如何用GPT-4o解读视频

  OpenAI在去年推出的GPT-4V已经支持了多模态识别，但一直仅限于图片输入，不支持视频。相比之下，Google的Gemini早已支持视频识别。最近，我司业务场景中出现了一个需要识别视频的需求，而我们只采购了GPT-4o模型。这就引发了一个问题：如何使用GPT-4o完成对视频的处理？

  经过研究一些教程后，我找到了一个解决这个问题的可行方法。这种方法包括两个步骤：首先，将视频拆分成一系列关键帧图像；然后，将这些图像输入GPT-4o进行分析，从而完成对整个视频的解读。 实现起来很简单，这里我特意找了一段猫和老鼠的视频片段，来复现下这个实现，具体代码如下：

from IPython.display import display, Image

# 这里我们需要用到cv2和base64 
import cv2 
import base64
import time
from openai import OpenAI

client = OpenAI()

  接下来是视频关键帧的抽取。为了减少token消耗，我采用了两种方式削减信息量：

1. 丢弃大部分画面，每秒只保留一帧；
2. 将图片分辨率缩减至360p，以减小图片大小。

  这里额外解释一下为什么要转成base64编码的数据。OpenAI接口支持两种传递图片的方式：一种是直接传可公开访问的图片URL，但我们没有；另一种是将图片直接base64编码后传递，所以我们只能选择后者。

video = cv2.VideoCapture("data/tom_and_jerry.mp4")
base64Frames = []

fps = video.get(cv2.CAP_PROP_FPS)

frame_jump = int(fps)
frame_count = 0

# 定义目标尺寸
target_width = 640
target_height = 320

while video.isOpened():
    success, frame = video.read()
    if not success:
        break
    # 一秒钟保存一帧
    if frame_count % frame_jump == 0:
        resized_frame = cv2.resize(frame, (target_width, target_height))
        _, buffer = cv2.imencode(".jpg", resized_frame)
        base64Frames.append(base64.b64encode(buffer).decode("utf-8"))
    frame_count += 1
video.release()
print(len(base64Frames), "frames read.")

  接下来是最关键的部分：调用GPT-4o来解析图片。这个函数将处理我们先前提取的视频帧，利用GPT-4o模型分析这些图像。它会生成一个详细的视频内容描述，帮助我们理解整个视频的剧情脉络。

def vision(frames):
    PROMPT_MESSAGES = [
        {
            "role": "user",
            "content": [
                {
                    "type": "text",
                    "text": 
    f"""
    这些图片是从视频中按先后顺序截取出来的，截取的时间间隔是1s，总共{len(frames)}张，请根据这些画面信息，用中文详细描述下视频的剧情。
    """
                },
                *[{
                    "type": "image_url",
                    "image_url": {
                        "url": 'data:image/jpeg;base64,' + frame,
                    }
                } for frame in frames]
            ],
        },
    ]

    params = {
        "model": "gpt-4o",
        "messages": PROMPT_MESSAGES,
        "max_tokens": 2000,
        "temperature": 0.7
    }
    result = client.chat.completions.create(**params)
    return result.choices[0].message.content

最后，我们调用先前定义的 vision 函数来处理提取的视频帧，并获得相应的分析结果。

result = vision(base64Frames)
print(result)

  得到的结果如下，剧情的描述还是相当准确的。 这个实验结果证明了我们的方法是可行的。通过将视频拆分成关键帧并使用GPT-4o进行分析，我们成功地对整个视频内容进行了准确的描述。这种方法不仅解决了我们无法直接处理视频的限制，还展示了GPT-4o在多模态任务中的强大能力。

这段视频似乎是汤姆和杰瑞的经典动画片。

剧情开始时，一个女人正在用扫帚打扫地板，她穿着高跟鞋。接着，一只小白鼠（可能是杰瑞的朋友）出现在扫帚旁边。随后，汤姆猫出现，试图用扫帚抓住小白鼠，但小白鼠灵活地避开了。

然后，汤姆展开追逐，抓住了小白鼠，但杰瑞及时赶到，与汤姆展开对抗。汤姆试图打开一个门，但被困在了门后。女人用扫帚打了汤姆的头，并责备他为什么还在找麻烦。

汤姆用手指着小白鼠，试图证明自己的行为是正当的，但女人显然不买账。汤姆因此被赶出屋外，并浑身沾满油漆。小白鼠发现了一瓶鞋油，似乎在计划什么。

最后，汤姆装扮成白色的猫，试图重新回到屋内，并假装自己是“会跳舞的猫”。女人对他的伎俩似乎感到满意，进行了表扬，但小白鼠却看穿了汤姆的伪装。视频以汤姆和小白鼠的搞笑互动结束，最后画面出现“结束”的字样。

总体来看，这段视频展示了汤姆和杰瑞的经典追逐和幽默桥段，充满了滑稽和欢乐。

  尽管GPT-4o官方并未提供视频分析功能，我们仍可通过这种巧妙的变通方法实现视频理解。我个人认为这种方法相当有趣。完整的代码已在GitHub上公开，链接为https://github.com/xindoo/openai-examples/blob/main/vision_for_video.ipynb。

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