苗 琨

（作者單位：南京廣播電視集團(tuán)）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能在視頻制作中得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著人們對(duì)智能化軟件的需求，傳統(tǒng)視頻處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求。而將人工智能技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，能夠大大提高視頻處理效率以及降低人力成本，并為用戶提供更好的視頻體驗(yàn)。人工智能技術(shù)在視頻制作中的應(yīng)用，是智能化時(shí)代對(duì)媒體發(fā)展提出的新要求，也將為我國(guó)傳統(tǒng)媒體行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)重大變革。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)是一種模擬人類智能的技術(shù)。它通過(guò)模擬人類的思維和學(xué)習(xí)方式，使計(jì)算機(jī)能夠自主地進(jìn)行推理、學(xué)習(xí)、決策和解決問(wèn)題。人工智能技術(shù)包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)五大部分。這些技術(shù)可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如醫(yī)療保健、金融、交通、教育等，為人們提供更智能、高效的服務(wù)。

隨著計(jì)算機(jī)對(duì)信息數(shù)據(jù)處理能力的提升，機(jī)器學(xué)習(xí)成為人工智能領(lǐng)域的重要突破口。機(jī)器學(xué)習(xí)的主旨是讓計(jì)算機(jī)去模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，是人工智能的核心。它通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和算法，使計(jì)算機(jī)能夠從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提取特征，作出預(yù)測(cè)和決策。機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用范圍廣泛，包括語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、推薦系統(tǒng)等。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)重要分支，它模擬了人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作方式。深度學(xué)習(xí)通過(guò)多層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)提取數(shù)據(jù)的抽象特征，從而達(dá)到更高級(jí)別的認(rèn)知和理解。深度學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域取得了重大突破，如圖像識(shí)別、語(yǔ)義理解等。其中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)是讓計(jì)算機(jī)能夠理解和處理圖像和視頻的技術(shù)，涉及圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、場(chǎng)景理解等內(nèi)容。目前，計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用形式主要是人臉識(shí)別、無(wú)人駕駛、智能監(jiān)控等[1]。

2 人工智能技術(shù)在視頻制作中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

人工智能技術(shù)在視頻制作中的應(yīng)用具有重要意義。接下來(lái)就視頻內(nèi)容生成、視頻編輯和視頻增強(qiáng)三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。

首先，人工智能技術(shù)可以用于內(nèi)容生成。傳統(tǒng)的視頻制作通常需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間來(lái)拍攝內(nèi)容。而人工智能技術(shù)如深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以分析及理解大量的圖像與視頻數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成高質(zhì)量的內(nèi)容。例如，可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立一個(gè)模型，使其能夠根據(jù)一段文本描述自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的視頻場(chǎng)景，如圖1所示。這樣可以提高視頻制作的效率和創(chuàng)作的多樣性，為創(chuàng)作者提供更多靈感。

圖1 運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行內(nèi)容生成視頻場(chǎng)景

其次，人工智能技術(shù)可以用于視頻編輯。傳統(tǒng)的視頻編輯通常需要進(jìn)行煩瑣的剪輯和特效處理，這對(duì)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)要求較高。而人工智能技術(shù)可以通過(guò)圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)和語(yǔ)義理解等方法，自動(dòng)識(shí)別和標(biāo)記視頻中的關(guān)鍵內(nèi)容，如人物、場(chǎng)景、動(dòng)作等，便于在視頻編輯過(guò)程中快速定位和提取關(guān)鍵幀，進(jìn)行智能剪輯和特效處理。例如，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法自動(dòng)識(shí)別視頻中的人物表情和動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)剪輯和合成。這樣可以大大簡(jiǎn)化視頻編輯的流程，提高編輯的效率和質(zhì)量。

再次，人工智能技術(shù)可以用于視頻增強(qiáng)。傳統(tǒng)的視頻制作通常需要在拍攝過(guò)程中考慮光線、角度、音效等因素，以確保拍攝出高質(zhì)量的視頻。而人工智能技術(shù)可以通過(guò)圖像處理和音頻處理等方法，自動(dòng)修復(fù)視頻中的各種問(wèn)題。例如，可以利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)視頻進(jìn)行去噪、降光、糾正畸變等處理，提高視頻的清晰度和視覺(jué)效果。同時(shí)，可以利用音頻處理技術(shù)對(duì)視頻中的聲音進(jìn)行降噪、增強(qiáng)、混音等處理，提高視頻的音頻質(zhì)量和沉浸感。這樣可以使視頻更加生動(dòng)、逼真和吸引人[2]。

3 人工智能技術(shù)在視頻制作中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 字幕自動(dòng)配音

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中進(jìn)行字幕自動(dòng)配音。傳統(tǒng)的字幕配音需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力成本，而人工智能技術(shù)通過(guò)語(yǔ)音合成和自然語(yǔ)言處理等方法，使得字幕自動(dòng)配音成為可能。

人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻中的語(yǔ)音內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和配音。具體是通過(guò)深度學(xué)習(xí)和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)訓(xùn)練一個(gè)模型，使其能夠自動(dòng)識(shí)別視頻中的語(yǔ)音內(nèi)容，并將其轉(zhuǎn)化為合適的語(yǔ)音配音。

在進(jìn)行字幕自動(dòng)配音時(shí)，人工智能技術(shù)可以根據(jù)視頻的字幕內(nèi)容，通過(guò)自然語(yǔ)言處理算法，由機(jī)器學(xué)習(xí)模型理解字幕文本的語(yǔ)義和情感信息，將文字轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音內(nèi)容，生成適合場(chǎng)景和角色的語(yǔ)音表達(dá)。同時(shí)，可以根據(jù)字幕的情感色彩，自動(dòng)調(diào)整語(yǔ)音合成的音調(diào)、節(jié)奏和語(yǔ)速，使配音更加符合視頻內(nèi)容的情感表達(dá)。

字幕自動(dòng)配音可以提高視頻制作的效率和用戶體驗(yàn)。首先，自動(dòng)配音能夠節(jié)省人工錄音的時(shí)間和成本，并減少后期處理的工作量。其次，自動(dòng)配音能夠根據(jù)用戶的偏好和需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同語(yǔ)言和口音的視頻內(nèi)容進(jìn)行即時(shí)翻譯與配音，甚至自動(dòng)調(diào)整配音的情感表達(dá)，為不同國(guó)家和地區(qū)的觀眾提供更好的觀看體驗(yàn)。

3.2 視頻字幕提取

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中進(jìn)行字幕提取。傳統(tǒng)的視頻字幕提取通常需要人工進(jìn)行聽(tīng)寫(xiě)和編輯，十分耗時(shí)，而人工智能技術(shù)可以通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理等方法，自動(dòng)化提取視頻字幕。

人工智能技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)模型和大規(guī)模的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析和模式匹配，可以準(zhǔn)確地識(shí)別和轉(zhuǎn)錄視頻中的語(yǔ)音內(nèi)容，自動(dòng)將語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文字，并生成相應(yīng)的字幕文件。

此外，人工智能技術(shù)還可以利用自然語(yǔ)言處理算法對(duì)視頻字幕進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化處理。如通過(guò)文本分析和語(yǔ)義理解，可以對(duì)字幕內(nèi)容進(jìn)行關(guān)鍵詞提取、情感分析和語(yǔ)義標(biāo)注等，能夠?yàn)楹罄m(xù)的搜索、索引和檢索提供更多的信息。

3.3 虛擬主播

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中生成虛擬主播，具體應(yīng)用體現(xiàn)在虛擬形象生成、語(yǔ)音合成和情感表達(dá)等方面。

首先，人工智能技術(shù)可以用于虛擬形象的生成。利用大量的圖像和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，可以生成高度逼真的虛擬人物形象，并學(xué)習(xí)和模仿真實(shí)人物的表情和動(dòng)作，如圖2所示。這樣可以創(chuàng)造出各種個(gè)性化的虛擬主播形象，滿足不同用戶的需求和喜好。

圖2 虛擬主播可以模擬真人主持節(jié)目

其次，人工智能技術(shù)在語(yǔ)音合成方面也發(fā)揮著重要作用。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)，可以學(xué)習(xí)并模仿真實(shí)人物的語(yǔ)音特征和語(yǔ)調(diào)，生成逼真的語(yǔ)音內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的語(yǔ)音合成。這樣一來(lái)，通過(guò)文本輸入，虛擬主播可以自動(dòng)生成自然流暢的語(yǔ)音表達(dá)，為觀眾提供更真實(shí)的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)[3]。

此外，人工智能技術(shù)還可以幫助虛擬主播實(shí)現(xiàn)情感表達(dá)。通過(guò)情感識(shí)別和情感合成技術(shù)，人工智能系統(tǒng)可以分析音頻、圖像和文本等多模態(tài)數(shù)據(jù)，識(shí)別虛擬主播的情感狀態(tài)，并生成相應(yīng)的情感表達(dá)。例如，根據(jù)觀眾的互動(dòng)和反饋，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整虛擬主播的語(yǔ)氣、音調(diào)和表情，以更好地與觀眾進(jìn)行情感交流。

3.4 智能編目與檢索

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中進(jìn)行視頻智能編目與檢索，具體應(yīng)用體現(xiàn)在視頻內(nèi)容理解、語(yǔ)義標(biāo)注和相關(guān)性排序等方面。

首先，人工智能技術(shù)可以用于視頻內(nèi)容理解。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，人工智能系統(tǒng)可以對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)分析和理解。例如，其可以識(shí)別視頻中的場(chǎng)景、物體、人物和動(dòng)作等元素，并提取關(guān)鍵信息。這樣一來(lái)，可以根據(jù)視頻的內(nèi)容特征對(duì)其進(jìn)行分類、歸檔和索引，為后續(xù)的檢索和推薦提供基礎(chǔ)。

其次，人工智能技術(shù)可以進(jìn)行語(yǔ)義標(biāo)注。通過(guò)自然語(yǔ)言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，人工智能系統(tǒng)可以自動(dòng)為視頻添加語(yǔ)義標(biāo)簽。這些標(biāo)簽可以描述視頻的內(nèi)容、情感、主題和特征等信息。例如，其可以識(shí)別視頻中的人物關(guān)系、情節(jié)發(fā)展和情感表達(dá)，并添加相應(yīng)的標(biāo)簽。這樣一來(lái)，可以提高視頻的可搜索性和可發(fā)現(xiàn)性，使用戶更方便地找到感興趣的視頻內(nèi)容。

此外，人工智能技術(shù)還可以進(jìn)行相關(guān)性排序。通過(guò)分析用戶的搜索行為和觀看歷史，人工智能系統(tǒng)可以了解用戶的興趣和偏好，并根據(jù)其個(gè)性化需求進(jìn)行視頻排序和推薦。例如，其可以根據(jù)用戶的喜好，將符合用戶偏好的視頻排在搜索結(jié)果的前列，提高用戶滿意度和觀看體驗(yàn)[4]。

3.5 畫(huà)質(zhì)修復(fù)

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中進(jìn)行視頻畫(huà)質(zhì)修復(fù)，如圖3和圖4所示，具體應(yīng)用體現(xiàn)在圖像處理和深度學(xué)習(xí)方面。

圖3 “青春之火”節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng)（畫(huà)質(zhì)修復(fù)前）

圖4 “青春之火”節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng)（畫(huà)質(zhì)修復(fù)后）

首先，人工智能技術(shù)可以通過(guò)圖像處理算法對(duì)視頻畫(huà)質(zhì)進(jìn)行修復(fù)和增強(qiáng)。傳統(tǒng)的視頻畫(huà)質(zhì)修復(fù)通常需要手動(dòng)進(jìn)行一系列操作，如降噪、去除偽影和增強(qiáng)細(xì)節(jié)等。而人工智能技術(shù)可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，自動(dòng)分析和修復(fù)視頻中的各種問(wèn)題。例如，可以利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Networks, CNN）對(duì)視頻進(jìn)行降噪和去除偽影處理，提高畫(huà)面的清晰度和質(zhì)量。同時(shí)，可以利用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（generative adversarial network, GAN）對(duì)視頻進(jìn)行超分辨率處理，提高畫(huà)面的清晰度。

其次，人工智能技術(shù)可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法對(duì)視頻進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)。傳統(tǒng)的視頻修復(fù)通常需要手動(dòng)繪制遮擋、修復(fù)缺失的部分或者補(bǔ)全損壞的幀。而人工智能技術(shù)可以通過(guò)學(xué)習(xí)大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析視頻中缺失和損壞的部分，并生成合理的修復(fù)結(jié)果。例如，可以利用循環(huán)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（Cycle Generative Adversarial Network, CycleGAN）對(duì)視頻中缺失的幀進(jìn)行生成，使得修復(fù)結(jié)果與原始視頻保持一致。

此外，人工智能技術(shù)還可以通過(guò)圖像處理和深度學(xué)習(xí)算法對(duì)視頻進(jìn)行色彩校正與增強(qiáng)。傳統(tǒng)的視頻色彩校正通常需要手動(dòng)調(diào)整各種參數(shù)，以使得畫(huà)面的顏色更加準(zhǔn)確和鮮艷。而人工智能系統(tǒng)可以通過(guò)學(xué)習(xí)大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析視頻的色彩特征，并根據(jù)需求進(jìn)行自適應(yīng)的色彩校正和增強(qiáng)。這樣可以使視頻的色彩更加生動(dòng)、飽滿，提升觀看體驗(yàn)[5]。

3.6 視頻人物換臉

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以在視頻制作中進(jìn)行人物換臉，具體應(yīng)用體現(xiàn)在人臉識(shí)別、人臉合成和動(dòng)作遷移等方面。

首先，人工智能技術(shù)可以通過(guò)人臉識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)視頻中的人臉檢測(cè)和識(shí)別。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，人工智能系統(tǒng)可以自動(dòng)分析視頻幀中的人臉，并對(duì)其進(jìn)行定位和識(shí)別。這樣可以為后續(xù)的換臉操作提供準(zhǔn)確的人臉位置和特征信息。

其次，人工智能技術(shù)可以通過(guò)人臉合成算法實(shí)現(xiàn)視頻中的換臉。利用深度學(xué)習(xí)和圖像處理技術(shù)，人工智能系統(tǒng)可以將一個(gè)人的臉部特征合成到另一個(gè)人的臉部，實(shí)現(xiàn)視頻中的換臉。通過(guò)學(xué)習(xí)大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和模型，人工智能可以自動(dòng)地將源視頻中的人臉特征與目標(biāo)視頻中的人臉進(jìn)行融合，使得換臉結(jié)果更加真實(shí)和自然。

此外，人工智能技術(shù)還可以通過(guò)動(dòng)作遷移算法實(shí)現(xiàn)視頻中的動(dòng)作合成。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)，人工智能系統(tǒng)可以分析視頻中的動(dòng)作特征，并將其應(yīng)用到目標(biāo)視頻中。這樣可以實(shí)現(xiàn)將一個(gè)人的動(dòng)作遷移到另一個(gè)人身上，使得換臉后視頻人物動(dòng)作更加連貫和自然。

4 結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)在視頻制作中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。它可以提高視頻制作的效率和創(chuàng)作的多樣性，簡(jiǎn)化視頻編輯流程，提高編輯的效率和質(zhì)量，同時(shí)還可以修復(fù)和增強(qiáng)視頻的視覺(jué)與音頻效果。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，相信其將在視頻制作領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，為創(chuàng)作者帶來(lái)更多可能性和更大的創(chuàng)作空間。