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作者 | 江子逸
編輯 | 余快
“你們可以下崗，我們上崗！”25年前，香港回歸祖國懷抱，在中英防務交接儀式上，中國解放軍指揮官譚善愛喊出這句讓無數國人熱血沸騰的話。
昨天，一段香港回歸高清歷史影像在各大平臺迅速刷屏，多個話題登上微博熱搜榜。
與此同時，由深圳衛(wèi)視直新聞策劃，香港回歸當晚，數十萬深圳市民涌上街頭，揮舞著鮮紅色的國旗，歡送解放軍進駐香港的高清修復視頻也同樣引發(fā)了廣泛的關注與討論。
AI掘金志發(fā)現(xiàn)，這些珍貴的高清歷史影像背后，或多或少地都出現(xiàn)了騰訊多媒體實驗室的影子。我們也找到了背后的技術修復師——騰訊多媒體實驗室專家研究員夏珍，跟他聊了聊香港回歸25周年視頻修復的相關技術。
1997年7月1日的中英交接儀式，吸引了全世界的聚光燈。這場世界矚目的典禮籌備，也傾注了無數人的心血。但受限于場地、環(huán)境等因素，絕大多數國人25年前無法親臨現(xiàn)場感受這一歷史時刻。與此同時，這個史無前例的歷史珍貴影像，也受當時技術限制、視頻壓縮等影響，畫質不清、視頻模糊。
智能影像修復，絕非將低分辨率視頻放大、輸出為高分辨率影像那般簡單。
通常，修復一支常規(guī)的老舊視頻，大概需要用到去模糊、提高分辨率、降噪和色彩增強等技術，從而解決包括但不限于劃痕、豎線、雪花點、噪聲、壓縮失真、抖動等問題。
騰訊多媒體實驗室專家研究員夏珍表示，修復歷史影像作品甚至殘損影像，對于實驗室來說是比較日常的工作，但本次視頻修復工作還是存在不小的難點和問題。
一來，作為我國重要的歷史節(jié)點，這些視頻極其珍貴，軍人們的每一個眼神、每一個表情、每一個詞語都經過千錘百煉，修復效果應最大程度還原當初的每一景、每一秒；二來，舉行交接儀式時已是深夜，現(xiàn)場燈光微弱、無數臺攝像機閃光燈交替。另外，深圳市民歡送解放軍進駐香港時還是雨天，街道兩旁有數十萬市民朋友。
“盡管困難不小，但在實驗室小伙伴們的合力攻堅下，我們在人臉修復、畫質增強及畫質修復方面下了不少功夫，算是比較完美地解決了上述問題?！毕恼涮岬?。
畫質增強里的“小”細節(jié)：剛毅的眼神與動容的軍人
香港回歸當天，中英防務交接儀式在室外舉行。與室內相比，室外環(huán)境并不“友好”：黑夜、下雨、無盡的閃光燈。換句話說，想要超清還原中英防務交接儀式現(xiàn)場的視頻清晰度，對算法的魯棒性要求非常之高。
與此同時，關于這段視頻的修復工作，夏珍與團隊成員討論之后，給實驗室提出了更高的修復要求：不放過彼時彼刻的任何一個重要細節(jié)。
譬如視頻中的關鍵人物之一：與英軍交接的指揮官——譚善愛。夏珍明白，彼時的譚善愛，不單單是他自己，展現(xiàn)的不僅是中國軍人的風采，更代表了整個國家的風貌。
“我在幾個月的訓練期間，將交接時的話重復了上千遍?！弊T善愛受訪時表示，“用什么樣的語氣、用什么樣的狀態(tài)，把這段話充分地演繹好，一定要以最高標準展現(xiàn)中國軍人的良好形象。”
通過視頻影像對比觀察，原先只能看到模糊的人臉，而修復后可以看清譚善愛清晰的面部輪廓，甚至皮膚紋理、汗?jié)n都清晰可見。同時，也能更為直觀地感受到中國解放軍軍人堅毅、不畏的眼神。
當國旗升起時，戰(zhàn)士們的眼神又變得柔和，眸中淚光清晰可見。在《義勇軍進行曲》的背景音中，鏡頭緩慢掃過每一個敬禮的中國解放軍軍人，他們黝黑但硬朗的臉龐在炎炎夏夜下汗水流淌，但眼角之上是無盡的柔情與驕傲。
那場景，讓人動容。
如此細節(jié)的修復處理，夏珍提到，主要用到了多項畫質增強技術，包括分辨率增強、細節(jié)增強、色彩增強等。
譚善愛等軍人流暢的臉部細節(jié)特寫，源于騰訊多媒體實驗室采用了自研人臉修復模型。它融合了人臉檢測、人臉修復等模塊，將圖像修復遷移到視頻過程中加入幀間穩(wěn)定性處理，優(yōu)化多角度人臉效果，解決人臉檢測穩(wěn)定性、動態(tài)人臉遇到的復雜場景問題。
同時，針對視頻失真及細節(jié)生成，實驗室做了最大程度優(yōu)化。在人臉修復基礎上使用“超分辨率”加成，通過基于GAN超分網絡的多幀技術，生成的細節(jié)更加豐富細膩及穩(wěn)定。
所以看到，實驗室在放大視頻分辨率同時，也大幅提升了人物的整體感官層次，人物臉部的皮膚紋理、毛孔、頭發(fā)均清晰可見。
細節(jié)還原問題解決完畢，接下來則是色彩優(yōu)化。
不少老舊視頻除了畫質模糊、噪點多，隨著時間流逝畫面也容易變成灰色。夏珍表示，除了想讓畫面清晰度更高、細節(jié)更豐富、飽和度更均衡，也想在改變灰色畫面前提下，保留90年代深圳和香港的原汁原味。
而深圳市民歡送解放軍駐港部隊時的視頻畫質情況與交接時有相似之處：天色晚、燈光弱、光源雜亂、人物多。
實驗室首先通過畫質提升算法，在空間上提升視頻的分辨率和幀率。細節(jié)清晰度提升之后，再采用更強的色彩增強模塊增加色彩豐富度，在尊重歷史和原版的基礎上，讓視頻畫面色彩更為強烈。
駐港部隊上崗第一天，香港市民紛紛圍觀拍照，從修復視頻來看，場景變?yōu)榘滋欤嬅嫔市Ч粶p。
多維度提升畫質：冒雨進駐香港和2秒之爭下的五星紅旗
畫質修復，解決的是老片中的灰塵、污垢、霉斑、掉色、圖像抖動、劃痕、閃爍、噪聲、變色、模糊等問題。
翻閱視頻不難發(fā)現(xiàn)，三軍冒雨進駐香港、市民夾道歡迎時大雨傾盆。原始畫面異常模糊，畫中人物糊作一團。
“如何既能還原真實場景，又能高效提升畫質？”夏珍提到，“有雨的場景對算法來說其實考驗很大，因為雨天畫面不僅更模糊，同時雨滴也會影響噪聲去除?！?/p>
換句話說，他們不僅需提高視頻的畫質，還要將當時的雨、霧更清晰地呈現(xiàn)出來。
針對上述問題，夏珍和他的同事通過一系列修復算法組合，包括視頻降噪、去壓縮失真、去劃痕算法、去雪花點斑點算法等，去除噪聲和失真、提升畫面清晰度的同時，盡量保持雨、霧的真實感。
針對整體效果和特殊場景，他們進行了十多次的算法升級和優(yōu)化，為視頻提效提供了穩(wěn)定性和魯棒性更強、效果更好的技術支撐。
以上圖為例，原視頻只能看到女軍人模糊的臉部輪廓，修復后則增加了不少細節(jié)，面部頓時清晰許多，同時車窗上還能看出雨后的水滴和霧氣。
同樣的難題也出現(xiàn)在修復升起的五星紅旗上。
前期協(xié)商階段，英方原本打算在7月1日的0點0分0秒降下英國國旗，但為確保中國國旗在7月1日零時零分零秒準時升起，中方要求英國國旗必須于前一天的23點59分58秒降落。
為了讓香港主權準時回歸祖國，僅此一項，中英雙方就談判了16次。
看似微不足道的2秒，卻事關國家的主權與尊嚴。也就是說，7月1日零點零分準時升起中國國旗很重要。本次視頻修復工作，那一刻的國旗更重要。
從原視頻來看，旗桿高達十幾米，身處夜間燈光環(huán)境弱，且因為直播分辨率較低，國旗極為模糊。
修復過程中，實驗室不僅需要提高國旗的分辨率，還需將每個像素點的內容填充好。
為了真正達到4K畫質，讓五星紅旗更清晰醒目，夏珍團隊通過最新的模型優(yōu)化，精確到每個像素點，讓五星紅旗的五角星都清晰可見。
“我們周圍的高技術越多，就越需要人的感情?！币晃痪W友在看過智能影像技術修復老視頻后發(fā)出如此感嘆。
智能影像修復技術翻新的那些老電影、老視頻、老照片。讓我們看見父親母親的少年少女模樣；讓我們重溫?？闯Ｐ碌慕浀潆娪埃蛔屛覀兓赝倌昵暗谋本?，看見同一片土地上的國人生活點滴；讓我們看見張國榮的演唱會，重溫那個香港影視文藝的黃金時代。
他們還原每一個真情的、有趣的、歷史的、激動人心的畫面。這些不被概念定義的、不被第三方描述的、不被憑空想象的畫面，在歲月塵埃中，越發(fā)彌足珍貴。如今，這些視頻穿越時光的塵埃，可以真切地呈現(xiàn)在我們面前。
技術人員以科技的理性，給所有人一份無法量化的柔情，讓我們在或枯燥、或苦悶、或平凡的生活之余，為過去熱淚盈眶，在未來保持熱愛。
從前，AI離我們很遠，但此刻，我們深刻感受到了它的力量。雷峰網雷峰網雷峰網(公眾號：雷峰網)
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