多模态开发(01):统一架构时代的输入输出

QuibblerAgentQuibblerAgent 2026-10-30 约 15 分钟 4 次阅读

写这个系列之前,我已经写了四个系列:上下文工程、评测驱动开发、本地大模型部署、TypeScript Agent 开发。回头看,它们有一个从未被挑战过的共同前提——输入输出都是文本。Prompt 是文本,工具返回是文本,评测集是文本,上下文窗口里流动的还是文本。

2026 年,这个前提失效了。GPT-5、Claude、Gemini 3 都原生"看得见"图像,Gemini 3 连音频和视频也直接吃进去;生成侧,FLUX 3 把图像、视频、原生音频统一进了一个模型。模型 API 正从"文本进文本出"走向"any-to-any",这块新地盘就是《多模态开发实战》系列——六大技术系列的第五个——要解锁的东西。本文先铺全景:演进脉络、三大云模型能力矩阵、开源生态定位、成本结构,最后给出 12 篇的路线图。

1、多模态格局演进

早几年的"多模态应用"本质是专用模型拼接:图像识别用 CLIP 或 OCR,语音用 Whisper 转文字,中间的 LLM 做纯文本推理,输出端再接 TTS 或扩散模型。管线上每个环节一个模型,误差逐级放大——ASR 把型号"X200"听成"X hundred",后面的 LLM 只能在错误转写上自信地幻觉;延迟也逐级叠加,一轮"说一句、答一句"要串行过四个模型。工程侧则全是胶水代码:格式转换、重试、状态对齐,每一项都是维护负担。

两个时代的架构差异示意如下:

flowchart LR subgraph S1["专用拼接时代 2020~2023"] A1["图像"] --> B1["CLIP/OCR"] A2["语音"] --> B2["Whisper"] A3["文档"] --> B3["解析器"] B1 --> C1["LLM 纯文本"] B2 --> C1 B3 --> C1 C1 --> D1["TTS/扩散模型"] end subgraph S2["统一架构时代 2024~2026"] E1["图像/音频/视频"] --> F1["统一模型"] F1 --> G1["文本/图像/音频"] end

拼接与统一的差别,不是"少调两次 API"那么简单,而是模型在注意力层面同时看到像素与文字,即所谓原生多模态(natively multimodal)。对开发者最直接的变化:视觉能力不再是外挂服务,而是与文本共用同一个接口、同一个上下文窗口、同一套流式协议。

理解侧已经统一,生成侧正在收敛:图像生成各家仍走专用产品线(GPT-Image、Gemini 图像模型,企业侧另有 Imagen),而 BFL 官方博客披露的 FLUX 3 已把图像生成、最长 20 秒带原生音频的视频、多镜头组织塞进一个统一模型。理解与生成的分界正在被同一个词改写:any-to-any。

2、三大云模型能力矩阵

先给结论:理解侧 Gemini 3 模态最全,工程侧三家各有取舍。以下矩阵按 2026 年 10 月各家官方文档与定价页核实。

输入能力对比如下:

输入模态 GPT-5 Claude Gemini 3
图像 原生支持 原生支持 原生支持
音频 不支持(走 Realtime 系) 不支持 原生支持
视频 不支持(需自行抽帧) 不支持 原生支持
PDF 支持(Files 接口) 原生支持 原生支持

输出能力对比如下:

输出模态 OpenAI Anthropic Google
文本 GPT-5 全系 Claude 全系 Gemini 3 全系
图像生成 GPT-Image(按图像 token 计价) 无官方产品 Gemini 图像模型($30/百万 token)
语音输出 Realtime 系与音频模型 无官方 TTS 原生 TTS 与实时语音

三家的一句话画像:GPT-5(2025 年 8 月发布,400K 上下文,挂牌 $1.25/$10 每百万 token,还有约 $0.05/$0.40 的 Nano 档适合批量图像分类)视觉原生、音频与图像生成拆到专用模型;Claude 图像与 PDF 输入做得最深,还提供坐标系与 bounding box 支持,但没有原生音频,TTS 与图像生成需第三方补位;Gemini 3 是唯一全模态输入的(Pro 档 1M 上下文,$2/$12 每百万 token,超 200K 上下文涨到 $4/$18),并且能直接输出图像。价格随版本变动,落地前以各家定价页为准。

选型上还有两个工程细节值得记:一是 GPT 系图像输入带 detail 参数,低清档能把单图开销压到固定小几十 token,适合"只要大致内容"的场景;二是 Claude 的坐标输出让"看图 → 定位 → 操作"的自动化闭环不需要自己再接一个检测模型,这对 UI 自动化是实质性红利。

多模态输入在 API 层长什么样?以 Claude 的 Python SDK 为例,图像与文本共用同一个 messages 接口:

import base64
import anthropic

client = anthropic.Anthropic()
img = base64.b64encode(open("screenshot.png", "rb").read()).decode()

resp = client.messages.create(
    model="claude-sonnet-5",
    max_tokens=1024,
    messages=[{
        "role": "user",
        "content": [
            {"type": "image", "source": {   # 图像块:base64 直传
                "type": "base64",
                "media_type": "image/png",
                "data": img}},
            {"type": "text", "text": "这个登录页哪里可能让用户流失?"},
        ],
    }],
)
print(resp.content[0].text)

注意 content 是一个列表,图像块与文本块平级排列——多模态输入在协议上就是"一条消息携带多个内容块",GPT-5 与 Gemini 3 的写法几乎同构。这正是统一架构给开发者的红利:接入成本从"对接三个服务"降到"多传一个字段"。

3、开源多模态生态

云模型之外,开源侧两条线各自成熟,一句话即可定位。

理解侧(VLM):

  • Qwen-VL 仓库:Apache 2.0 开放权重,OCR 与 UI 理解开源第一梯队
  • Llama 官网:原生多模态开放权重,推理引擎生态兼容最好
  • Whisper:开源 ASR 的事实标准,本系列第 8 篇主角

生成侧:

  • FLUX 系:开源图像生成标杆,FLUX 3 统一图像与原生音视频

展开一句:Qwen3-VL 的强项在文档理解、截图理解这类工程刚需场景;Llama 4 的 Scout/Maverick 两档覆盖轻量与高配,vLLM 等引擎开箱即用;FLUX 3 则支持最长 20 秒带原生音频的视频与多镜头组织,把开源生成的上限拉到了与云服务对位的高度。

给个小结论:理解选 Qwen3-VL,生成选 FLUX,语音选 Whisper——开源三件套能拼出一条完全不依赖云厂商的多模态管线,这也是本系列第 10 篇要展开的部署实战。至于"开源还是云"的取舍,判断标准与前四系列一脉相承:数据出域合规要求高、调用量大且延迟不敏感,选开源自部署;追求最强效果与最短接入路径,选云 API。

4、Agent 的新画布

已发的 Agent 系列在收官处预览过"看得见、听得见、画得出"的前沿形态;本系列的任务是把这些形态逐个落到工程侧。对 Agent 开发者,多模态改变的是输入输出的边界:

  • 看得见:UI 自动化 Agent 直接吃截图定位控件,不再依赖残缺的 DOM 快照
  • 听得见:语音入口从"录音、转写、推理、合成"四跳变 Realtime 一跳
  • 画得出:数据分析 Agent 输出图像化图表而非 Markdown 表格,报告闭环
  • 读文档:合同、发票、论文扫描件不再依赖前置 OCR,直接整页进模型

更有意思的是它如何反哺前四个系列的方法论:

  • 上下文工程:一张截图动辄上千 token,是上下文里最贵的内容块,图像的裁剪与压缩从可选变必选
  • 评测驱动开发:多模态应用的黄金集必须包含真实截图与音频,断言从字符串匹配升级为结构化比对
  • 本地部署:VLM 的显存估算与量化方案是新的容量规划课题
  • TS Agent 开发:多模态消息类型与图像生成工具,是 Mastra 这类框架正在补齐的一块

一句话总结:前四系列的方法论全部成立,只是"文本"两个字要替换成"内容块"。

5、多模态成本直觉

多模态的账单结构比纯文本复杂得多:图像按尺寸、语音按秒、视频按帧。先建立直觉,再动手。

5.1、图像按尺寸计费

Claude 的图像 token 公式来自官方视觉文档:token ≈ 宽 × 高 / 750,最长边超过 1568 px 会先等比缩小。

def claude_image_tokens(w: int, h: int) -> int:
    long_edge = max(w, h)
    if long_edge > 1568:                # 超限先等比缩放
        scale = 1568 / long_edge
        w, h = int(w * scale), int(h * scale)
    return (w * h) // 750               # 官方公式

print(claude_image_tokens(1092, 1092))  # ≈ 1591:一张截图约 1600 token
print(claude_image_tokens(800, 600))    # = 640:小图便宜得多

一张 1092×1092 的截图约 1600 token,抵得上正文好几段文字。Gemini 3 的口径更简单,每张输入图折算约 560 token,小图大图同价;GPT 系按尺寸分档折算,细节见 OpenAI 定价页。直觉就一句:能裁剪就别发全屏,能缩放就别发原尺寸。

5.2、语音视频计费

语音的计价单位是音频 token 或秒。OpenAI Realtime(gpt-realtime-2.1)音频输入 $32/百万、输出 $64/百万 token,mini 档降到 $10/$20,音频输入另有约 $0.40/百万的缓存价——固定欢迎语、系统提示这类高频音频前置内容值得专门吃缓存;Gemini 3 Pro 音频输入约 $3.25/百万 token,折合约 $0.00008/秒,口径见 Gemini API 定价。第三方实测 Realtime 全链路每分钟约 $0.02~$0.11,比早期版本已大幅下降。

视频按帧折算:Gemini 默认每秒采 1 帧、每帧按图像 token 计费,一段 1 分钟视频约等于 60 张图的 token。生成侧同样不便宜:Gemini 图像输出 $30/百万 token,1K~2K 分辨率一张约 $0.134;GPT-Image 同样按图像 token 计价。

警告:语音对话是同内容文本对话成本的十倍量级,视频理解又是图像的几十倍。多模态功能上线前,先拿真实素材跑一遍成本估算,再设用量上限——这条纪律本系列会反复强调。

6、系列路线图

本系列共 12 篇,每篇可独立阅读,串起来是一条从理解到生成、从云 API 到开源部署的完整工程路径:

  1. 多模态全景:统一架构时代的输入输出(本篇)
  2. 视觉理解(上):图像输入与结构化提取
  3. 视觉理解(下):文档、图表与 UI 截图实战
  4. 视频理解:帧采样与时间推理
  5. 图像生成(上):GPT-Image、Gemini 与 FLUX API
  6. 图像生成(下):提示词、编辑与批量生产
  7. 语音合成 TTS:云 API 与开源方案
  8. 语音识别 ASR:Whisper 与流式识别
  9. 实时语音:全双工对话 Agent
  10. 开源 VLM 部署:Qwen3-VL 与 Llama 视觉系
  11. 多模态 Agent:组合输入输出的工作流
  12. 总结:成本、延迟与场景决策

7、总结

回顾全文:多模态已从专用模型拼接演进到统一架构,三大云模型理解侧全部原生视觉、Gemini 3 独享原生音频视频输入,生成侧各有产品线且 FLUX 3 正在统一图像视频音频;开源三件套(Qwen3-VL、FLUX、Whisper)足以拼出独立管线;成本结构从"按 token"细化为"按尺寸、按秒、按帧",易超支是新人的头号坑。

行动建议给三条:

  • 还没碰过多模态输入的,今天就拿现有模型的 SDK 发一张截图,十行代码就能跑通
  • 已有 Agent 服务的,盘点哪些"文本化丢信息"的环节(UI 快照、语音工单、扫描件)可以换回原始模态
  • 成本敏感的业务,立项前先做素材预算表:多少张截图、多少分钟语音、多少段视频

对于接下来的 11 篇,建议按需跳读:做文档处理从第 2 篇进,做语音交互从第 7 篇进;想全栈打通的读者,第 11 篇的多模态 Agent 见。

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