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

馥川古茗

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，不过可以想象一下打游戏30帧和60帧的区别，有画面了吗？
● 2.1 常见视频补帧算法

关于视频补帧的算法我们目前主流的有几种
第一种就是英伟达公布的Super SloMo算法，不过遗憾的是论文发布时并没有将代码和数据集公开，所以只能在视频中感受一下它的强大了



虽然官方没公布算法，但是一位在德州上学的大佬在GitHub上开源了他对 Super-SloMo的 PyTorch实现：https://github.com/avinashpaliwal/Super-SloMo
但这个算法用的人比较少，而且因为没有Windows打包版，使用门槛也颇高



第二种就是来自上海交大的一个DAIN插帧算法：https://github.com/baowenbo/DAIN
虽然也有基于此算法的GUI版本工具Dain-App：https://github.com/BurguerJohn/Dain-App
不过此算法极度吃显卡及显存资源，低端Ｎ卡不建议使用，AMD显卡更是直接不支持
但好在，我们现在又有了新的补帧算法选择：



● 2.2 RIFE算法

RIFE算法效率更高，重影更低，最重要的是补帧时间大大缩小，原本用DAIN补帧一部25分钟左右的720P动漫一般要十几二十个小时，而RIFE只要四小时左右



更关键的是基于RIFE算法的带GUI版软件还很多！
比如 Flowframes：https://nmkd.itch.io/flowframes（这款软件缺点就是全英文界面，且在线安装很慢，优点是要求的驱动版本不高，一般能省去更新驱动的步骤）
不过相对来说阿虚更推荐有中文界面的 Squirrel-RIFE Video Frame Interpolation：https://github.com/YiWeiHuang-stack/Squirrel-RIFE
不过Github目前处于半墙状态，建议了解《Github加速下载教程》

⚠️软件点击这里即可下载

软件使用非常简单，一键式操作，拖入视频，设置「视频原始帧率」和「补帧倍率」，再设置好输出文件夹，最后点击「一键补帧」就行了



但注意，N卡想要使用这款软件，需要所安装的驱动版本大于等于460.89（20201225发布）✅
你可以直接到NVIDIA官网手动搜索驱动程序自行下载最新版驱动：https://www.nvidia.cn/geforce/drivers/
如果你搞不懂怎么搜，你可以直接「GEFORCE 驱动程序」来帮你自动更新到最新版N卡驱动：



另外A卡虽然也能用该软件，但只能调用CPU进行处理，效率就慢得多了！
▍3 播放器插帧

但如果不是为了制作高清视频收藏或者分享出去，只是为了提升一下本地观看体验的话，其实我们有实时给视频插帧的办法
● 3.1 PotPlayer自带

用 PotPlayer 给视频插帧最简单，成本也低，只需要吃CPU，不怎么需要显卡，可谓懒人最佳的选择
这款播放器的去广告版可以在储物间（axutongxue.com）4－11栏直接下载


只需要在视频播放时在 PotPlayer 右键 » 图像处理 » 勾选「倍帧」，即可实现将30帧的视频翻倍到60帧



我们在 PotPlayer 中按 Tab 键，即可快速查看当前视频信息，可以看到视频原帧率30，在播放时的确有了60帧（因为是实时处理所以会有上下波动）



不过呢，目前 PotPlayer 最多就能将视频处理成60帧，阿虚专门试过本身就是60帧的视频，再开启 PotPlayer 的倍帧，实际也依然只有60帧，不会变成120帧
● 3.2 在Potplayer中开启SVP

但 PotPlayer 自身的插帧效果一般，真想要体验丝滑的插帧效果，基本上是用SVP

⚠️软件点击这里即可下载

具体安装过程阿虚有在压缩包中提供，这里为节省篇幅就略过，这里就说一下怎么在 PotPlayer 中启用 SVP
在 PotPlayer 中右键 » 选项



然后找到滤镜 » 全局滤镜优先权 » 添加系统滤镜 » 选择ffdshow raw video filter 并确认



然后还要点一下 ffdshow raw video filter，选择「强制使用」并点击「应用」



如果你的电脑有独显，还需要以下操作
在选项中找到滤镜 » 视频解码器 » 内置解码器／DXVA 设置 » 勾选硬件加速并把DXCA2 Copy-Back 切换为独显，最后点击确定



以上步骤完成之后，一定要重启电脑 ❗ 重启电脑 ❗ 重启电脑 ❗
重启之后，如果想要对视频进行补帧，需要先打开SVP



第一次启动SVP它会自行根据对电脑配置的测试来设置参数，当然你也可以自行进行设置：



总而言之以上都搞定之后，再启用 PotPlayer 打开视频就能感受补帧效果了！
如果一切都操作正确的话，影片播放前几秒， PotPlayer 左下角是会出现 SVP 启用的标志的



好家伙，直接给我补到144帧，把我显示器的配置直接拉满！
可惜的就是这种补帧后的丝滑体验没办法通过文章展示了，这个真的只有靠自己肉眼才感受的出来了  ‍♂️
大家就能靠自己实操后体验了



对于老视频提升画质、提高帧率阿虚也只是浅显的进行了一下研究，像是如何对黑白视频上色这里就没深入研究了（考虑到应用场景比较少暂时可能也不准备写）
不过阿虚原来写过一篇对黑白图片上色的文章，感兴趣的话倒是可以去复习一下：

蓝昱淇

深度好文

梦境修改师木卡

Gaia系列已经不行了，在1.20的时候是最棒的模型

人生百事莫逆于心

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

西多

Topaz Video Enhance AI 安装了不能用呢

走不

我点开下载链接，出来的是乱码怎么办

让理想飞

谢谢科普

龙游九州

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

冰冰消

插眼

老五木

AI好像要收费，穷人用不起[捂脸]