大模型无法真正理解视频，GPT-4o正确率仅36%，南洋理工大团队提出新基准

视频大型语言模型（Video LLMs）的发展日新月异，它们似乎能够精准描述视频内容、准确的回答相关问题，展现出足以乱真的人类级理解力。

但有一个非常本质的问题始终萦绕着研究者的心头：这些模型是真的“理解”了视频，还是仅仅在进行一种高级的“模式匹配”？

为了解决上述问题，来自南洋理工大学S-Lab的研究者们提出了一个全新的、极具挑战性的基准测试——Video Thinking Test（简称Video-TT）。

其核心目标简单而深刻：将“看”与“想”的能力分离，精准测量AI在视频内容上的真实理解和推理水平。

研究团队有三项关键发现：

（1）人类在视频理解的“准确率”和“鲁棒性”上远超SOTA级模型（50%），差距显著。

（2）开源模型在“鲁棒性”上远逊GPT-4o（SOTA模型之一）。

（3）GPT-4o的短板在于：对模糊或非常规内容识别能力弱；对多场景区分、定位、计算能力有困难；世界知识对应能力欠缺，无法理解意图、社会动态等深层信息。

Video-TT图灵测试集由南洋理工大学S-Lab科研团队联合独立研究员共同研发完成。主要作者包括南洋理工大学博士生张元瀚、董宇昊，二人的研究方向聚焦多模态模型；通讯作者为南洋理工大学助理教授刘子纬。

Video-TT的问题定位

人类的智慧核心在于其正确性（Correctness）和鲁棒性（Robustness）。

正确性意味着我们能准确地解读信息，而鲁棒性则保证了我们在面对信息干扰、歧义或不同表述时，依然能保持正确的判断。这两者结合，才构成了真正可靠的理解能力。

现有的视频理解基准测试（Benchmark）在衡量AI是否达到人类级智慧上存在着一些根本性的缺陷。它们往往无法区分模型是因为“没看清”而犯错（即关键视频帧采样不足），还是因为“没想明白”而出错（即缺乏真正的推理能力）。

这种混淆使得我们很难评估AI在视频理解上的真实水平。

在Video-TT出现之前，视频理解领域已有相应的评测标准，但这些标准普遍存在一定局限性，导致AI的真实能力无法被准确衡量。

问题一：长视频评测的“帧采样悖论”

近期，许多研究都聚焦于长视频理解。然而由于计算资源限制，模型无法处理视频的每一帧，只能“跳着看”（稀疏采样）。

这就带来一个问题：当模型答错时，我们无法确定是它能力不行，还是运气不好，恰好错过了包含答案的关键帧。

如下图所示，在一些长视频评测中（如VideoMME-Long），即便是强大的GPT-4o，其性能也可能因为采样帧数的限制而大幅下降。这种下降反映的更多是“采样策略”的失败，而非“理解能力”的不足。

问题二：短视频评测的“天花板幻觉”

与长视频相对，短视频评测（如VideoMME-Short）由于时长较短，模型可以几乎“看完”所有帧。在这种情况下，一些顶尖模型的表现接近甚至达到了人类水平（上图左侧），这容易给人一种“短视频理解问题已被基本解决”的错觉。

然而，事实远非如此。Video-TT的研究者们认为，即便在信息密集的短视频中，依然存在大量需要深度推理和复杂认知才能解决的挑战。简单地提升准确率分数，并不能证明AI拥有了与人类同等的智慧。

Video-TT的破局创新点在于，它选择了1000条全新的YouTube短视频（避免数据污染），并精心设计问题的标注，确保答案能在有限的、统一的80帧内找到。

这样一来，所有模型都在同一起跑线上“看”素材，评测的焦点便从“如何有效采样”转移到了“能否深刻理解”上，从而拨开迷雾，直击AI的“思考”核心。

突出“思考”能力的问题设计

要衡量“思考”，就必须提出能够激发“思考”的问题。Video-TT的设计原则是，一个复杂的问题并非由其类型决定（如“物体颜色”vs“情节理解”），而是由其背后的上下文、原因和场景决定。

研究团队从“认知科学”和“影视叙事学”中汲取灵感，构建了两个核心的复杂性维度：视觉复杂度和叙事复杂度。

维度一：视觉复杂度（Visual Complexity）

这部分关注的是视频画面的内在挑战，共包含四个方面：

• 模糊与非常规内容（Unclear&Unusual Content）视频中是否存在干扰、模糊、遮挡，或者出现了与我们日常认知相悖的物体或现象？

• 运动速度（Movement Speed）物体或镜头的移动是否过快，导致难以识别或追踪？

• 时空布局（Spatial-temporal Arrangement）场景中物体的位置关系和互动是否复杂？是否存在大量的时空信息需要处理？

• 视错觉（Illusions）视频是否利用了拍摄技巧或内容本身来制造错觉，挑战观众的直觉？

维度二：叙事复杂度（Narrative Complexity）

这部分关注的是视频作为一种“故事”的表达方式，其内在的逻辑和深度，同样包含四个方面：

• 复杂情节（Complex Plot）故事线是否存在反转或意想不到的结局？

• 叙事剪辑（Narrative Editing）是否使用了蒙太奇等复杂的剪辑手法来讲述故事，而非平铺直叙？

• 技术性剪辑（Technical Editing）是否存在难以察觉的、与内容融为一体的特效或后期处理？

• 世界知识（World Knowledge）理解视频是否需要依赖超越画面本身的世界常识、文化背景或社会规范？

例如，上图中的Q-8提问“视频中的女士在模仿什么行为？”，这需要观众拥有关于“特定活动”（被子弹击中后倒下）的世界知识才能正确回答。这些问题迫使模型超越简单的物体识别，进入真正的推理（Reasoning）层面。

AI思考的“鲁棒”检验

拥有了能让AI“思考”的难题还不够，我们还需要知道它的思考有多“鲁棒”（Robustness）。一个鲁棒的模型，不应该因为用户表述的方法稍有改变就给出截然不同的答案。

为此，Video-TT为每一个核心难题（Primary Question）都配备了四种“自然对抗性问题”（Natural Adversarial Questions），形成一套完整的测试体系。

这五种问题类型分别是：

• 核心问题（Primary Open-ended Question）基于视觉和叙事复杂度设计的开放式的问题。

• 复述问题（Rephrased Question)用不同的措辞问同一个问题（例如，“谁的头被拍了？”），模型的答案理应保持一致。

• 正确诱导问题（Correctly-led Question)问题中包含正确的线索（例如，“他拍的是穿8号球衣的球员的头吗？”），这测试模型能否利用提示来确认事实。

• 错误诱导问题（Wrongly-led Question)问题中包含错误的、误导性的线索（例如，“他拍的是穿9号球衣的球员的头吗？”），这对于模型来说是最大的考验，它必须足够“自信”地否定错误的诱导。

• 多项选择问题（Multiple-choice Question）将正确和错误的诱导信息作为选项，考察模型在有明确选项时的辨别能力。

只有当模型能够准确回答核心问题（正确性），并且在面对各种“变体”提问时仍能保持判断一致（鲁棒性），我们才能说它达到了真正的、类人的理解水平。

评测结果与分析

经过如此严苛的设计，Video-TT的评测结果揭示了一个惊人的事实：目前的SOTA模型，在视频思维能力上，与人类相比仍有巨大鸿沟。

从数据中可以清晰地看到：

• 人类遥遥领先人类测试者在正确性上达到84.3%，鲁棒性达到64.4%，展现了强大的理解与推理能力。

• GPT-4o表现腰斩作为当前最强的多模态模型之一，GPT-4o的正确率仅为36.6%，不足人类的一半。其36.0%的鲁棒性得分也表明，它在面对干扰时同样表现不佳。

• 开源模型仍需努力虽然部分开源模型在多选题上能与GPT-4o媲美，但在更考验真实理解能力的开放式问题上，差距显著。这说明，现有的许多其他基准测试可能因为侧重选择题而高估了模型的能力。

这一巨大的分数差距有力地证明，当前的AI在真正成为AGI的道路上，尤其是在视频理解这一核心领域，依然任重而道远。

对AI的错误类型进行分析。可以看出，“复杂情节”（Complex Plot）和“世界知识”（World Knowledge）是导致模型在高级认知任务中失败的主要原因。

Video-TT的作者们对GPT-4o的错误答案进行了深入的定性分析，发现了三大核心弱点：

弱点一：时空混淆——“理不清”时间与空间

在需要理解时空关系的任务中，模型错误率极高。

• 物体计数模型很难精确追踪随时间变化的物体。例如，在一个视频中，墙上的相框先出现，然后移出画面，再重新出现。模型可以数清单帧内的相框数量，但无法正确计算整个过程中出现过的不同相框总数。

• 序列定位当越多事件被排序到一条视频里，模型越分不清问题里的语义内容和视频的具体关联。比如，单一事件场景下，它可能知道“翻跟斗”这个动作、也知道怎么数数定位，但在多事件场景里，却无法正确数数定位到第二位“翻跟斗”的视频人物。

弱点二：常识缺失——“看不懂”言外之意

许多错误源于模型缺乏人类社会和文化中的常识（World Knowledge）。

• 角色动机与情感模型可以描述一个人的表情是“平静的”，但无法结合上下文（例如，刚刚在比赛中获得银牌）理解这种“平静”背后其实是“失望”。人类知道“银牌得主通常比铜牌得主更失落”，因为他们离金牌仅一步之遥，而模型没有这种深层社会心理知识。

弱点三：复杂情节理解失败——“串不起”故事线

当视频叙事需要跨场景、跨线索进行逻辑推理时，模型往往会“掉线”。

• 因果关系链条断裂在一条视频中，第一个场景是一个人在房屋附近打棒球，而第二个场景是展示房屋的押金被扣除。模型可以分别描述这两个场景，但无法将它们联系起来，推理出“因为棒球被打入屋里，破坏了房屋，所以押金被扣”这一核心的因果关系。它会错误地认为视频只是在展示“买棒球棒花了多少钱”。

Video-TT这一评测基准提示相关研究者，在看到AI技术进步的同时，也需留意其存在的不足，该领域的探索仍需不断深入。

论文链接：https://arxiv.org/abs/2507.15028

数据集：https://huggingface.co/datasets/lmms-lab/video-tt

项目主页：https://zhangyuanhan-ai.github.io/video-tt/

文章来自于微信公众号“量子位”。