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老视频画质修复完整教程:Topaz Video Enhance AI提升 ...

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发表于 2022-5-8 11:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近在B站听伍佰的时候,发现有不少UP主制作了4K画质修复版 Live 视频
这些二十多年前的视频,在4K画质下,似乎多了一份莫名的感动...



我后来突然就很好奇,他们是怎么制作的这些视频?毕竟我也收藏有不少老片
做了些研究,阿虚发现实现的方法还不少,比如:

  • 如今有专业的视频修复公司,比如之前的4K修复版开国大典,其实是花费了600个人的修复团队将24万帧画面一帧一帧上色修复的
  • 国外一家名为 VideoGorillas 的公司开发了 Bigfoot、SUPER RESOLUTION 等AI修复技术,不过该公司只承接商业合作,并未对外提供可操作的软件
  • AI影片《老北京100年前影片修复》制作者「大谷Spitzer」分享了他的工作流程:视频补帧使用DAIN(Python),分辨率倍增部分使用 ESRGAN(Python),上色应用了 DeOldify(Jupyter Notebook),此外用 VirtualDub(C++)做了一些老电影降噪处理
可以看出上面的方法,要么掏出你的人民币,要么有过硬的编程技术,对于我们多数人来说,是没有可操作性的  ♂



不过呢,阿虚后续又深入研究了亿下,发现其实也是有我们一般人可学会的流程的  
▍1 提升视频画质

大家应该知道,简单来看待视频,其实就是「一帧帧连续的图片」配上对应的「音频」



那说直白点,如果你想要提升视频分辨率且不怕麻烦的话,完全可以将音画分离,视频导出为一帧一帧,然后用 Waifu2x 等软件将每一帧都放大,最后重新合并画面与音频:
不过上述方法实在过于麻烦了,好在有这么一家公司—— Topaz
开发了一款名为 Topaz Video Enhance AI 的软件,可以让我们一键化实现上述步骤
● 1.1 Topaz Video Enhance AI简介

Topaz Video Enhance AI 基于人工智能,喂以数以千计视频的训练其数据模型,可以将模糊视频智能锐化,从素材中推断细节以让视频变得清晰



最关键的是,不仅功能牛逼,使用上也做到了小白一键化操作!
软件点击这里即可下载
安装和 过程阿虚就略过了,在安装包中阿虚有详细说明
这里用伍佰1996夏夜晚风演唱会DVD原盘的480P视频做测试:



在右边可以直接快速设置AI模型与想放大的视频倍数:



● 1.2 AI模型的选择

最主要影响视频处理结果的就是AI模型了,所以这里费篇幅多说一点  
Topaz Video Enhance AI 2.1版的模型大致分为4个系列:Artemis系列,Dione系列,Gaia系列,Theia系列:

  • Artemis系列比较适合修复画面本身噪点不多,已经被轻微后处理过的视频,比如演唱会DVD原盘这种,视频本身在制作时经过了轻微的磨皮和调试,会有不少特写镜头,这样的视频用Artemis系列修出来,特写镜头清晰的不可思议!
  • Dione系列是v1.9才推出的模型,算法不算太成熟,虽然能够处理隔行扫描视频,但是当视频中有运动的主体时,运动主体的横纹时常有残留,运动速度越快残留可能性越高。而且当人脸在画面中占比不是很大时,眼睛经常修不好,会有类似水纹的横纹存在!
  • Gaia系列主要用于修复CG动画和数码制作的动画,颜色不复杂、线条明显的手绘动画用Gaia-CG/采用特别材质,如水彩、丙烯等的动画用Gaia-HQ
  • Theia系列是可以自己调整参数的模型,但对于多数人来说,自己手动调参的门槛过高,一遍一遍试错其实非常费时间,除非是你实在特别喜欢某个视频非要试出个最完美的参数又另说
以上评价综合了这几位作者的观点,如果想深入掌握 Topaz Video Enhance AI 建议仔细研读一下这几篇文章:

  • B站作者@日出和日出的第一道光:https://www.bilibili.com/read/cv10545545(图文对比)
  • B站作者@菊长大人:https://www.bilibili.com/read/cv11874826(有视频对比)
  • B站作者@ZHY2020:https://www.bilibili.com/read/cv10766442/
● 1.3 逐行扫描&隔行扫描

这里简单说一下逐行扫描&隔行扫描
其实目前大多数视频都是逐行扫描,隔行扫描更多出现在「老视频」
然后怎么样判断视频是逐行扫描还是隔行扫描呢  
如果你是从网上下载的视频文件:文件名标注1080P就是逐行扫描,而隔行扫描是1080i
更准确一点的确认办法是在视频播放器中,比如 Potplayer
右键查看「属性」,找到「文件信息」,即可以看到下面这个视频是逐行扫描(progressive)的,而如果是隔行扫描,那显示的单词会是 interlaced



● 1.4 处理前后效果对比

OK,上面你看懂了之后,应该能判断出阿虚的这个「伍佰1996夏夜晚风演唱会DVD原盘的480P的视频」应该选用 Artemis 系列的模型
然后要根据放大前视频的质量来选择AI模型:一般360P、480P建议选低质量模型,720P建议中等质量,1080P则选高质量:



对于其他设置:

  • 「裁剪以填充帧」这个选项建议关闭
  • 如果是真人视频,颗粒数量和大小推荐「均设置0.8」或者「均设置0」;而动画CG视频则均建议设置为0
以上都设置好之后,在软件左边设置区(一定建议设置短一点,比如阿虚只设置了8帧的区间),然后点击预览



然后如果你是第一次使用某个AI模型,将会弹出以下窗口



因为软件需要联网下载模型,所以请耐心耐心耐心耐心耐心耐心等待!  
而且模型下载完之后,还需要一帧一帧处理你刚刚选择的区间(所以上面建议各位少设置几帧)
总之一直耐心等待到出结果,我们就可以预览到视频处理前后的区别:



上图你可能不太看得出区别,你可以在软件右上角,切换画面显示大小
处理过后,的确是肉眼可见画质有提升



不过毕竟是后期修复而来的,画面放大到一定程度还是能明显看到处理痕迹的,常见的就比如这种类油画质感



总而言之,在你预览后对处理效果满意的话,就可以回到软件主界面,在界面右下角「设置视频输出目录」并开始正式处理视频了
● 1.5 版本选择

阿虚上文虽然是以2.1版中文版进行的介绍,不过这是为了方面大家理解
其实加上上文没提到的软件设置界面,整个软件也没多少英文设置!



在掌握用法后其实更建议用最新的2.2版
2.2版的好处是处理效率更有提升+新增了智能算法选择推荐+不少算法都又有进行更新(比如Artemis、Dinoe)



而且阿虚这边的2.2版省去了2.1版的安装等步骤,直接解压就可用!
唯一缺点仅是2.2版目前只有英文版!

● 1.6 关于处理耗时

然后必须要说一下,这款软件非常吃电脑配置!


首先系统要求WIN10(仅限64位),要求最小电脑内存8GB(推荐16GB,且越大越好)
然后在CPU模式下:推荐英特尔i7或更高(4GHz及以上);AMD则推荐锐龙7或者更高(4GHz及以上)
如果是GPU模式下:建议显卡显存要有6GB或更多



方便大家参考,这里稍微列一下不同配置网友处理视频所花费的时间 :

  • 2.1.1版本,960×464至1920×928,GT940MX显卡平均2-3秒一帧(阿虚说:可以看出版本的提升软件性能大有优化,GT940MX属于排行倒数的显卡了)
  • 我用的是GTX1050Ti,i7-H的,可以用,1080转4K,一个3-4分钟的视频要算7个小时
  • A卡 R9380,720P转换2K,大概1.15秒一帧(阿虚说:约36分钟处理1分钟长的视频)
  • RX5700表示很淦,现在软件无法调用A卡,AMD3600进行720×480转1440×960(200%)16分钟的视频要17小时多
  • 酷睿i9+显卡RTX 3080+内存32g,11分钟720P转1080P要两个小时,平均每帧0.3秒(阿虚说:约9分钟处理1分钟长的视频)
▍2 视频补帧

目前电影普遍是每秒24帧,多数网上的视频则是每秒30帧
但估计不少人早就是144Hz的电脑屏幕了,甚至手机应该都是120Hz的吧?所以说目前视频的帧率已经远远赶不上广大人民群众的需求了
为了最大程度利用显示屏的性能,我们可以做的便就是对视频进行补帧了
补帧对视频最明显的体验提升就是在运动画面上:




光是图片大家不太能体验出来,不过可以<b>想象一下打游戏30帧和60帧的区别

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发表于 2022-5-8 11:59 | 显示全部楼层
深度好文
发表于 2022-5-8 12:05 | 显示全部楼层
Gaia系列已经不行了,在1.20的时候是最棒的模型
发表于 2022-5-8 12:08 | 显示全部楼层
RIFE补帧虽然快,但画质不如DAIN,而且部分画面会有抖动(使用默认设置),DAIN就没问题。DAIN的缺点就是太慢了
发表于 2022-5-8 12:17 | 显示全部楼层
Topaz Video Enhance AI 安装了不能用呢
发表于 2022-5-8 12:25 | 显示全部楼层
我点开下载链接,出来的是乱码怎么办
发表于 2022-5-8 12:33 | 显示全部楼层
谢谢科普
发表于 2022-5-8 12:35 | 显示全部楼层
非常感谢您的教程,Topaz Video Enhance AI 用了一段时间一直不得要领,明天再试一试
发表于 2022-5-8 12:38 | 显示全部楼层
插眼
发表于 2022-5-8 12:43 | 显示全部楼层
AI好像要收费,穷人用不起[捂脸]
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