包含這段對話的頁面。
檢索增強方法試圖更智能一些,它會根據問題先搜索相關的視頻片段,然后只分析這些片段。這聽起來很合理,就像是先用目錄找到相關章節,再仔細閱讀。但現實中這種方法往往只適用于簡單的問題。當面對復雜的、需要多步推理的問題時,單次檢索很難找到所有必要的信息片段。
比如,如果問題是"那個在開頭戴紅帽子的小男孩最后摔倒時穿的是什么顏色的衣服?"這個問題需要至少兩步推理:首先找到開頭戴紅帽子的小男孩,然后找到這個特定男孩摔倒的場景。傳統的檢索方法很難處理這種需要"接力推理"的復雜問題。
更令人沮喪的是,即使我們不斷增加AI模型的規模,讓它們能夠處理更多的畫面幀數,這種擴展也是有限的。就像內存再大的計算機也無法同時加載無限大的文件一樣,AI模型的上下文窗口總是有限的。而且,處理更多畫面幀數需要指數級增長的計算資源,成本會變得極其昂貴。
研究團隊發現,隨著視頻時長的增加,傳統AI模型的性能會顯著下降。在處理長度為10-60秒的短視頻時,這些模型表現尚可;但當視頻長度增加到15-60分鐘時,性能開始明顯下滑;而面對1-15小時的超長視頻時,傳統模型幾乎完全失效。這種性能衰減是系統性的,不是簡單增加模型規模就能解決的問題。
二、突破性思路:讓AI像人類一樣智能搜索
面對傳統方法的困境,研究團隊提出了一個根本性的思路轉變:與其讓AI成為一個記憶力超強的"超人",不如讓它成為一個會使用工具的"智者"。這種轉變的靈感來自于觀察人類是如何處理長視頻內容的。
當人類面對一個關于長視頻的問題時,我們不會嘗試把整個視頻的每一幀都記在腦子里。相反,我們會采用一種策略性的方法:首先分析問題,理解它在問什么,然后制定一個搜索計劃,接著有目的地瀏覽視頻,尋找相關片段,最后基于找到的信息進行推理和回答。
VideoDeepResearch系統正是模仿了這種人類的認知過程。整個系統的架構就像是一個有經驗的研究員在使用一套專業工具來分析視頻內容。這個"研究員"是一個專門的推理AI模型,它不需要具備視覺能力,只需要擅長邏輯思考、計劃制定和工具使用。
當收到一個問題時,這個AI研究員會首先進入"思考模式"。它會分析問題的類型:這是一個需要找到特定細節的問題嗎?還是需要理解整個視頻主題的問題?是需要單步搜索就能回答,還是需要多步推理?基于這種分析,它會制定相應的搜索和分析策略。
讓我們通過一個具體例子來看看這個過程是如何工作的。假設問題是"比賽的半場比分是多少?"AI研究員會這樣思考:"這是一個關于體育比賽的問題,半場通常發生在比賽的中間時段。對于一場90分鐘的足球比賽,半場應該在45分鐘左右。我需要找到那個時間段的畫面,看看是否顯示了比分。"
基于這種推理,AI研究員會指揮視頻片段檢索器搜索45分鐘前后的相關片段。檢索器會返回幾個可能相關的視頻片段,比如45分鐘時的一些畫面。然后AI研究員會分析這些片段:"這些畫面顯示的是啦啦隊在跳舞,這通常意味著半場休息剛剛結束。我需要查看稍早一些的片段來找到實際的比分顯示。"
這種迭代的搜索和推理過程是VideoDeepResearch系統的核心優勢。它不是一次性地嘗試找到所有答案,而是通過多輪的假設-驗證-調整來逐步逼近正確答案。每一輪搜索都會基于之前的發現來優化下一次的搜索策略。
系統的另一個關鍵創新是工具的專業化分工。就像一個專業的調研團隊會有不同專長的成員一樣,VideoDeepResearch配備了五種不同的專業工具,每種工具都有自己最擅長的任務類型。這種專業化分工不僅提高了效率,也確保了每種類型的問題都能得到最適合的處理方式。
最重要的是,這種方法在理論上可以處理任意長度的視頻。因為它不需要同時加載整個視頻內容,而是根據需要動態地訪問相關片段。這就像是一個研究員可以研究任意厚度的書籍,因為他不需要把整本書都記在腦子里,而是可以根據需要翻到相關頁面。
三、工具箱詳解:五大專業工具各顯神通
VideoDeepResearch系統的工具箱就像是一個專業視頻分析師的全套裝備,每種工具都有自己獨特的專長和適用場景。這種專業化的設計確保了無論面對什么類型的問題,都有最合適的工具來處理。
視頻片段檢索器是這個工具箱中的"搜索引擎"。它的工作原理就像是一個對視頻內容了如指掌的圖書管理員。在系統開始工作之前,長視頻會被預先分割成許多10秒鐘的短片段,每個片段都帶有內容描述標簽。當AI研究員需要找到特定內容時,它可以用自然語言描述告訴檢索器:"我要找一個小男孩在讀書的場景",檢索器就會從所有片段中找出最相關的幾個候選片段。
更有趣的是,這個檢索器還支持"以圖搜圖"的功能。假如AI研究員在視頻前半部分找到了一個特定人物的畫面,它可以把這個畫面作為參考,然后搜索"這個人物后來還出現在哪些場景中"。這種功能對于處理需要跟蹤特定人物或物體的復雜問題特別有用。
字幕檢索器則專門負責處理與語音內容相關的查詢。現代很多視頻都配有字幕,這些字幕信息往往包含了視頻的重要內容。當有人問"那個女士在電話里說了什么?"時,字幕檢索器可以快速搜索字幕文本,找到包含電話對話的相關時間段。由于字幕本身就帶有精確的時間戳,這種搜索既快速又準確。
視覺感知器是工具箱中的"放大鏡",專門用于對找到的短視頻片段進行詳細分析。一旦其他工具定位到了相關的視頻片段,視覺感知器就會接手進行深度的視覺理解任務。它可以回答諸如"畫面中有幾個人?"、"那個人穿的是什么顏色的衣服?"、"桌子上放的是什么物品?"等具體的視覺問題。
這個設計特別巧妙的地方在于,視覺感知器只需要處理很短的視頻片段(通常只有10-30秒),這意味著它可以使用相對較小的AI模型,既保證了分析的準確性,又控制了計算成本。這就像是用高倍顯微鏡觀察已經找到的樣本,而不是用它來掃描整個實驗室。
字幕提取器是一個簡單但實用的工具,專門用于處理那些需要精確時間定位的字幕查詢。當AI研究員通過推理確定了某個事件發生的大概時間,比如"第一分鐘內主持人說了什么?",字幕提取器可以精確地提取指定時間段內的所有字幕內容。這個工具看似簡單,但在處理時間相關的查詢時非常關鍵。
視頻瀏覽器則是工具箱中的"總覽員",專門用于處理那些需要整體理解的問題。有些問題不是關于特定細節,而是關于視頻的整體主題、氛圍或者總體特征,比如"這個視頻的主要內容是什么?"或者"這是一個什么類型的視頻?"對于這類問題,逐片段的詳細分析反而可能錯失整體脈絡。
視頻瀏覽器采用了一種"快速瀏覽"的策略,它會從整個視頻中均勻抽取一些關鍵幀,形成一個視頻的"縮略圖集合",然后基于這些縮略圖來理解視頻的整體內容。這種方法雖然會丟失細節信息,但對于理解視頻的主題和大致內容是足夠的。
這五種工具的協作就像是一個專業調研團隊的分工合作。面對不同的問題,AI研究員會選擇最適合的工具組合。對于簡單的單步問題,可能只需要一兩種工具;對于復雜的多步推理問題,可能需要多種工具的反復協作。這種靈活的工具組合使用,確保了系統既高效又全面。
四、實戰演示:三個典型案例展現推理過程
為了讓讀者更好地理解VideoDeepResearch系統是如何工作的,讓我們通過三個具體的案例來觀察整個推理和搜索過程。這三個案例分別代表了不同難度和類型的長視頻理解任務。
第一個案例是單步細節推理:"比賽的半場比分是多少?"這是一個相對簡單但很典型的問題。當AI研究員接收到這個問題時,它首先會進入思考模式:"這個問題要求我找到一個具體的數字信息。由于是關于比賽半場的問題,我需要定位到比賽進行到一半的時間點。假設這是一場90分鐘的足球比賽,半場應該發生在45分鐘左右。"
基于這個推理,AI研究員指揮視頻片段檢索器搜索"45分鐘"附近的視頻片段。檢索器返回了幾個候選片段,其中一個顯示的是1790-1800秒(大約30分鐘)的畫面。AI研究員通過視覺感知器分析這個片段,發現畫面中啦啦隊正在跳舞,這通常暗示半場休息時間。
"既然啦啦隊在跳舞,說明半場剛剛開始或者剛剛結束。我需要查看稍早一些的時間段,看看能否找到實際的比分顯示。"基于這個新的推理,AI研究員繼續搜索1780-1790秒的片段,最終在那里找到了顯示"34:23"的比分牌。
第二個案例是多步推理:"Mike在遇到Lily之后比之前多消耗了多少卡路里?"這個問題明顯比第一個復雜得多,因為它涉及多個關鍵信息點:Mike遇到Lily的時間點、Mike在遇到Lily前后的卡路里消耗情況。
AI研究員首先分析問題結構:"這個問題涉及兩個關鍵時刻:Mike遇到Lily的時刻,以及他們分別的時刻。我需要先找到這些時間點,然后查看相關的卡路里信息。"它首先使用視頻片段檢索器搜索"Mike遇到Lily"和"Mike和Lily分別"這兩個事件。
檢索器返回了多個候選片段:240-250秒和250-260秒顯示了疑似相遇的場景,1080-1090秒和1060-1070秒顯示了疑似分別的場景。AI研究員選擇最可能的時間段(240-250秒)進行詳細分析,使用字幕提取器獲取該時段的對話內容,同時使用視覺感知器分析畫面內容以確認卡路里信息。
通過這種多輪的信息收集和驗證,AI研究員最終確定Mike在遇到Lily之前消耗了256卡路里,之后消耗了1000卡路里,因此答案是1000-256=744卡路里。
第三個案例是多跳推理:"開頭那個后來摔倒的小男孩穿的是什么顏色的衣服?"這類問題最具挑戰性,因為它需要建立不同時間段事件之間的聯系。
AI研究員的推理過程是這樣的:"這個問題涉及兩個不同的時間段:視頻開頭出現的小男孩,以及這個特定男孩后來摔倒的場景。由于視頻中可能有多個小男孩,我需要確保找到的是同一個人。"
它首先搜索視頻開頭部分(0-10秒、10-20秒等),通過視覺感知器逐一分析這些片段。在10-20秒的片段中,它發現了一個正在吃棉花糖的小男孩,出現在第13秒的位置。"好的,我找到了開頭的小男孩。現在我需要找到這個特定男孩摔倒的場景。"
接下來,AI研究員使用多模態視頻檢索器,以第13秒的男孩畫面作為參考,搜索"這個男孩摔倒"的場景。通過這種"以圖搜圖"的方式,它最終找到了對應的摔倒場景,并通過視覺感知器確認這個男孩穿的是黃色T恤。
這三個案例展示了VideoDeepResearch系統處理不同復雜度問題的能力。無論是簡單的單步查詢,還是需要多步推理和跨時間段關聯的復雜問題,系統都能夠通過合理的策略規劃和工具組合來找到正確答案。
五、性能表現:全方位超越傳統方法
VideoDeepResearch系統在多個權威測試平臺上的表現可以用"全面領先"來形容。研究團隊選擇了四個業界公認的長視頻理解評測基準:MLVU、LVBench、VideoMME和LongVideoBench,這些測試涵蓋了從幾分鐘到幾小時不等的各種長度視頻,以及從簡單事實查詢到復雜推理的各種問題類型。
在MLVU測試集上,VideoDeepResearch取得了令人印象深刻的成績。使用Qwen2.5VL-7B作為視覺模塊的版本得分為55.9分,相比基礎模型的47.4分提升了8.5分。更令人驚喜的是,使用Seed1.5VL作為視覺模塊的版本達到了64.5分,超越了GPT-4o的54.9分和Qwen2.5VL-72B的53.8分。要知道,GPT-4o和Qwen2.5VL-72B都是目前最頂級的商業AI模型,VideoDeepResearch能夠超越它們,說明了這種方法的巨大潛力。
在LVBench測試中,性能提升同樣顯著。VideoDeepResearch(Seed1.5VL)達到了55.5分,比之前的最佳成績提高了6.6%。這個提升幅度在AI領域是相當可觀的,通常幾個百分點的提升就已經是重大突破了。
VideoMME測試的結果更加令人矚目。VideoDeepResearch(Seed1.5VL)獲得了76.3分的高分,甚至超過了Google的Gemini-1.5-Pro的77.4分。考慮到Gemini-1.5-Pro是目前公認的最強多模態AI之一,這個結果充分證明了新方法的有效性。
在LongVideoBench上,VideoDeepResearch(Seed1.5VL)得分70.6分,比GPT-4o的66.7分高出了近4分。這個測試特別關注超長視頻的理解能力,結果表明VideoDeepResearch在處理真正長時間視頻內容時具有明顯優勢。
更深入的分析顯示,VideoDeepResearch在不同類型的任務上都表現出色,但在某些特定類型的任務上優勢尤為明顯。在需要精確定位和細節分析的任務(如NeedleQA)上,系統表現突出,得分78.2分,比最佳對比方法高出5.0%。在需要多步推理的任務(如Action Count和Action Order)上,優勢更加顯著,分別提升了12.2%和28.2%。
這些性能提升并非偶然。研究團隊進行了詳細的任務類型分析,發現VideoDeepResearch特別擅長處理那些需要"精確搜索+深度分析"的問題。傳統方法由于無法精確定位相關內容,往往在這類任務上表現不佳。而VideoDeepResearch通過智能搜索機制,能夠準確找到相關片段,然后進行深度分析,從而獲得更好的結果。
然而,研究團隊也誠實地報告了系統的局限性。在某些特定類型的任務上,比如EgoQA(第一人稱視角問答)和SportsQA(體育問答),VideoDeepResearch的表現還有待提升。分析發現,這主要是因為當前的檢索模塊在某些特定場景下的定位準確性還不夠高,導致后續的推理分析缺乏足夠的信息基礎。
六、效率革命:更少資源,更好效果
VideoDeepResearch系統的另一個重要突破在于計算效率的大幅提升。這種效率優勢不僅體現在計算資源的節省上,更重要的是在保持甚至提升性能的同時實現了成本的顯著降低。
傳統的長視頻理解方法面臨一個根本性的矛盾:為了處理更長的視頻,需要更大的AI模型和更多的計算資源,但這會導致成本指數級增長。比如,GPT-4o在處理長視頻時需要使用384幀的上下文窗口,Gemini-1.5-Pro甚至需要更多。這些龐大的上下文窗口不僅消耗大量計算資源,處理速度也會顯著下降。
VideoDeepResearch采用了完全不同的策略。系統的視覺感知器只需要處理最多32幀的畫面,這相比傳統方法減少了10倍以上的視覺令牌使用量。研究團隊進行的效率分析顯示,在處理中等長度視頻(180-600秒)時,VideoDeepResearch只需要48,932個視覺令牌,而GPT-4o需要65,280個令牌,效率提升了25%。
更令人印象深刻的是,隨著視頻長度的增加,這種效率優勢會進一步擴大。在處理超長視頻(900-3600秒)時,VideoDeepResearch只需要53,920個令牌,比GPT-4o和Gemini-1.5-Pro分別節省了17.4%和更多的計算資源。這種"反常"的現象說明了智能搜索策略的巨大價值:通過只處理相關內容而非全部內容,系統可以實現真正的規模化效率。
研究團隊還分析了系統在不同視頻長度下的性能表現。傳統AI模型會隨著視頻長度的增加而出現明顯的性能衰減。GPT-4o在處理0-60秒短視頻時表現不錯,但當視頻長度增加到900-3600秒時,性能下降了13.2個百分點。Gemini-1.5-Pro也出現了類似的衰減,性能下降了12.7個百分點。
相比之下,VideoDeepResearch展現出了令人驚喜的魯棒性。即使面對超長視頻,性能下降幅度也只有4.9個百分點,遠小于傳統方法。這種魯棒性來自于系統的核心優勢:它不需要同時處理整個視頻內容,而是根據問題需要動態地訪問相關片段。隨著視頻長度增加,雖然搜索空間變大了,但每次分析的內容量保持不變,因此性能衰減很小。
這種效率優勢還體現在另一個重要方面:可擴展性。傳統方法的處理能力受限于AI模型的最大上下文窗口,一旦視頻長度超過這個限制,就無法處理。而VideoDeepResearch在理論上可以處理任意長度的視頻,因為它永遠只需要分析相關的短片段。
從實際應用的角度來看,這種效率提升意味著更低的部署成本和更快的響應速度。對于需要大規模處理長視頻內容的應用場景,比如視頻監控分析、在線教育平臺、娛樂內容分析等,VideoDeepResearch提供了一個既高效又經濟的解決方案。
研究團隊指出,這種效率優勢隨著視頻長度的增加會進一步放大。當處理幾小時甚至更長的視頻內容時,傳統方法要么完全無法處理,要么需要消耗巨大的計算資源,而VideoDeepResearch依然可以保持穩定的性能和可控的成本。
七、技術細節:系統架構的精妙設計
VideoDeepResearch系統的技術架構體現了"簡單而不簡陋"的設計哲學。整個系統看似結構清晰,但每個組件的設計都經過了精心優化,確保在保持簡潔性的同時實現最佳性能。
系統的核心是一個基于DeepSeek-R1-0528的文本推理模型,這個模型專門擅長邏輯推理和工具使用。選擇文本模型而非多模態模型作為核心控制器是一個關鍵設計決策。文本模型在推理能力、工具使用能力和成本效率方面都有明顯優勢,而視覺理解任務則完全交給專門的工具來處理。這種分工明確的設計避免了"萬能模型"可能帶來的效率損失。
視頻預處理是系統工作的第一步。每個輸入視頻都會被自動分割成10秒鐘的短片段,這個時長是經過仔細考慮的。10秒足夠包含一個完整的動作或事件片段,同時又短到可以被視覺感知器高效處理。每個片段都會生成內容摘要和特征向量,為后續的檢索操作做準備。
視頻檢索系統采用了LanguageBind-large模型,這是一個專門設計用于跨模態檢索的模型,參數量為428M。這個模型能夠理解文本查詢和視頻內容之間的語義關系,支持基于文本描述的視頻片段檢索,也支持基于參考圖像的相似片段搜索。檢索系統采用了向量相似度匹配的方法,能夠在毫秒級別完成對數千個視頻片段的搜索。
字幕處理系統相對簡單但非常實用。系統會提取視頻的字幕信息(如果有的話),并建立時間戳索引。字幕檢索器可以根據文本關鍵詞快速定位相關時間段,字幕提取器則可以根據精確的時間范圍提取對應的字幕內容。這種雙重字幕處理機制確保了系統能夠充分利用視頻的語音信息。
視覺感知器是系統中最復雜的組件,研究團隊提供了兩個版本:基于Qwen2.5VL-7B的版本和基于Seed1.5VL-Pro的版本。兩個版本都支持最多32幀的輸入,但在處理能力和準確性上有所差異。Qwen2.5VL-7B版本支持最多24,576個token的輸入,適合處理包含大量文本信息的復雜查詢。Seed1.5VL-Pro版本則在圖像理解準確性方面有優勢,每幀圖像的分辨率可以達到748×400像素。
系統的推理過程采用了迭代的思考-行動模式。在每個推理步驟中,文本推理模型會生成思考內容和行動計劃。思考內容包括對當前問題的分析、已獲得信息的評估、下一步行動的規劃等。行動計劃則指定了需要調用哪些工具、使用什么參數、期望獲得什么信息等。
工具調用的執行是并行化的,當需要調用多個工具時,系統會同時執行這些調用以提高效率。每個工具調用的結果都會被格式化成統一的文本格式,然后合并到推理模型的上下文中。這種設計確保了不同工具之間的信息可以無縫整合。
系統的停止條件設計也很巧妙。推理模型不是簡單地執行固定次數的搜索,而是會動態評估當前已獲得的信息是否足夠回答問題。當模型認為信息充足時,它會生成最終答案并停止搜索。這種自適應的停止機制既避免了不必要的計算浪費,也確保了復雜問題能夠得到充分的信息收集。
從工程實現的角度來看,整個系統設計考慮了實際部署的需求。所有組件都可以獨立擴展,不同的工具可以根據需要選擇不同規模的模型。系統支持分布式部署,可以將計算密集的視覺感知任務分配到GPU集群上,而文本推理任務可以在CPU上高效執行。
八、應用前景:開啟視頻理解新時代
VideoDeepResearch系統的成功不僅僅是一項學術突破,更重要的是它為長視頻理解技術的實際應用打開了新的可能性。這種高效、準確、可擴展的解決方案在多個領域都有著廣闊的應用前景。
在在線教育領域,VideoDeepResearch可以徹底改變學習體驗。想象一下,學生觀看了一堂兩小時的數學課程,在復習時可以直接問系統:"老師在哪里講解了二次方程的判別式?"或者"關于這個定理的例題在第幾分鐘?"系統能夠準確定位到相關片段,讓學生快速找到需要復習的內容。這種精確的內容定位能力可以大大提高學習效率,特別是對于那些需要反復觀看特定內容片段的學科。
在娛樂內容分析方面,這項技術可以為視頻平臺提供更智能的內容理解和推薦服務。用戶可以通過自然語言查詢來搜索視頻內容,比如"找一些有搞笑小狗的視頻片段"或者"這部電影中主角第一次出現是什么時候?"視頻平臺也可以利用這種技術來自動生成更準確的內容標簽和摘要,提高內容發現的效率。
在安防監控領域,VideoDeepResearch的價值更加明顯。傳統的監控系統需要人工查看大量錄像來尋找特定事件,這不僅耗時耗力,還容易遺漏重要信息。有了這種技術,安保人員可以直接詢問:"昨天晚上10點到12點之間,停車場有沒有可疑人員出現?"或者"那輛紅色汽車是什么時候離開的?"系統可以快速分析幾小時甚至幾天的監控錄像,精確定位相關事件。
在醫療培訓和手術分析方面,這項技術也大有用武之地。醫學生可以通過詢問"這個手術中血管縫合的步驟在哪里?"來快速定位學習重點。醫生們也可以利用這種技術來分析手術錄像,比較不同手術方案的效果,或者為新手醫生提供精確的操作指導。
在體育分析領域,教練和運動員可以使用這種技術來分析比賽錄像。詢問"我們隊在下半場的防守策略是怎樣的?"或者"對手的第三個進球是如何發生的?"可以幫助團隊更好地總結比賽經驗,制定訓練計劃。
在法律和司法領域,這種技術可以協助處理大量的視頻證據。律師和調查人員可以快速在長時間的錄像中找到關鍵證據,比如"嫌疑人是什么時候出現在現場的?"或者"事故發生的具體過程是怎樣的?"這種精確的證據定位能力可以大大提高司法效率。
在新聞和媒體制作方面,記者和編輯可以利用這種技術快速從大量素材中找到需要的片段。詢問"采訪中關于環保政策的討論在哪里?"或者"有沒有顯示現場民眾反應的畫面?"可以幫助新聞工作者更高效地制作新聞內容。
研究團隊特別指出,隨著技術的進一步發展,這種方法還可以與其他AI技術結合,創造更多可能性。比如,結合語音識別技術,可以實現更準確的音頻內容搜索;結合情感分析技術,可以理解視頻中人物的情緒變化;結合3D理解技術,可以分析空間關系和物體運動軌跡。
更重要的是,VideoDeepResearch的開源特性意味著這些應用可能會很快成為現實。研究團隊已經在GitHub上公開了完整的代碼和模型,這將大大降低其他開發者使用和改進這項技術的門檻。可以預見,在不久的將來,我們將看到基于這種技術的各種創新應用涌現出來。
說到底,VideoDeepResearch代表的不僅僅是一種新的技術方法,更是一種新的思維方式:通過智能的策略規劃和工具協作,我們可以用更少的資源實現更好的效果。這種思想不僅適用于視頻理解,也為其他復雜AI任務的解決提供了新的思路。正如研究團隊在論文中所說,這可能會"重新塑造我們處理復雜多模態任務的方式"。
從長遠來看,這種技術的普及將使得視頻內容變得真正"可搜索"、"可理解",就像今天的文本內容一樣。這將開啟一個全新的時代,在這個時代里,海量的視頻信息不再是沉睡的數據,而是可以被智能地分析、搜索和利用的寶貴資源。這樣的未來值得我們期待,而VideoDeepResearch正是通向這個未來的重要一步。
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