视频摘要器:分解时间

把视频当作半透明的三维体块来旋转、切片、透视,静止的部分压成色块、变化的部分刻出形状。这条思路的谱系比电影还老,从 1878 年的奔马到 1912 年的《下楼梯的裸女》,再到 2012 年 Video Summagator 的原型。

中文
复制
A printed sheet of twelve small photographs in three rows, each showing a jockey on a galloping mare against a

Azlen Elza 的体视频可视化,2022 年。

视频是我们拥有的密度最高的媒介。而我们用来浏览它的工具,却只是一个进度条和几个章节标记。Video Summagator 走的是另一条路。它由 Cuong Nguyen、Yuzhen Niu 和 Feng Liu 于 2012 年在波特兰州立大学做出原型,十年后由 Azlen Elza 为浏览器重写。它把一段视频当作一个半透明的三维体块,可以旋转、切片、看进去。静止的区域变成沿时间轴延伸的实色板块。变化的部分在这个立方体里凿出有趣的形状。无聊的部分被压缩。鲜活的部分被撑开。

它遵循的直觉比电影还古老。

它属于一条长长的谱系:艺术家、科学家、哲学家、人机交互研究者,各自用自己的语言,伸手去够同一种直觉——时间可以被拆解成空间上的排布,而这样做会带来新的观看方式。

加载中……

Video Summagator 不是研究论文链条末端的一个猎奇玩意。它是一套根系上最新长出的枝条,这套根系始于 1878 年。这条谱系穿过维多利亚时代的一条赛马跑道、一位法国生理学家的步枪、巴黎一个立体主义的挂画委员会、约克郡的一处教堂墓地、一位瑞典地理学家的“人生水族馆”,以及一篇 MIT Media Lab 的论文。它浮现出的设计原则——拆解即生成、扫描取代播放、压缩无聊,撑开鲜活——正是现代主义者、哲学家和信息设计师一直在用不同词汇表述的东西。

运动中的马,1878

1878 年 6 月,在 Leland Stanford 的帕洛阿尔托养马场,Eadweard Muybridge 沿一条刷白的跑道排开十二台带电磁快门的相机。母马 Sallie Gardner 跑了过去,拉着一辆马车,车轮碾过十二根埋在地下的绊线。每根线触发一台相机。据当时在场的一名记者说,这些快门一起响起来,像一挺机枪。

Muybridge 拍了十二帧。Stanford 得到了他想要的答案:奔跑中的马是否会有四蹄全部离地的瞬间(有,在步幅之间)。画家们不得不修改他们沿用了几百年的腾空飞奔姿势。Sallie Gardner 成为第一只运动过程被按正确顺序拍摄下来的动物。

把一个连续事件切成离散的采样,再在空间里铺开。这一排横向排列的定格画面,也是今天每一个时间轴拖动条所继承的几何结构,只是被压缩成了一条线。

延伸阅读:The Murderer Who Made Movies Possible(Disappearing Pod,Science History Institute)讲了我们略过的那部分。Muybridge 在 1874 年杀死了妻子的情人,以边疆式正义为由被判无罪,而这一切都发生在 Stanford 雇用他之前。

一张印有十二张小照片的纸,分三行排列,每张都显示一名骑师骑在奔跑的母马上,背景是带编号的测量标尺。下方凸版印刷的文字为 The Horse in Motion, Sallie Gardner owned by Leland Stanford, running at a 1.40 gait over the Palo Alto track, 19th June 1878。

Horse in Motion——Eadweard Muybridge 最早发表的两组连续运动照片之一。来源:Library of Congress, Prints and Photographs。

Marey 的计时摄影枪,1882

三年后的巴黎,生理学家 Étienne-Jules Marey 对 Muybridge 的网格并不满意。那些画面取自十二个不同的视角,间隔也不规则,从中量不出任何东西。Marey 要的是仪器,不是奇观。

1882 年,他造了一把计时摄影枪,外形像步枪,在单块旋转底片上每秒曝光十二次。他对着 Bois de Boulogne 的鹈鹕拍摄。不久他便放弃了枪,改用带狭缝快门的固定相机,把连续的动作阶段记录在同一块静止的底片上。得到的图像是肉眼从未见过的:一名击剑者向前突刺,拖出十个幽灵般的自己;一只鹈鹕被拉成一条翅膀的飘带。

迈布里奇拍的是连续序列,马雷则把运动在时间中的轨迹压进单张合成图像。两条路都留了下来。网格变成了分镜。合成变成了体积立方。

时序摄影,黑底上的苍白人影。一个前扑的身体在同一块底板上以重叠的多个阶段被记录下来,伸出的手臂拖着一束长长的白色条纹。

Le mouvement Étienne-Jules Marey,1894,乌菲齐美术馆

黑底时序摄影。几只飞行中的鹈鹕以连续的翅膀位置叠印在画面中,于是一只鸟的振翅读起来像一排鸟。

Étienne-Jules Marey 拍摄的鹈鹕

三幅编号视图的版画:整支摄影枪,装在步枪枪托上,枪管即镜头;枪管内部的快门与开槽圆盘;以及一个圆形感光板弹仓。法文图注称其为摄影步枪的机械结构。

时序摄影枪图解。La Nature,Louis Poyet 绘,1882。

几何时序摄影。一个行走的男人被简化为黑底上的亮线,四肢在底板上留下密集重复的白色扇形笔触,底边有一条黑白测量标尺。

Joinville Soldier Walking,1883,Étienne-Jules Marey 的几何时序摄影。巴黎法兰西公学院

下楼梯的裸女,1912

1912 年 1 月,二十四岁的 Marcel Duchamp 画了一个碎裂成约二十个重叠姿态、沿楼梯倾泻而下的形体。几十年后他告诉 Katherine Kuh,击剑手和奔马的时序摄影给了他这个想法。马雷那条翅膀的飘带,被走成了一幅画。

他把这幅画送交巴黎独立者沙龙。由立体派组成的评审委员会——包括他的亲兄弟 Jacques Villon 和 Raymond Duchamp-Villon——要求他要么撤展,要么改标题。在立体派的正统看来,这个动势太未来主义了。他自己把画布取下来,走了出去。此后他再没向该沙龙送过作品,并在接下来的六年里放弃了绘画:他最后一幅布面油画是 1918 年的 Tu m’。

一年后,它挂上了纽约军械库展览的墙。一位评论家称它是“瓦片厂里的一场爆炸”。西奥多·罗斯福把它比作他浴室里的纳瓦霍地毯。《Art News》悬赏十美元,谁若能“找出那位女士”就归谁。杜尚人还没踏上美国土地,就已经在美国出了名。

杜尚的做法与迈布里奇正好相反。迈布里奇把一个个瞬间并排铺开,让眼睛去扫过一条带子;杜尚则把它们叠压在同一具身体里。这两种拆解方式都在这条谱系上。两者都一再回来。

一幅赭石与灰褐色调的画,画中人物碎裂成许多相互交叠的棱角平面,自左上向右下倾泻而下,重复的肢体读起来像是一具身体同时处于多个位置。标题沿底边排字。

Marcel Duchamp,《下楼梯的裸女,第2号》,1912年,布面油画。来源:费城艺术博物馆

立体主义:伪装成时间的视点

立体主义的另一条轴不是运动,而是视点的累积。Pablo Picasso 与 Georges Braque 在1908到1912年间合作,用布拉克的话说,“像两个拴在一根绳上的登山者”,把一个静止的对象拆成互相咬合的切面。一把吉他、一幅肖像、一组静物,全都画得仿佛你绕着它们走了一圈,再把每个角度同时叠印上去。

这是把环视空间化。如果视觉是累积的而非瞬时的,你看到的就是这样。Hockney 后来抓住这一点当作许可,声称立体主义不是一条走不通的抽象死路,而是对人类感知运作方式更准确的描绘。

同一座巴黎还出了哲学家 Henri Bergson,他区分 temps(钟表时间,可分割,空间性)与 durée(活过的绵延,不可分割),这一区分笼罩着整个先锋派。柏格森警告不要将时间空间化。立体派在1912年的宣言《Du Cubisme》里引用了他,然后照做不误。这条谱系持久的反讽在于:每一个把时间铺陈在空间里的界面,都冒着被柏格森指为伪造绵延的风险,而它们每一个又都换回了柏格森只肯承认画家能给予的东西——节奏,握在观看者手里。

一幅由红、黄、绿、蓝、粉等平面色块交错拼合而成的双人女子画像。一人伏在桌上沉睡,另一人端坐在她身旁。画作底边沿画面写有签名与日期。

Pablo Picasso,《两个女人》,布面油画。底边沿画面写有签名与日期:Boisgeloup,1934年5月29日。

一千美元的一周,1982

1982年2月,蓬皮杜中心摄影策展人Alain Sayag邀请David Hockney举办一场回顾展。Hockney对摄影的态度是矛盾的。他有一句常挂在嘴边的话:

只要你不介意用一只瘫痪的独眼巨人的视角、只看一瞬间的世界,摄影也没什么不好。但人活在世界里,并不是那样。

当时他正在画一幅洛杉矶的房间,用宝丽来照片做视觉笔记,摊在厨房桌上。他往后退了一步。

效果太好了,我看着它,简直不敢相信眼前发生的事。我看到了这些各不相同的空间,心想:天哪,我在摄影里从没见过这样的东西。之后我日夜守着相机。我立刻买了一千美元的宝丽来胶片。一周之内,我就做出了非常复杂的东西。

1982年2月到5月间,他创作了150件宝丽来拼贴作品,称之为“joiner”。他过去花在绘画上的时间,如今回到了照片内部,以一张张独立曝光拼成的网格累积起来。

一件摄影拼贴:数十张独立照片边缘相接,拼出一间日式房间,上方是纸拉门,中间是一张铺着红白被子的床,下缘露出一双赤脚。接缝并不对齐,于是墙面弯折,地板倾斜。

David Hockney,《Gregory Watching The Snow Fall》,京都,1983年2月21日,来源:The David Hockney Foundation

布拉德福德,1985年7月

三年后,在西约克郡的一台升降平台上,Hockney拍摄了布拉德福德的国立摄影、电影与电视博物馆。他花了三天,从左到右横向扫拍。细看拼出来的成品:同一个穿米色外套的女人在入口前走过好几次。汽车在画面接缝处被切成两半。天空一侧阴沉、一侧晴朗,因为这些照片是分两天拍的。其中一格还能看到一只标着URGENT、来自Clear Colour Processing的信封——冲印店加急处理了他的照片。

这些照片中流逝的时间并非错觉,而是真实存在的,并且被计入照片的数量之中。

制作图像所耗费的时间,在图像内部清晰可读。这是一种你一旦看见就再也无法忽视的设计手法。时间成了布局的一种属性。一份被拍摄下来的工作日程。

它还许下一个更安静的承诺:如果时长可以被放进一张静止图像里,那么反过来也必然成立。一段视频本就是一叠图像,因此它必然已经包含了一张你能读出的静止图像。你只需要知道该怎样去看。

一幅由四人和一张 Scrabble 棋盘组成的照片拼贴。每张脸、每只手和桌面的每一部分都是单独印出来的,因此这群人是由许多个瞬间拼合而成,而非定格于一次曝光。

《Scrabble Game》,1983年1月1日。来源:The David Hockney Foundation

[David Hockney 那些精彩拼贴揭示了照片的什么 David Hockney 认为摄影是一种没有生命的媒介——至少与素描或绘画相比是如此。但一次摄影实验带来了完全出乎意料、且具有变革性的结果。

来自:HOCKNEY http://bit.ly/2fCQwY9

https://www.youtube.com/watch?v=rz5vWgKy2Sc](https://www.youtube.com/watch?v=rz5vWgKy2Sc)

沟槽,1993

Scott McCloud 的《Understanding Comics》(1993)直截了当地陈述了这一原理。在漫画中,时间与空间是同一回事。分格是一个笼统的标志,表明空间与时间正被切分。分格之间的空白,也就是沟槽,才是漫画真正发生的地方。

时间并不在分格中被描绘出来,而是由读者扫过分格的动作来演出。艺术家通过给予多少空间,来控制一个节拍占据多少时间。分格越大,节拍越长。序列越拥挤,节奏越快。

二十年后,Video Summagator 在三维中所做的正是同一件事。时间被切成块,按空间排列,而读者的注意力就是播放头。时间轴滑块是一条一维的带子,把时间均匀地分配。一页漫画、一幅 Hockney 拼贴、一个 Summagator 立方体,则是一个更高维的表面,布局本身就是节奏。

四格漫画:一个戴眼镜、穿格纹夹克的男人。他说自己从没进过街对面的那栋房子,却认定里面有室内空间;又说这一格里你看不到他的腿,却认定腿就在那里;然后张开双臂,说其实并不在。

《The Gutter》:Scott McCloud,《Understanding Comics》,1993。

狭缝扫描:时间作为字面意义上的坐标轴

狭缝扫描摄影是一种少见的技术,时间在这里是空间坐标轴,而不是隐喻。相机与持续移动的胶片之间留一道窄缝。长时间曝光。成像结果的一个坐标轴是真实空间,另一个就是时间本身。

现代赛马场的终点摄影就是一张狭缝扫描图像。终点线固定在狭缝处。落在马群后段的马匹沿时间轴被拉长;跑得最快的马匹则被压缩。你在 Belmont 看到的那张图不是快照,而是把时间变成一条可见的水平坐标轴。

Douglas Trumbull 在《2001: A Space Odyssey》中的 Stargate 段落,在光学台上用了同样的手法。每帧曝光五分钟,蜗轮传动摄影车缓缓驶向一块四英尺黑色遮罩上开出的一道狭缝。银幕上每一秒画面,都要耗费数小时耐心的机械扫描。狭缝扫描是这一脉络的极限情形:图像根本没有被切成帧,读者除了按空间去读时间,别无选择。

Time remap - Anamorphose temporelle。来源:Adrien M & Claire B

意外的 Hockney,2020

当 Zoom 的画廊视图 用二十个矩形填满你的屏幕,每个矩形都是同一个瞬间各自独立的时间流,你看到的就是一件无意间做成的 Hockney 拼贴。Zoom 没有人当时在想立体主义。这个网格只是为多方通话做的界面妥协。

2020 年 3 月封城后几周内,“Brady Bunch 效应”就成了文化上的代称。Sherwood Schwartz 在 1969 年搭出《Brady Bunch》原版片头的网格,2011 年去世,始终不知道是他接生了大流行时期的这套视觉语言。

给设计师的启示:当你无法选定一个视角时,就把它们全部并置。观者会自行拼合出场景。Hockney 把它变成了一种美学选择。Zoom 把它变成了默认设置。两者产生了相同的形式,因为背后的约束——在一个矩形里表现多个同时存在的视点——只有少数几种稳定的解法。

这条脉络上的每一个节点,都是某位艺术家、科学家或工程师注意到了同一件事:人类的时间不是钟表,人类的观看不是快照,而眼前这个矩形太小,装不下其中任何一样而不失真。他们的回答是放弃那个单一的凝固瞬间,把多个瞬间并排铺开,剩下的交给观者的眼睛。

Mingle by Tellart:一个带有距离感知头像气泡的虚拟景观。“Mingle 重新构想了 Zoom 式的聚会,模仿面对面的交谈:靠近时声音更清晰,远离时逐渐淡出,让不同群体之间的切换流畅自然。”

Hägerstrand 的水族箱,1970

1970 年,瑞典地理学家 Torsten Hägerstrand 发表了《What about People in Regional Science?》。他提出,每个个体的存在都划出一条三维轨迹。两个水平轴表示位置,一个垂直轴表示时间。在课堂上,他把包含所有这类轨迹的立方体称为水族箱。

Hägerstrand 的图是手绘的。直到 1990 年代 GIS 软件出现,这些图才真正可操作。地理学家 Harvey Miller 在考察城市人口密集交叠的生命轨迹时,把渲染出的立方体称为“意大利面工厂里的爆炸”,与八十年前军械库展览的评论者所说的“木瓦工厂里的爆炸”遥相呼应。同一个意象,被同一种嘲讽击中,两次。

Hägerstrand 的水族箱,是这条谱系所追溯的转向最干净的数学表述。对于任何具有两个空间维度和一个时间维度的数据,立方体都是天然的几何形态。视频恰恰如此。地理学家比视频研究者早四十年抵达这里,他们的出发点是人类的活动,而不是穿过镜头的光。

线描图:一个透明立方体,其左棱是一条从 00 到 24 小时的时间轴,下方是一片小小的地景——住宅、邮局、银行和办公场所。每个地点都竖起一根垂直的管道,管道与管道之间弯出路径,人们一天之中就在这些路径上往来。

Hagerstrand 的时空水族箱

Salient Stills,MIT,1992

Laura Teodosio 在 MIT Media Lab 的硕士论文由 Walter Bender 指导,研究的是一个大多数人不知道自己有的小问题:怎样把一段活动影像变成单张静止图像,又不丢掉拍摄时摄影机在做的事?

她的做法是用仿射变换把每一帧对齐到相邻帧,把摄影机的平移和变焦一并算进去,再把配准后的帧合成为一张宽幅高分辨率静帧。一段正在推近的小提琴手影像,会塌缩成一张他面部的图像,细节达到影棚水准,四周则是原始取景裁掉的那片更宽的舞台。这张静帧不是视频里的某一帧,而是对整段视频的累积读取。她与 Bender 合写的论文把这一点说成一组对照:这样的图像不像照片那样只代表某一个离散时刻,它承载的是一段序列中时间变化的聚合,同时保留显著特征。

Teodosio 在内部用来计算这张静帧的东西——一叠按时间对齐的配准帧——就是 Summagator 立方体。1992 年,她把立方体当作隐藏的中间产物,输出是一张平面图像。二十年后,Liu 在 Portland State 的团队把这个隐藏的立方体直接摆出来当作界面本身。算法与后续脉络见完整的 Salient Stills 档案。

Teodosio 离开 MIT 后创办了 Salient Stills, Inc.,把这项工作产品化为取证视频软件。立方体继续在幕后运转。真正有意思的是:当有人认定脚手架本身就是建筑时,会发生什么。

论文插图。上方四帧从单个字母 X 向外逐级拉远,直到字符串 abcXdef;每帧都有箭头指向 abcXdef 合成图中的某个嵌套矩形区域,标明该区域来自哪一帧。

由缩放序列生成的合成图像。合成图中的四个方框区域取自上方经过形变的各帧。高分辨率图像是对形变帧中每个像素做时间中值得到的;也就是说,合成图中任一像素的最终取值都由第 1 至第 4 帧的像素共同决定。

Video Cubism,2000

这是 Summagator 最直接的前身。UBC 的 Sidney Fels 和京都 ATR 的 Kenji Mase 带着学生 Eric Lee 在 ACM Multimedia 2000 上发表了 Techniques for Interactive Video Cubism。摘要的第一句话提前十二年道出了 Summagator 的核心命题:视频数据是一块三维数据,用户在其中操纵一个切面。

水平切面还原出单帧。垂直于时间轴的切面给出的是计算机视觉研究者所说的对极图(epipolar diagram)——像素随时间留下的轨迹,把运动显现为可见的条纹。斜切得到的图像既是分析的,也是绘画的,像一块记录着四十个季节天气的木纹。

Fels 和 Mase 毫不反讽地把这个界面命名为 Video Cubism。艺术史典故正是重点。他们没能从立方体走到面向公众的产品,但确实从立方体走到了一个界面,而 Video Summagator 继承的正是这一步。

延伸阅读:Techniques for Interactive Video Cubism(ACM MM 2000,Fels、Lee、Mase)。

两幅图。左图是视频帧沿 X、Y、T 轴堆叠的示意图,标注了 first frame 和 last frame。右图是一个房间的立方体渲染,相机平移和变焦之处,侧面被拉成竖直的条纹。

视频帧被堆叠起来构成一个体。右图展示的是一个包含 7 秒数据(210 帧;212×160 像素)的视频立方体。场景是一个房间,摄像机在平移和缩放。来源:Techniques for Interactive Video Cubism。

Video Summagator,2012 年,2022 年复活

Cuong Nguyen、Yuzhen Niu 和 Feng Liu 在 CHI 2012 上发表了 Video Summagator: An Interface for Video Summarization and Navigation。四页,平实的文字,堪称范本。

VS 把一段视频看作一个立方体,时间是第三个维度。它用实时体渲染技术,在 3D 体中快速把立方体可视化出来。VS 把视频摘要和导航无缝地合在了一起。

每个像素变成一个体素。视频中静止的部分沿时间轴形成一列列相同的体素,一个合理的透明度传递函数会把它们渲染成不透明的彩色板块。一个人走过画面,就在立方体里凿出一条斜向的虫洞。平移的摄像机可以直接通过 剪切立方体 归纳成一张全景图——这正是 Teodosio 在 1992 年用仿射变换自动完成的操作,如今作为直接操控交到用户手里。

在立方体里拖出一条样条曲线,渲染就会随之变形、跟着它走,即使摄像机在移动也能追踪到有意思的内容。这个界面实际上是在问一个问题:这段视频做成雕塑是什么样子?

这个原型从未产品化,而论文在结尾段落里自己算了账:运动物体检测用的是现成方案,“有时不太可靠”,而且会在渲染中留下视觉伪影。方法本身还有两处代价。从正面看,立方体会遮挡自己,所以用户的第一步操作就是把它转过来。而渲染每一帧会让体变得杂乱,所以你看到的立方体是一个采样,默认二十帧取一帧;对于一段长视频,就是 1500 帧代表 10000 帧。雕塑不是视频。它是对其中每二十帧取一帧的解读。Azlen Elza 2022 年的浏览器版本是少数几个公开的重新实现之一。

来源:Video Summagator: An Interface for Video Summarization and Navigation。

同一段素材的两种读法。左侧,货车驶过;右侧,一个平行于时间轴的切面把它的运动拉成斜条纹。

压缩无聊的,放大鲜活的

分解是生成性的。把连续的媒介切成离散的单元,并不是保真度的损失。它打开了新的排布方式。Muybridge 的十二台相机揭示出一种步态,几个世纪以来没有一位画家画对过。Hockney 的拼贴照片让他看到了摄影中从未见过的东西。切片是原料,不是残渣。

扫描取代播放。当时间被铺展在空间里,播放头就成了可选项。阅读速度由兴趣决定,而不是由原始录制的时钟决定。Bergson 担心空间化的时间杀死了绵延。这一脉络中的界面证明了相反的结果:空间化的布局把节奏交还给了观看者。

压缩无聊的,放大鲜活的。一条平直的时间轴,给死寂的空档和天翻地覆的那一刻分配了同样的宽度。这一脉络中的每一个界面都在扭曲这个比例。Hockney 在值得看的地方拍了更多照片。漫画给更长的节拍更大的画格。Summagator 的体素在毫无变化处坍缩,在动作发生处展开。

文艺复兴透视法兜售的那个虚构——一只眼睛、一个瞬间、一个画框——自 1878 年起就承受着压力。为时间而做的界面,一直在找到打破它的新办法。

来源: Interface Lineage← 返回首页