The remarkable zero-shot reasoning capabilities of large-scale Visual Language Models (VLMs) on static images have yet to be fully translated to the video domain. Conventional video understanding models often rely on extensive, task-specific training on annotated datasets, a process that is both costly and limited in scalability. This paper introduces a novel, training-free framework for video understanding that circumvents end-to-end training by synergistically combining the rich semantic priors of pre-trained VLMs with classic machine learning algorithms for pattern discovery. Our core idea is to reframe video understanding as a self-supervised spatio-temporal clustering problem within a high-dimensional semantic feature space. The proposed pipeline first transforms a video stream into a semantic feature trajectory using the frozen visual encoder of a pre-trained VLM. Subsequently, we employ Kernel Temporal Segmentation (KTS), a robust machine learning technique, to partition the continuous feature stream into discrete, semantically coherent event segments. These segments are then subjected to unsupervised density-based clustering to identify recurring macroscopic scenes and themes throughout the video. By selecting representative keyframes from each discovered cluster and leveraging the VLM's generative capabilities for textual description, our framework automatically produces a structured, multi-modal summary of the video content. This approach provides an effective, interpretable, and model-agnostic pathway for zero-shot, automated structural analysis of video content.


翻译:大规模视觉语言模型在静态图像上展现出的卓越零样本推理能力,尚未在视频领域得到充分转化。传统的视频理解模型通常依赖于对标注数据集进行大量任务特定训练,这一过程不仅成本高昂,且可扩展性有限。本文提出了一种新颖的免训练视频理解框架,通过将预训练视觉语言模型的丰富语义先验与经典机器学习模式发现算法协同结合,规避了端到端训练的需求。我们的核心思想是将视频理解重新定义为高维语义特征空间内的自监督时空聚类问题。所提出的流程首先利用预训练视觉语言模型的冻结视觉编码器,将视频流转换为语义特征轨迹。随后,我们采用核时间分割这一鲁棒的机器学习技术,将连续特征流分割为离散的、语义连贯的事件片段。这些片段继而通过基于密度的无监督聚类方法,以识别视频中反复出现的宏观场景与主题。通过从每个发现的聚类中选择代表性关键帧,并利用视觉语言模型的生成能力进行文本描述,本框架能够自动生成视频内容的结构化多模态摘要。该方法为零样本、自动化的视频内容结构分析提供了一条高效、可解释且模型无关的路径。

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