全面評估多模態模型視頻OCR能力,Gemini 準確率僅73.7%
多模態大模型(MLLM)在靜態圖像上已經展現出卓越的 OCR 能力,能準確識別和理解圖像中的文字內容。
然而,當應用場景從靜態圖像拓展至動態視頻時,即便是當前最先進的模型也面臨著嚴峻的挑戰。
MME-VideoOCR 致力于系統評估并推動MLLM在視頻OCR中的感知、理解和推理能力。
主要貢獻如下:
構建精細的任務體系:
- 精心構建了10大任務類別,進一步細分為25 個獨立任務。
- 評測維度超越基礎識別,深入考察時序理解、信息整合及復雜推理等高階能力。
高質量、大規模數據集:
包含了1,464 個精選視頻片段,覆蓋不同的分辨率、時長與場景。構建了2,000 條高質量、經人工標注的問答對,確保評測的精確性。
揭示當前 MLLM 的能力邊界與局限:
- 對包括閉源與領先開源模型在內的18個主流MLLM進行了深入評測。
- 系統化分析了各模型在不同視頻OCR任務中的表現,明確了其優勢與亟待改進的短板。
- 即便是Gemini-2.5 Pro,其整體準確率也僅為73.7%,顯示出當前MLLM在視頻OCR領域的巨大挑戰。
研究背景
視頻作為一種信息密度更高、場景更復雜的模態,其 OCR 任務的難度遠超靜態圖像:
1 運動模糊、光影變化、視角切換以及復雜的時序關聯等視頻的動態因素,都對 MLLM 的視頻文字識別構成了顯著的障礙。
2 視頻中的文字信息形式復雜多樣,既可能出現在畫面主體、背景場景,也可能以屏幕注釋、水印或彈幕的方式存在。這要求模型能夠建立穩定的時空視覺-文本關聯,以實現對分布在不同位置與時間段文字信息的準確識別、整合與理解。
3 MLLM 不僅需要對視頻中文字的進行精確識別,更需在視覺、時序上下文中完成語義解析與推理判斷,以實現對視頻整體內容的深層理解。
目前,MLLM 在視頻 OCR 領域的真實性能如何?其核心局限性體現在哪些方面?我們應如何系統地評估并推動其發展?這些關鍵問題亟待一個明確的答案。
MME-VideoOCR 評測框架詳解
MME-VideoOCR的設計核心在于其全面性與深度,旨在評估模型從“看見”到“理解”視頻文字信息的全方位能力。
數據構建
MME-VideoOCR 的數據集源于部分高質量數據集和人工采集與構造,經過精心篩選與處理,確保其:
- 多樣性:涵蓋生活記錄、影視娛樂、教育科普、體育賽事、游戲直播等多元化場景。
- 挑戰性:融入運動模糊、低分辨率、復雜背景、藝術字體、文字遮擋、多語言混合等真實世界的復雜因素。
- 時序性:特別設計了需要跨幀理解、追蹤文字動態、整合時序信息的復雜任務,考驗模型的動態處理能力。
考慮到短視頻、彈幕視頻及AIGC視頻的逐漸普及,MME-VideoOCR額外引入了這些特殊類型的視頻,增加了數據的全面性。
共收集1,464 個視頻和2000條樣本。
任務設計
10大任務類別與25 個子任務緊密圍繞視頻OCR的核心挑戰,重點評估模型在以下方面的能力:
- 基礎識別:在各種視頻條件下準確識別文字及其屬性。
- 時空定位:識別文字在視頻中的時間、空間位置。
- 時序追蹤:理解文字內容隨時間的演變。
- 特殊文本解析:對表格、圖表、文檔、公式、手寫體等特殊文本進行有效解析。
- 信息整合:結合視頻上下文與文字進行綜合理解。
- 場景理解:在特定視頻情境下解讀文字的深層含義。
- 復雜推理:基于視頻中的文字信息進行邏輯判斷與問答。
- 模型魯棒性:對于 AIGC、對抗樣本和超長視頻的有效理解。
評估策略
針對不同任務的特點和標準答案可能存在的靈活性,設計了字符串匹配、多選題以及 GPT 輔助評分三種評測方式。
實驗發現總結
通過對18個主流MLLM的深度評測,MME-VideoOCR 揭示了以下關鍵發現:
整體性能:提升空間巨大
- 頂尖模型面臨挑戰:Gemini-2.5 Pro雖然表現最佳,但73.7%的準確率表明,即便是SOTA模型在應對復雜視頻 OCR 任務時也遠未達到理想狀態。
- 開源模型差距顯著:當前多數開源MLLM在視頻OCR任務上的表現與頂尖閉源模型相比,存在較大差距,大多數開源模型準確率甚至不足60%。
能力短板:時序與推理是關鍵瓶頸
- 靜態易,動態難:模型處理單幀或短時序的文字信息相對較好,但在需要整合長時序信息、理解文字動態變化時,性能顯著下降。
- 時空推理能力薄弱:要求結合文字內容及其時空信息進行推理的任務,是當前MLLM的普遍弱點。
語言先驗依賴問題:模型在進行視頻文字理解時,有時會過度依賴其語言模型的先驗知識,而未能充分利用視覺信息進行判斷。
優化關鍵:高分辨率與時序信息
實驗指出,提供更高分辨率的視覺輸入和更完整的時序幀覆蓋,對于提升MLLM在動態視頻場景下的OCR性能至關重要。
同時需要注意到,更多的視覺輸入可能也會導致模型難以關注到目標信息,造成準確率的下滑,這也對模型的信息提取與處理能力提出了更高要求。
論文地址:https://mme-videoocr.github.io/