人工智能加持老电影胶片的4K修复
专栏:科技资讯
发布日期:2019-08-15
阅读量:19170
作者:资讯小卡车

过去,修复经典电影胶片主要靠人力操作,时间长、成本高、人才难寻。这一两年来却有了欣喜的变化——“技术流”开始崛起:通过人工智能深度学习的方式,老片中常见的模糊、噪点、色偏、隔行、抖动、划痕等“小伤小痛”得以被批量化修复,不仅为老片“新生”带来了加速度,更能力助老IP的新价值挖掘。

人工智能加持老电影胶片的4K修复

本版图片视觉中国图像处理王梓含

年代久远的电影胶片,往往存在着灰尘、污垢、霉斑、掉色、图像抖动、划痕、闪烁、噪声、变色、模糊等各种问题,因此需要采用数字电影修复及处理技术对其进行修复处理,让老胶片上被损耗的影像尽可能恢复到影片最原始的“味道”。原始胶片相当于“6K”分辨率(5460×4250),但随着时间岁月侵蚀,胶片片基质量会发生化学反应,在现有技术条件下,“4K”分辨率是胶片还原的最佳状态。

目前国内大部分的数字电影是2K的,分辨率为2048×1080。4K电影是指分辨率为4096×2160的电影,是分辨率最高的数字电影。

真正的“4K”数字电影,是指用“4K”数字摄影机拍摄,“4K”数字中间片流程制作,“4K”数字版发行并用“4K”数字放映机放映的数字电影。但也有的“4K”电影是由35mm胶片拍摄、再转成“4K”的数字格式。

“4K”修复首先要把胶片数字化扫描为分辨率4096×3112的序列帧图像文件,再通过“4K”数字中间片制作方式对影片进行修复。

一部“4K”修复电影的图像文件数据量约在6TB,在修复过程中很多环节需要进行实时(Real time)处理,因此需要先进的图像处理设备能满足修复需求。

朱塞佩·托纳多雷执导的意大利经典影片《天堂电影院》里有一幕,胶片突然失火,烧着了电影院,多亏小男孩多多奋不顾身救出了老放映员。

看过这部电影的人,想起这个场景仍会心有余悸。然而,在电影人眼中,胶片“着火”固然可怕,但保存在库房内的电影老胶片的“退化”,更让人触目惊心、寝食难安:作为储存电影的介质之一,早期胶片都采用硝酸片基,比纸更易燃,保存不当还特别容易 “受伤”。根据全球130余间电影资料或收藏保护机构的数据统计,自电影诞生以来,目前保存下来的拷贝仅为总数的10%左右。

老片修复,比任何时候都来得更为迫切。

技术派登场 为老片修复带来“加速度”

在第二十二届上海国际电影节上,新中国首部国产片《三毛流浪记》4K修复版首次与观众见面,放映现场座无虚席,观众的热情让影片的修复方江苏华夏电影胶片修复技术有限公司及爱奇艺影业感动不已。在今年国庆期间,这部4K版的《三毛流浪记》还将登陆全国院线。

4K修复版是近年来电影电视剧行业的一个流行概念,也是对“怀旧风”打出的一张“王牌”。对于观众而言,记忆深处那些闪着金光的角色和剧情变得清晰,重新回顾感慨万千。但人们不知道的是,4K修复版背后,却需要付出巨大的人工成本和时间成本。

一位从事电影修复工作的业内人士告诉记者,一个修复团队至少需要5人,每部影片需经过粗修、精修和校色等环节,其中最核心的是精修环节,需要将一部片子按二十分钟分段,一个人负责一段,人工手动逐帧修复视频图像,“以一部90分钟的影片为例,其大约有12万到14万帧,在一般难度下,每人每天只能修复4-5分钟;而如果碰到修复难度很大的影片,大家会进行‘会诊’提出综合修复意见,一个人一天有时候只能修复30秒。”

近年来,人工智能的发展为老片修复带来了新的机会。去年爱奇艺在业内推出了自主研发的ZoomAI视频增强技术,为老片修复提出了普适性的解决方案。这也是业内第一个利用较低成本,将深度学习技术大规模应用在视频画质增强场景中的方案。

在老片修复领域,人工智能技术是一个从无到有的过程,爱奇艺高级总监刘俊晖告诉记者,在AI开始“工作”之前,它必须经过大量的学习来搭建模型和推演算法,学习材料主要来自两方面:一方面,对照人工修复前后的影片;另一方面,在清晰的片子上加糊、加噪,人为模拟老片。通过这些基本素材,超分辨率、去噪锐化、修复污迹、色彩增强成为了人工智能技术助力老片修复的“基本技能”。

别看这些基本技能,它能较好解决老片修复过程中人力的重复劳动。数据显示,一部两个小时的影片,利用ZoomAI处理只需要12小时即可完成修复增强并上线,可以替代10人的人工修复团队近20天的工作量。

值得一提的是,人工智能技术还有不断“自我迭代”的能力。“对于样本的不断补充,多样性很重要,这有助于不断调整、优化、细化算法模型。”刘俊晖表示,最早AI的能力仅限于实现增强色彩等“通用修复”,后来样本库中出现了胶片转数字化中经常“现身”的划痕、黑白片中常有的斑块,技术上才做了跟进。“比如,在对上世纪五六十年代的经典影片《双教子》《秘密日记》《人鬼神》的修复过程中,机器就碰到了划痕的问题,最初去噪声锐化的模块无法修复这个问题,随后,技术团队自主研发了智能去划痕模块,根据前后帧自动检测划痕的位置并进行智能填补,可以明显减弱和去除划痕。”

记者获悉,目前在线视频行业已经普遍搭建了人工智能团队来进行老片修复。在优酷,老片修复团队从各

个组抽调集结,内部被称为“老片修复战役组”。数据显示,去年优酷启动“经典影剧修复计划”以来,迄今已完成超过100余部、逾4000集经典剧集,以及20余部影片的修复重映。通过AI机器学习技术,批量完成去噪、去隔行、去色偏、去模糊、去划痕、去闪烁、去抖动、高帧率等一系列修复动作,大大提升了用户观看体验。

技术派与艺术派的“主观”磨合

你以为老片修复只是为些画质“粗糙”的片子“磨皮美颜”,让它们变得“更亮更清晰”?不然!电影修复的最高境界是“修旧如旧”。与传统商品工业化的特质不同,电影电视剧的拍摄制作剪辑是一门艺术,它不仅是非标品,而且主观色彩非常强烈,拍摄方式、画面色彩、人物时代特征都必须通过镜头 “语言”来表述。

这就引发了一个新问题:当人工智能切入老片修复行当,技术派与艺术派如何共用同一种“语言”,在相互切磋的过程中找到平衡点?

刘俊晖为记者讲了一个小故事。在ZoomAI的雏形初成之时,爱奇艺团队开始尝试通过AI技术来做国剧修复。他们拿出一部上世纪70年代出品的国剧做了一段样片,提交给中国电影资料馆的修复专家,但被后者直接否定了。高清、去噪、去划痕……该修复的都“高质量完成”,为何在专家眼里却成了“不及格”作品?最后“老法师”给出了答案:AI修复后的视频画面整体颜色饱满,但却丢失了电影本身的年代感。

“机器本身不具备直接的艺术鉴赏能力,或者说在整个老片修复的过程中,AI是需要被调教的。”刘俊晖说,在与专家交流后,团队发现他们提交的样片是基于高清的艺术照来做调整的,艺术饱和度太高,看到问题之后,他们立刻调整了数据集和算法,减少了去噪的程度和磨皮的效果,在色彩上以灰色调为主,呈现出“修旧如旧”的年代感。

有专家表示,修复有几重境界:修复脏点、普通划痕是最初级的物理修复;更高层次的修复在于调色——电影在拍摄的时候需要光影之间的和谐来表达出导演的创作意图,因此对调色修复非常主观,需要对影片的艺术性有一定的理解和把握,因此极为倚重人工经验。

此外,还有老片画面损失严重、大片污渍的情形,人工智能无法通过时间、空间的信息去“脑补”,在这种情况下,必须依靠有经验的修复专家来完成。比如,针对人脸损坏比较严重的情况,修复专家会用专业工具凭借经验把残缺的画面画出来,而目前机器还无法替代。

在刘俊晖看来,人工智能涉足老片修复领域还刚刚开始,技术派与艺术派仍在初阶的磨合中:“未来比较理想的老片修复程序,是利用AI做初修,然后专家介入精修,未来机器和人工混合修复的方式可能会是一个趋势。”

事实上,对于老片修复来说,目前的修复数量不过是沧海一粟。根据全球130余间电影资料或收藏保护机构的数据统计,自电影诞生以来,目前保存下来的拷贝仅为总数的10%左右。上海电影技术厂电影修复师吴云岳认为,电影修复的意义在于,一方面把老的东西传下来,一方面让年轻人感受到以前拍戏是怎么拍,他们是怎么付出的,这远远超出了电影的意义,也是老片修复的艺术价值所在。

挖掘老片的二次商业价值

这个暑假,也许你会突然发现,老片一下子“霸屏”了。在爱奇艺,《我的兄弟叫顺溜》《我是特种兵》《金婚》《大宅门》等一批经典国剧在暑期上线;在优酷,你可以毫不费力地看到《包青天》《西游记》《亮剑》《上海滩》等一批经典老片的高清修复版……老片重播激发了人们记忆深处的共鸣,这股“怀旧风”同样带动了老IP的新价值挖掘。

在第七届中国网络视听大会上,阿里巴巴集团副总裁、阿里大文娱CTO兼优酷COO庄卓然就曾提到过一组数据,一批经典剧集的热播度居高不下:1997版的《天龙八部》、2001版的《寻秦记》等剧,一直“雷打不动”霸占热播榜前20名;而《家有儿女》《爱情公寓》的播放人群中,90后分别占比65%和67.7%,二刷、三刷的观众特别多。

这给了老片修复强有力的动力。林阳是优酷老片修复团队的一员,他告诉记者,老片始终有比较忠实的用户,有的已经拍了20年,现在还有很多人会去看,说明这其中有巨大的市场需求:“从清晰度的角度来考虑,优酷的很多技术都是为了新片和热片储备,但当技术沉淀下来以后,我们发现在老片处理上有一些通用的地方,为何不能利用技术实现‘老树开花’?”

同为优酷老片修复团队一员的郭丽娜透露,在择片上,过去高流量的老片是在线视频网站的一大修复方向,这些老片也是70后80后的集体情怀,“比如琼瑶的《还珠格格》、金庸的《射雕英雄传》等,过去的储存、制作形式跟现在新的互联网技术并不匹配,通过提升精度等修复,能够重新唤起一代人的记忆。”从优酷提供的最新数据来看,修复完的老片在引流上有一定效果:在没有任何广告推广的前提下,抗日题材剧集《江南锄奸》的流量是修复前的10倍多;《倚天屠龙记》的日均点击量也比修复之前高3、4倍。

“经典老片同时具有商业价值和艺术价值,通过有效升级广大人群的观影需求,能够有效挖掘这些剧集的二次商业价值。”刘俊晖说。

在电影院里,老片修复所带来的“剩余价值”同样爆发力惊人。1997年,《泰坦尼克号》在中国内地上映,收获了3.6亿元人民币的票房。2012年,导演詹姆斯·卡梅隆花费了上千万美元,对该片进行修复和3D格式转制后重新上映,在中国内地的票房超过10亿元。

郭丽娜同时认为,老片修复的商业价值还会在影院和在线视频网站之间传递,一些“满血复活”的老片在院线里可能并不卖座,但不意味着在互联网上卖得不好:“在影院里,消费者可能更愿意追求新的内容,但消费者可能也愿意在深夜一个人对着手机、电视里看两个小时的老片,这是老片独有的深夜消费场景,大有潜力可挖。”

在业内人士看来,5G的到来会为经典老片的传承带来更多新机遇。今年6月,5G商用牌照靴子落地,5G更加灵活的微型基站部署,让4K、8K等超高清的内容传输突破了以往特定地域的限制,而观影娱乐行业将首先成为5G技术的获益者,激活移动观影平台的巨大潜力。

爱奇艺副总裁朱成认为,5G环境下更高的带宽速度、低延时可为用户带来超高分辨率的优质视频体验,使4K乃至8K超高清视频在不久的未来成为主流,但由于目前4K、8K视频介质有限,大量老介质尤其是胶片介质下的经典老视频将在5G的环境下更为模糊,他预计未来更多的老片将进入修复序列,以满足观影者的新需求。

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