“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(wù)交接儀式上，中國解放軍指揮官譚善愛(ài)喊出這句讓無(wú)數國人熱血沸騰的話(huà)。
25年后，這些由央視軍事新媒體策劃的香港回歸高清歷史影像在各大平臺迅速刷屏，引發(fā)人民日報、新華社、央視新聞、光明日報等媒體相繼報道，多個(gè)話(huà)題登上微博熱搜榜，吸引數千萬(wàn)網(wǎng)友回憶與感慨“恍如昨日拍攝”。
與此同時(shí)，由深圳衛視直新聞策劃，香港回歸當晚，數十萬(wàn)深圳市民涌上街頭，揮舞著(zhù)鮮紅色的國旗，歡送解放軍進(jìn)駐香港的高清修復視頻也同樣引發(fā)了廣泛的關(guān)注與討論。
而這些珍貴的高清歷史影像背后，均可以看到騰訊多媒體實(shí)驗室智能影像修復技術(shù)的聲影。他們將這些珍貴的影像以高清4K的畫(huà)質(zhì)再次展現在眾人面前，讓人們更為沉浸地感受到當年振奮人心的時(shí)刻。
為了慶祝香港回歸25周年，騰訊光影煥新計劃項目團隊于今年4月開(kāi)始與央視軍事、深圳衛視直新聞溝通，甄選歷史影像進(jìn)行超清修復，并耗時(shí)三個(gè)月完成了這場(chǎng)特別的獻禮。為了將歷史影像畫(huà)質(zhì)提升至4K高清，騰訊多媒體實(shí)驗室自研光影煥新智能修復平臺，該平臺沉淀了團隊多年的多媒體通信和處理研發(fā)經(jīng)驗，包含多項業(yè)界領(lǐng)先的經(jīng)典影像修復技術(shù)。
1、多媒體智能技術(shù)如何復原歷史經(jīng)典時(shí)刻？
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(chǎng)世界矚目的典禮籌備，也傾注了無(wú)數人的心血。但受限于場(chǎng)地、環(huán)境等因素，絕大多數國人25年前無(wú)法親臨現場(chǎng)感受這一歷史時(shí)刻。與此同時(shí)，這個(gè)史無(wú)前例的歷史珍貴影像，也受當時(shí)技術(shù)限制、視頻壓縮等影響，畫(huà)質(zhì)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(jiǎn)單。
通常，修復一支常規的老舊視頻，大概需要用到去模糊、提高分辨率、降噪和色彩增強等技術(shù)，從而解決包括但不限于劃痕、豎線(xiàn)、雪花點(diǎn)、噪聲、壓縮失真、抖動(dòng)等問(wèn)題。
騰訊多媒體實(shí)驗室專(zhuān)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(shí)驗室來(lái)說(shuō)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(diǎn)和問(wèn)題。
一來(lái)，作為我國重要的歷史節點(diǎn)，這些視頻極其珍貴，軍人們的每一個(gè)眼神、每一個(gè)表情、每一個(gè)詞語(yǔ)都經(jīng)過(guò)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(lái)，舉行交接儀式時(shí)已是深夜，現場(chǎng)燈光微弱、無(wú)數臺攝像機閃光燈交替。另外，深圳市民歡送解放軍進(jìn)駐香港時(shí)還是雨天，街道兩旁有數十萬(wàn)市民朋友。
“盡管困難不小，但在實(shí)驗室小伙伴們的合力攻堅下，我們在人臉修復、畫(huà)質(zhì)增強及畫(huà)質(zhì)修復方面下了不少功夫，算是比較完美地解決了上述問(wèn)題?！毕恼涮岬?。
畫(huà)質(zhì)增強里的“小”細節：剛毅的眼神與動(dòng)容的軍人
香港回歸當天，中英防務(wù)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(wú)盡的閃光燈。換句話(huà)說(shuō)，想要超清還原中英防務(wù)交接儀式現場(chǎng)的視頻清晰度，對算法的魯棒性要求非常之高。
與此同時(shí)，關(guān)于這段視頻的修復工作，夏珍與團隊成員討論之后，給實(shí)驗室提出了更高的修復要求：不放過(guò)彼時(shí)彼刻的任何一個(gè)重要細節。
?譬如視頻中的關(guān)鍵人物之一：與英軍交接的指揮官——譚善愛(ài)。夏珍明白，彼時(shí)的譚善愛(ài)，不單單是他自己，展現的不僅是中國軍人的風(fēng)采，更代表了整個(gè)國家的風(fēng)貌。
“我在幾個(gè)月的訓練期間，將交接時(shí)的話(huà)重復了上千遍?！弊T善愛(ài)受訪(fǎng)時(shí)表示，“用什么樣的語(yǔ)氣、用什么樣的狀態(tài)，把這段話(huà)充分地演繹好，一定要以最高標準展現中國軍人的良好形象?！?/p>
通過(guò)視頻影像對比觀(guān)察，原先只能看到模糊的人臉，而修復后可以看清譚善愛(ài)清晰的面部輪廓，甚至皮膚紋理、汗漬都清晰可見(jiàn)。同時(shí)，也能更為直觀(guān)地感受到中國解放軍軍人堅毅、不畏的眼神。
當國旗升起時(shí)，戰士們的眼神又變得柔和，眸中淚光清晰可見(jiàn)。在《義勇軍進(jìn)行曲》的背景音中，鏡頭緩慢掃過(guò)每一個(gè)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(wú)盡的柔情與驕傲。
那場(chǎng)景，讓人動(dòng)容。
如此細節的修復處理，夏珍提到，主要用到了多項畫(huà)質(zhì)增強技術(shù)，包括分辨率增強、細節增強、色彩增強等。
譚善愛(ài)等軍人流暢的臉部細節特寫(xiě)，源于騰訊多媒體實(shí)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(guò)程中加入幀間穩定性處理，優(yōu)化多角度人臉效果，解決人臉檢測穩定性、動(dòng)態(tài)人臉遇到的復雜場(chǎng)景問(wèn)題。
同時(shí)，針對視頻失真及細節生成，實(shí)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(guò)基于GAN超分網(wǎng)絡(luò )的多幀技術(shù)，生成的細節更加豐富細膩及穩定。
所以看到，實(shí)驗室在放大視頻分辨率同時(shí)，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(jiàn)。
細節還原問(wèn)題解決完畢，接下來(lái)則是色彩優(yōu)化。
不少老舊視頻除了畫(huà)質(zhì)模糊、噪點(diǎn)多，隨著(zhù)時(shí)間流逝畫(huà)面也容易變成灰色。夏珍表示，除了想讓畫(huà)面清晰度更高、細節更豐富、飽和度更均衡，也想在改變灰色畫(huà)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(shí)的視頻畫(huà)質(zhì)情況與交接時(shí)有相似之處：天色晚、燈光弱、光源雜亂、人物多。
實(shí)驗室首先通過(guò)畫(huà)質(zhì)提升算法，在空間上提升視頻的分辨率和幀率。細節清晰度提升之后，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(huà)面色彩更為強烈。
駐港部隊上崗第一天，香港市民紛紛圍觀(guān)拍照，從修復視頻來(lái)看，場(chǎng)景變?yōu)榘滋?，但?huà)面色彩效果不減。
多維度提升畫(huà)質(zhì)：冒雨進(jìn)駐香港和2秒之爭下的五星紅旗
畫(huà)質(zhì)修復，解決的是老片中的灰塵、污垢、霉斑、掉色、圖像抖動(dòng)、劃痕、閃爍、噪聲、變色、模糊等問(wèn)題。
翻閱視頻不難發(fā)現，三軍冒雨進(jìn)駐香港、市民夾道歡迎時(shí)大雨傾盆。原始畫(huà)面異常模糊，畫(huà)中人物糊作一團。
“如何既能還原真實(shí)場(chǎng)景，又能高效提升畫(huà)質(zhì)？”夏珍提到，“有雨的場(chǎng)景對算法來(lái)說(shuō)其實(shí)考驗很大，因為雨天畫(huà)面不僅更模糊，同時(shí)雨滴也會(huì )影響噪聲去除?！?/p>
換句話(huà)說(shuō)，他們不僅需提高視頻的畫(huà)質(zhì)，還要將當時(shí)的雨、霧更清晰地呈現出來(lái)。
針對上述問(wèn)題，夏珍和他的同事通過(guò)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(diǎn)斑點(diǎn)算法等，去除噪聲和失真、提升畫(huà)面清晰度的同時(shí)，盡量保持雨、霧的真實(shí)感。
針對整體效果和特殊場(chǎng)景，他們進(jìn)行了十多次的算法升級和優(yōu)化，為視頻提效提供了穩定性和魯棒性更強、效果更好的技術(shù)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，面部頓時(shí)清晰許多，同時(shí)車(chē)窗上還能看出雨后的水滴和霧氣。
?同樣的難題也出現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(diǎn)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(shí)零分零秒準時(shí)升起，中方要求英國國旗必須于前一天的23點(diǎn)59分58秒降落。
?為了讓香港主權準時(shí)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(guān)國家的主權與尊嚴。也就是說(shuō)，7月1日零點(diǎn)零分準時(shí)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(lái)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(guò)程中，實(shí)驗室不僅需要提高國旗的分辨率，還需將每個(gè)像素點(diǎn)的內容填充好。
?為了真正達到4K畫(huà)質(zhì)，讓五星紅旗更清晰醒目，夏珍團隊通過(guò)最新的模型優(yōu)化，精確到每個(gè)像素點(diǎn)，讓五星紅旗的五角星都清晰可見(jiàn)。
?2、「翻新」歷史的智能修復師
如果你是一個(gè)榮迷，可能還記得3個(gè)月前微信朋友圈中那場(chǎng)刷屏的張國榮2000年《熱·情》演唱會(huì )超清修復版全球直播。
?技術(shù)加持下，不少網(wǎng)友表示好似置身于此，恍如舊景重現。兩小時(shí)的歌舞聲中，從“天使寂寞降臨人間”到“天使墜入愛(ài)河，陷入情網(wǎng)”，再到“愛(ài)人背叛，天使變成魔鬼，在人間放縱嬉戲”，最后以“天使愛(ài)的表白與告別”謝幕。似魔似仙之間，觀(guān)眾也隨著(zhù)歌聲經(jīng)歷情感起伏。
?而這個(gè)刷屏的演繹作品，由騰訊光影煥新計劃項目團隊聯(lián)合寶麗金唱片共同呈現，背后的技術(shù)同樣來(lái)自騰訊多媒體實(shí)驗室。該實(shí)驗室是騰訊旗下領(lǐng)先的多媒體通信和處理研發(fā)團隊，他們此前推出光影煥新智能修復平臺，是面向經(jīng)典影像修復場(chǎng)景專(zhuān)門(mén)推出的技術(shù)解決方案，并通過(guò)騰訊云面向客戶(hù)提供服務(wù)。該平臺沉淀了多項自研的業(yè)界領(lǐng)先的經(jīng)典影像修復技術(shù)，在智能模式驅動(dòng)下自動(dòng)為經(jīng)典影像匹配最佳的算法組合和參數，發(fā)揮人工智能算法組合的最大效用，實(shí)現最佳的修復效果。
?此次香港回歸25周年歷史影像，意義非凡，最終這項修復任務(wù)由該實(shí)驗室執行，也能側面證明這個(gè)團隊的不俗實(shí)力。
目前，騰訊多媒體實(shí)驗室已形成了較為完整的智能影像修復技術(shù)矩陣。除了《熱·情》演唱會(huì )和香港回歸歷史視頻，此前還深度參與了包括《康熙王朝》、《天下人家》等經(jīng)典影視劇和珍貴歷史影像的超清修復工作。
?“通過(guò)香港回歸25周年視頻、寶麗金《熱·情》演唱會(huì )修復項目，我們可以看到數字化技術(shù)對于經(jīng)典影像作品及傳統文化的助力價(jià)值。我們團隊也在積極配合一些文化機構，探討更多經(jīng)典影視作品的修復工作?！?/p>
?騰訊杰出科學(xué)家、騰訊多媒體實(shí)驗室總經(jīng)理劉杉博士表示，騰訊多媒體實(shí)驗室未來(lái)將持續探索數字技術(shù)的社會(huì )價(jià)值，推動(dòng)多媒體技術(shù)在多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中落地應用的同時(shí)，踐行騰訊可持續社會(huì )價(jià)值創(chuàng )新，助力經(jīng)典文化的傳承。
?3、感恩技術(shù)，讓歷史永不逝去
“我們周?chē)母呒夹g(shù)越多，就越需要人的感情?！币晃痪W(wǎng)友在看過(guò)智能影像技術(shù)修復老視頻后發(fā)出如此感嘆。
?智能影像修復技術(shù)翻新的那些老電影、老視頻、老照片。讓我們看見(jiàn)父親母親的少年少女模樣;讓我們重溫?？闯Ｐ碌慕?jīng)典電影;讓我們回望百年前的北京，看見(jiàn)同一片土地上的國人生活點(diǎn)滴;讓我們看見(jiàn)張國榮的演唱會(huì )，重溫那個(gè)香港影視文藝的黃金時(shí)代。
他們還原每一個(gè)真情的、有趣的、歷史的、激動(dòng)人心的畫(huà)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(huà)面，在歲月塵埃中，越發(fā)彌足珍貴。如今，這些視頻穿越時(shí)光的塵埃，可以真切地呈現在我們面前。
?技術(shù)人員以科技的理性，給所有人一份無(wú)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(guò)去熱淚盈眶，在未來(lái)保持熱愛(ài)。
?從前，科技向善離我們很遠，但此刻，我們對這四個(gè)字的感受從未如此貼切。
