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用AI技术对老动画施展时间“魔法”

2021/11/15科技日报68

老动画修复主要是图像、视频等底层多媒体任务,比如降噪、超分、色彩增强等,其中很多环节结合AI的深度学习算法,能够大幅提升修复效率和质量。以往人工处理耗时较长的一些修复过程,例如消除画面划痕、噪点等瑕疵,专业师傅每天只能修复一两百帧,AI算法结合强大的算力可以加速数万倍。


AI+动画


一边是褪色、卡顿、画面失帧的老动画,一边是新兴的计算机算法。旧的与新的,就这样结合在一起。修复技术,已经可以让老动画呈现4K效果。让传统动画以高清、流畅的面貌再次唤醒观众的儿时记忆。

“不管是修复动画片,还是修复老影像,并不只为提高它的清晰度。归根到底,我们想要修复的是这些内容背后的记忆和几代人因为这些记忆而隔空产生的情感共鸣。”西瓜视频总裁任利锋接受科技日报记者采访时说。


不久前,《哪吒传奇》《葫芦兄弟》《黑猫警长》等6部经典动画作品的4K修复版由西瓜视频平台修复完毕并上线西瓜视频。加之经典动画大片《天书奇谭》的4K纪念版已于11月5日在全国院线公映,承载几代中国人共同记忆的传统动画片正以崭新面貌悄然走来。


AI技术为动画修复提供更多可能



提到动画修复,人们的刻板印象是工作室内修复师对胶片进行清洗、扫描、调色,一整套修复流程走完,往往需要几个月,甚至半年、数年之久。


在过去,储存电影包括动画片的介质主要是胶片,早期胶片都采用硝酸片基,这是一种比纸更易燃的物质,虽然在1960年之后硝酸片基基本被醋酸片基、涤纶片基取代,但不管是哪种片基(一种塑料薄膜,是感光胶片的支持体),都很难在常温下保存很久。


为了更安全的保存老动画(老影片),以及抢救和还原那些损伤的胶片,动画修复技术也在不断革新。随着深度学习和AI算法的兴起,“老片”修复逐渐从人工转向了人工+智能的修复模式。


“传统的人工修复多是去掉胶片上的脏点、划痕、抖动等,它只是让画面更干净,相当于给画面‘洗脸’,是一种锦上添花的处理方式。而AI技术却可以做到‘无中生有’,填充画面缺少的细节,它的效率更高、手段更丰富,也为动画修复提供了更多可能。”火山引擎多媒体实验室研究员赵世杰告诉记者。


以人们耳熟能详的《葫芦兄弟》为例,赵世杰向记者展示,该片为水墨和剪纸的组合,难点在于修复类型的多样化——既要保证人物锐利,同时又要兼顾水墨背景的艺术效果。因此,需要AI技术准确识别好前景和后景,运用超分辨率和智能插帧算法,完成视频从低清到高清的转换并生成中间帧内容。


此外,老动画片修复主要是图像、视频等底层多媒体任务,比如降噪、超分、色彩增强等,其中很多环节结合AI的深度学习算法,能够大幅提升修复效率和质量。“以往人工处理耗时较长的一些修复过程,例如消除画面划痕、噪点等瑕疵,专业师傅每天只能修复一两百帧,AI算法结合强大的算力可以加速数万倍。”赵世杰说。


在技术与艺术之间找到平衡点


“尽管有AI技术的加持,修复经典老动画仍是一项繁重且艰难的任务,其中最大的难题是保留原动画的艺术风格和美感。”赵世杰说。


影像胶片的损伤主要包括划痕、噪波、霉斑等6种类型。修复工作是要消除和矫正胶片上的这些问题,同时尽可能还原和提高胶片原始的质感,做到“修旧如旧”。


在《葫芦兄弟》的修复过程中,既要提升前景的清晰度,又要兼顾水墨背景的艺术效果,让山水保持朦胧的艺术感。赵世杰坦言,修复《葫芦兄弟》时,他们多次与制片方讨论方案,经过反复测试和调优才达到理想效果。


为了防止“误伤”艺术效果,消除瑕疵的算法通常不会设置很高的强度,因此会漏掉一部分瑕疵,需由人工辅助标注。对损伤严重的老片来说,彻底消除瑕疵需要投入更多人力。


赵世杰告诉科技日报记者,目前而言,AI技术还无法完全代替人工。一方面,老动画的修复并不是一味提升画质就可以了,修复过程需要有专业的艺术指导和人工辅助,才能实现理想的艺术效果;另一方面,修复在色彩增强等环节,还会使用一些无需AI介入的多媒体处理技术,并不是所有技术手段都要用到AI的算法。


《葫芦兄弟》的修复只是一个典型个例,火山引擎修复数据显示,算法能够直接消除95%以上的瑕疵,剩下的要辅以人工标注,再调整算法做二次优化。


业内专家曾对此表示,经典作品凝结了老艺术家的智慧与精神,在技术赋能与保持艺术效果之间找到平衡点,是老动画修复工作必须解答好的关键一题。



老片修复正在走进寻常百姓家


2014年,上海国际电影节首创4K修复单元后,4K修复走进大众视野。随后中国电影资料馆、中影数字基地等专业机构,陆续发起4K修复计划。


有别于电影、电视剧等冗长内容修复,《葫芦兄弟》《猴子捞月》《小蝌蚪找妈妈》等传统动画片每集时长仅十余分钟,且叙事完整,修复的工作量相对要少。


公开资料显示,上海美术电影制片厂成立至今,摄制的500多部动画片中30分钟以内的动画片占比超过80%,这意味着在现有修复技术条件下,大量传统动画片可以“重生”。


“按照计划,未来1年,《哈哈镜花缘》《舒克和贝塔》等100部传统动画片的4K修复版将陆续在西瓜视频上线。”任利锋透露。


为何互联网视频平台要进行老动画的修复工作?赵世杰表示,画质问题同样影响着海量投稿的视频平台,“为了提升用户体验,视频平台需要对低画质投稿做优化,这其中人工智能等技术恰好能用在经典老电影及老动画的修复中。”赵世杰说。


据了解,基于技术与能力的积累,火山引擎等科技公司已推出“智能处理”工具包,通过AI算法实现增强视频画质的效果,并已应用于视频创作平台上。


“技术已然成熟,各视频平台也将开放修复入口,为普通用户免费提供AI修复支持,并对有史料价值的历史影像,进行免费修复,为公众珍藏的视频作品旧貌换新颜。”赵世杰说。



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关键词: AI+ 动画修复

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