没人见过的东西:将深空九号重新掌握到最高质量

2020-09-09 19:49:33

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大多数故事都不是从结尾开始的,但这是这个故事唯一的起点。在过去的九个月里,自从基于AI的视频升级软件开始投放市场以来,我一直在努力重新掌握深空九号。在我看到一些旧的MKV可以有多么大的改进后,我决定重新开始,使用原始的、高级的、深空九号DVD源。九个月后,我已经完成了我开始做的事情:创造一种重新灌录和升级深空九号的方法,它不依赖于手动梳理剧集来微调去隔行算法,同时将图像质量降低到合理可能的最小程度。我将在整篇文章中演示所有结果。

我创造了一个23.976进步版的“深空九号”,代号为“格兰德河”。虽然我还没有检查整个节目的方法,但它在S2、S4、S5和S6的测试集上工作得很好。特别感谢Cyril Niderprim,他找到了下面有趣的简单解决方案,并在我编写的更复杂的脚本的小山上发现了痘痘。虽然里奥格兰德有能力抛出错误-我已经包括了一个这样的例子-如果它以一种你不想容忍的方式缠住了一集,还有另一种选择。

我还实现了同样质量的59.94帧/秒的转换,代号为奥里诺科。奥里诺科在所有场景中都会保持正确的运动,并作为保险单包含在这里。虽然它在质量上与里奥格兰德相当,但它的边框包装是后者的2.5倍,加工和高档所需的时间是后者的2.5倍。格兰德河应该行得通,但如果不行,奥里诺科河就行。如果这两种方法中的任何一种被证明不足以处理事件,我们将提出一种自定义的方法来处理它,最后我将编写一些关于它的东西和/或更新本文以跟踪特殊情况。

为了展示托帕兹提供的两种不同的AI升级模型:Theia Detail(默认设置)和Gaia-CG,我已经做了几个片尾的渲染。盖亚-CG如下:

本文不是关于如何执行此过程的分步教程,实际上任何人都可以遵循。这将是它自己的项目。不过,我会提供足够的信息,让任何对AviSynth略知一二的人都能重新创建这两种方法。

当Bajoran货轮在车站周围摇摆时,有几秒钟的画面丢失。这是一个独特的错误-我从来没有在节目的其他地方看到过它-而且它经常弹出来,几乎不管你用什么过滤器来调整一集。它对片尾来说总是独一无二的,破坏性最小;你不需要担心视频的侧面会丢失随机的内容块。

这些视频中的大多数至少以两种不同的方式进行编码。如果你不喜欢Theia编码的外观,可以试试Gaia-CG。如果你不喜欢盖亚-CG,你可能会喜欢盖亚-总部-我下面只有一个样本视频,但我会在未来的故事中包括更多。

里奥格兰德和奥里诺科在图像质量上做了尽可能少的妥协。此过程的每个方面都旨在以故意占用硬盘空间为代价来保留细节,直到最终编码,此时您可以随心所欲地损失。

下面你会看到的所有剪辑都是用0.0H.264编码的,直到逐帧无损升级。我将这些片段编码为H.265,CRF为6,结果证明这是荒唐的过度杀伤力。活到老,学到老。在CRF14和CRF20之间有一个定格的,刚刚明显的质量差异,而25是相当难看的。

除了Artemis-LQ和Artemis-HQ之外,我已经编码了至少一个托帕兹提供的升级模式的示例。这些算法完全不适合“深空九号”,虽然它们在与节目对决时不再产生文字垃圾输出,但它们对其内容的反应不是很好。认为他们从根本上不适合这项任务。我不太关心Gaia-HQ对DS9的输出,尽管我在下面包含了一个示例。这样就只剩下两个Theia模特和Gaia-CG了。

虽然我也展示了Theia算法系列,但我一直更喜欢Gaia-CG,所以这就是大多数编码。Theia模型提供了可调的噪声、锐度和细节恢复参数,如果您试图对难看的墙壁或地毯进行去噪,这些参数会非常有用。

应该避免200%的高档选项。在某些情况下,它会产生原始来源中不存在的错误,并且与400%的版本相比,它提供的图像质量明显降低。请注意,修复过程习惯于在图像框的左侧或右侧创建接缝-您可以毫不费力地将其裁剪出来,但这是需要考虑的问题。

黄玉提供了通过图像或通过有损MP4无损升级的选项。你在这里看到的所有高档视频都是无损的PNG转换。

让我喋喋不休的想法是,如果我返回到源DVD,而不是依赖于旧的备份文件,我可以提取更多的可视数据。以下是我一月份最好的高档产品的一个例子:

虽然其中一些改进来自对AI升级器本身的低级别改进,但升级器必须能够锁定足够的信息来升级图像,而不会将其搞得乱七八糟。想象一下,在一个屏幕截图中,除了小藤的头发(4K)外,所有的东西都是用DVD分辨率渲染的。至少可以说,这看起来很奇怪。升级者拿到的细节越多,就越有可能在后端创造出华丽的东西。回到DVD上,让升级机在最后的过程中有更多的工作要做。

提醒一下我们已经走了多远:以下三张截图是原生DVD上显示的最挑衅的截图,是我在2月初能达到的最好的高档效果,也是我今天取得的最好成绩:

这是整部剧中我最喜欢的挑衅镜头。我真的为四月份的结果感到自豪。还是挺不错的。

收益是实实在在的。每次我比较基于我多年前创建的旧MKV文件的高档产品与回到DVD的好处时,DVD都胜出。如果你想要深空九号的最好版本,投资DVD集作为这一努力的基线。

经过仔细的处理和良好的升级,有可能给深空九号带来我认为接近于通常所说的“高清”内容的清晰度,尽管它仍然局限于NTSC色域,而不是像Rec这样的后来的标准。709号。在最糟糕的时候-允许一些偏离完美-它看起来仍然是你见过的最好的该死的DVD。在最好的时候-我认为西斯科在那里的镜头是最好的之一-我想说他,至少是在高清级别的细节上。

我使用的处理步骤修复了对源代码的一些固有损坏,但不是全部。在“勇士之路”中有一个画面序列,从字面上看就像是有什么东西洒在了电影上,这是我不知道如何修复的东西。下面的所有编码都来自里奥格兰德。

“勇士之路”包含了第四季中两个最精彩的战斗场面。在第一季中,西斯科不畏艰险,在克林贡人的猛烈炮火下营救了一艘卡达西亚船只。你可以看到VFX团队正在试验一种相当于肩上杀戮凸轮的东西--并不完全是“下一代”所熟知的那种东西。很明显,VFX团队和挑衅者一起玩得很开心。

这一集的第二个主要战斗场面如下。该剧的试播员对一次事件进行了极好的回放,当时基拉试图吓唬一中队卡达西亚军舰,让他们相信空间站的武装比实际情况要好得多。

这一次,情况有所不同。在Theia Fidelity中,首先在默认设置下进行升级,然后是Gaia-CG。Gaia-CG是我过去用来截图的东西:

我在这篇文章中加入了一些正常人类互动的片段,专门用来说明这些处理技术不仅适用于星际飞船和战斗场景。“深空九号”远不止是CGI战斗-它只是碰巧有一些非常棒的后者的例子,特别是按照90年代末的标准。盖亚-CG如下:

在这场战斗场景中,挑衅者与拉科塔人展开了较量,因为星际舰队的成员正在慢吞吞地试图发动政变。这段视频特意展示了当里奥格兰德的场景不完全正确时会发生什么。虽然这个镜头大体上是有效的,但它在结束时有明显的肉干。我已经确认,这只会影响里奥格兰德-奥里诺科在这种情况下完美地顺利回放。如果你不介意这一点,那么格兰德河就是你的选择。如果是这样的话,试试奥里诺科。

科幻小说的好处之一是,它允许创作者在时间旅行的问题上游刃有余。在这里,本杰明·西斯科(Benjamin Sisko)被抛回到了20世纪50年代-至少在他自己的脑海里-发现自己与那个时代丑陋的种族政治面对面。在GAIA-CG中升级:

“深空九号”最伟大的一集以一段令人不寒而栗的独白结束。在GAIA-CG中升级:

同样的场景,以10%的锐化、20%的噪波降低和20%的细节恢复在Theia细节中渲染。

你们都知道我们会回到这一集,对吧?在第一舰队(下面,用盖亚-CG渲染)中,联邦接近与卡达西亚/自治领军队的先遣部队作战。我非常喜欢为这段视频加上书签的银河系级别的动作。银河系班级常常从某些角度看起来胖乎乎的、笨拙的,而另一些人则表现得很好。与在TNG上相比,它在DS9上获得了更多的后者,而获得了更少的前者。

这种最初的接触本身并没有提供挑衅需求的机会。星际舰队决定试图强行突破敌人的防线,尽管他们的人数是2:1。这是我选择用多种不同方式渲染的场景。首先,盖亚-CG:

接下来,这里是CRF=20的Gaia-CG。这里的质量损失不大,但我不建议再高一点。从DVD源开始的问题是,在质量开始下降之前,没有太多的细节可以丢失,而且插入/放大的信息从一开始就只有那么好。当你开始把质量往下推超过某个点时,它就会像石头一样下降。CRF=25太高了。我不会低于20美元。

最后,Theia Fidelity,在20%的清晰度、30%的细节恢复和20%的降噪设置下:

虽然我选择把重点放在该剧的后几季,但这种编码和升级方法在前几季也有效。请记住,前几季的实际素材没有我们后来几年得到的那么好。

今天节目的演示部分到此结束。现在,让我们来谈谈实现。

要使用Rio Grande进行编码,请使用DVD解密器翻录DVD,并使用DGIndex或您选择的同等工具生成D2V索引文件。接下来,启动您使用的任何AviSynth前端(如果您使用的话)。我个人使用SaxRip。

TFM()TDecimate()QTGMC2=QTGMC(Preset=“Very Slow”,SourceMatch=3,InputType=2,Lossless=2,MatchEnhance=0.75,Sharpness=0.5,MatchPreset=“Very Slow”,MatchPreset2=“Very Slow”)QTGMC3=QTGMC(Preset=“Very Slow”,inputType=3,Premise Globals=“Reuse”

就这样。在运行这些脚本的过程中,您还可以选择将一些噪音重新注入到视频中-基本上是按季节品尝。维修后,添加到其中一个QTGMC管路的噪音仍会通过。虽然里奥格兰德并不是百分之百完美的画框,但它在我测试过的29.97fps的场景中,除了一个之外,都能完美地工作。如果它被证明存在比预期更多的问题,我们将对其进行修改-这就是奥里诺科发挥作用的地方。从技术上讲,当您将图像序列编译回视频时,可以以59.94fps的速度渲染此特定场景,然后通过汇编vfr文件将其包含在23.976 fps版本中。我可能会在将来的更新中探索这一点。

上面运行的QTGMC是实现改进的视觉效果所必需的,虽然我对其他选择完全开放,但我从未尝试过的任何东西都无法与此脚本的功能相提并论。您可以调整上面的脚本的强度和处理时间,但是您会注意到,从“非常慢”和“中等”下降到“慢”所带来的质量影响不适合该任务。如果您喜欢嘈杂的内容,并且不介意更多地梳理工件(或者有不同的解决方案来处理它们),那么“慢”可能是更好的选择。

以这种方式运行QTGMC的一个缺点是,它偶尔会在场景的一个部分产生小的涟漪。我觉得忽略它是微不足道的,到目前为止,我找到的唯一解决方案造成的损害远远大于涟漪本身。虽然我想摆脱它,但它目前是一个可以容忍的“特性”。

“InputType=2”和“InputType=3”序列是必不可少的。运行单个QTGMC实例不会产生相同的效果。运行“InputType=2”的两个实例不会达到相同的效果。有九种可能的方法可以在这样的修复运行中组合输入类型,我已经对每一种方法进行了测试。“2,3”组合效果最好,从“使者”到“你留下的东西”。

同样,我测试了AviSynth支持的所有25种功能“修复”模式。你想要的,9。如果你因为任何原因不喜欢这个输出,试一下,1。其他的大多数都没有以这样或那样的方式产生太大的影响,尽管他们中的一些人以有趣的方式破坏了内容。在测试新过滤器时,我不止一次地重新访问它们,只是想看看最终输出如何随模式变化。

如果您对如何进一步提高产品质量有什么建议,请一定给我写信。

奥里诺科并不简单,但它的效果远远好于我觉得我有任何权利期待的效果。

首先,我们要创建两个文件,而不仅仅是一个文件。使用以下脚本对您的目标剧集的第一个版本进行编码:

此脚本命令TDeint生成双倍的帧输出,执行内核插值,如果结果比去隔行扫描创建的梳理瑕疵少,则尝试通过编织来修复帧,并且仅对隔行扫描的帧进行去隔行扫描。这将保留烘焙到NTSC源中的逐行帧。在总体图像质量上,类型=5是唯一接近类型=2的选项,而双向混合类型=5会在场景边界处导致更多的帧混合问题。类型5偶尔会修复类型2中的问题,但它造成问题的频率远远大于修复问题的频率。

现在我们把这个剪辑放在一边,把注意力转移到另一个剪辑上。针对第二个剪辑运行以下脚本:

QTGMC2=QTGMC(PRESET=“Very Slow”,SourceMatch=3,Lossless=2,MatchEnhance=0.75,Sharpness=0.5,MatchPreset=“Very Slow”,MatchPreset2=“Very Slow”)QTGMC3=QTGMC(PRESET=“Very Slow”,Prevor Globals=“Reuse”)Repair(QTGMC2,QTGMC3,9)

虽然相似,但此脚本与我们用于Rio Grande的脚本不同。里奥格兰德的QTGMC实施是以渐进模式运行的。对于奥里诺科,我们希望将帧速率提高一倍,将我们的基准帧速率提高到29.97fps到59.94fps。既然QTGMC和TDeint处于相同的帧速率,我们也对它们运行修复。如果您运行两个剪辑在“修复”模式下的两个不同的帧速率,它将工作…。伊什。如果你的视频中有一条奇怪的接缝,你就会知道你是否做过这件事。

这是一种低音方式的视频编辑,至少据我所知,但我的疯狂是有一种方法的。人们通常不会简单地注入一堆帧来将Vfr 23.976/29.97fps的内容提高到59.94fps,原因是插值和混合帧提高帧率的过程也会产生视觉误差和其他问题。这就造成了一个两难境地:去掉这些帧,单码率输出就会起伏不定。让它们保持在里面,你的一些场景边界变化将会看起来非常奇怪,就像从某人头上冒出的火球蘑菇,或者两个完全不同的位置混合在一起。这不是一个很好的情况。

我们创建内插的QTGMC文件的原因是,相对于牺牲品-TDeint文件而言,它充当一个清晰、干净的源。我之所以使用QTGMC来做这件事,是因为-正如我之前说过的-我从来没有找到一个等效的方法来创建干净的素材。如果你想减少视频中的噪音,可以选择“非常慢”或“慢”。我不建议在这方面用“中等”。

如果需要,您可以对此输出再次运行QTGMC,但是素材会开始看起来有点过度处理。Theia模型可以在一定程度上补偿这一点,这要归功于相当有效的(且可调的)去噪算法。

在质量方面,奥里诺科和里奥格兰德会把你带到同一个地方,当我逐帧比较它们时,我经常分不出它们之间的区别(显然不包括插值的帧)。里奥格兰德是首选-它更快、更简单-但我不能保证它能在这部剧的176集中全部奏效。如果你在通过里奥格兰德创作的时候遇到动作不稳定或口吃的剧集,试试奥里诺科作为替代方案,让我知道你遇到了麻烦。

奥里诺科和里奥格兰德并不完美。我还在寻找一种消除涟漪的方法。虽然它很小,但基本上是剩下的一个问题(到目前为止!)。我还没有解决的问题。到目前为止,我想出的最好的方法包括使用MCTemporalDenoise,而MCTD似乎既是完全单线程的,又在源代码质量方面给我带来了其他令人头疼的问题。

如果你想尝试MCTemporalDecoise,我建议使用最多7个像素,但应用相对较弱的效果(强度2-3)。这不会完全消除它,但在某些地方会有所帮助。如果你不喜欢这对你的视觉质量造成的影响,可以调查一下Theia的升级型号,并尝试应用10-20%的降噪效果。当你不想发疯的时候,你可以轻而易举地消除一些缺陷。我不喜欢仅仅用一个过滤器来解决另一个过滤器造成的问题,如果运气好的话,首先不需要奥里诺科。

虽然我的目标一直是为这个项目创建一个一刀切的模板,但我会记录需要对里奥格兰德或奥里诺科进行的任何调整或改变,以处理有问题的剧集,除非那一集是Move Away Home。

当您加载98%-99%胶片的D2V文件时,SaxRip会显示一些非常奇怪的行为。它不止一次改变了帧速率,从自动的29.97fps到23.976 fps。执行此操作时,它会覆盖DGIndex创建的文件。如果将Rio Grande应用于23.976 fps的文件,最终得到的内容将是19 fps,看起来非常糟糕。

我还在试着弄清楚这是什么时候以及怎么触发的。对于98.5%-99.5%是电影的剧集,你通常可以假设只有29.97节是片尾,并且只编码没有TFM/TDecimate段的剧集。

现在我已经完成了这个项目,我实际上可以开始翻录剧集并对它们进行编码了。我将编写一组教程,给出如何工作的实际指南,为工作站构建基准,并解决每集需要修复的任何问题。我已经想出了一种完全免费的升级方法,虽然不如托帕兹好,但却带来了真正的改进。我也想调查一下帕尔。

维亚康姆哥伦比亚广播公司(ViacomCBS)认为“深空九号”不值得重播。我说这是不对的。DVD能带来的改进是有限的,这就是为什么你看不到我把这部剧称为“4K”或“超高清”的原因,尽管这是很常见的。

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