人工智能技術(shù)可讓老電影也擁有4K分辨率

（文章來源：科技大兔子）
? ? ? ? 1895年的默片《抵達(dá)西奧塔火車站》引起了轟動(dòng)效應(yīng)，據(jù)報(bào)道，當(dāng)時(shí)的觀眾第一次看到電影，當(dāng)他們看到列車迎面駛來的時(shí)候，為了安全而瘋狂奔跑躲避，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為火車會(huì)從銀幕當(dāng)中沖出來，考慮到早期的電影制作水平，那低分辨率的模糊影像，很難想象如果那些驚慌失措的電影愛好者看到丹尼斯·雪里亞夫（Denis Shiryaev）發(fā)布的人工智能增強(qiáng)升級(jí)版，會(huì)是什么表現(xiàn)。

雪里亞夫利用了兩個(gè)公開提供的增強(qiáng)程序：DAIN和Topaz實(shí)驗(yàn)室的Gigapixel AI，將原始視頻轉(zhuǎn)換為4K 60FPS的片段。根據(jù)Topaz實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站描述，Gigapixel AI使用了一種專有的插值算法，該算法“分析圖像，識(shí)別細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)，并‘填充’圖像”。實(shí)際上，Topaz是在教人工智能精確地銳化讓圖像變得更清晰，即使圖像被放大了6倍。另一方面，DAIN在現(xiàn)有視頻剪輯的關(guān)鍵幀之間使用插幀技術(shù)，這和4K電視上的動(dòng)作平滑功能是同一個(gè)概念，通過插幀技術(shù)將視頻的幀速率增加到60 FPS。

這兩個(gè)技術(shù)方案都是通過技術(shù)手段提升視頻分辨率的方式，自1998年第一臺(tái)高清電視上市以來，視頻技術(shù)就成為了電視節(jié)目制作的重要組成部分，舊式標(biāo)清電視的分辨率為720*480，一幀畫面顯示的像素總計(jì)為345600個(gè)，高清電視的顯示分辨率為1920×1080像素總數(shù)2073600個(gè)，是標(biāo)準(zhǔn)清晰度的六倍，而4K電視機(jī)的分辨率為3840x2160，需要8294400像素。

高清分辨率圖像變成4K分辨率還需要再補(bǔ)充600萬個(gè)像素，所以結(jié)束解決方案都是在想辦法讓這額外的像素得以在原始畫面中進(jìn)行顯示，根據(jù)周圍像素點(diǎn)顯示的內(nèi)容來預(yù)估新增像素的顯示內(nèi)容，這也就是插值技術(shù)的原理。

臨近插值法，簡(jiǎn)單的填充與最接近的像素相同顏色的空白像素，這種方法簡(jiǎn)單有效，但是會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀，像素化明顯的圖像。雙線性插值法需要更強(qiáng)的處理能力，它能分析兩個(gè)最鄰近像素，并在它們中間形成梯度，從而銳化圖像，雙三次插值法是從16個(gè)最鄰近點(diǎn)采樣，結(jié)果是著色最精準(zhǔn)，但是圖像變得模糊。通過結(jié)合雙線性和雙三次插值法，電視可以解析每個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終生成與原始圖像相比具有最小的光學(xué)質(zhì)量損失的放大圖像。

插值的過程本身是一個(gè)計(jì)算過程，那么人工智能就有了用武之地，通過使用深度神經(jīng)卷積網(wǎng)絡(luò)，像DAIN這樣的程序可以分析和映射視頻剪輯，然后在現(xiàn)有幀之間插入生成的填充圖像。

這種效果還不能稱得上完美，在處理過的圖像中仔細(xì)檢查還是能夠看到一些視覺的虛影，而到大銀幕上去看，前景對(duì)象和對(duì)象的內(nèi)部表現(xiàn)都很不錯(cuò)，但是如果看對(duì)象的邊緣或者背景連接處會(huì)感覺有些撕裂。不過，盡管還有缺陷，但是這些技術(shù)也讓我們看到了誘人的前景，那些老電影能夠因此而實(shí)現(xiàn)復(fù)興嗎？
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