KI-Bildinterpolation zur Steigerung der Bildrate und zur Verbesserung von Animationen, alten Filmen und Zeitlupenvideos.

Teil 1. Einführung in die KI-Video-Bildinterpolation

1. Was ist KI-Bildinterpolation?

KI-Video-Bildinterpolation ist ein Prozess, bei dem neue Frames zwischen vorhandenen Frames in einer Videosequenz erstellt und eingefügt werden, unter Verwendung eines Bildinterpolationsalgorithmus. Diese Technik kann die Bildrate erhöhen, beispielsweise von 30fps auf 60fps, und das Video reibungsloser und realistischer erscheinen lassen. Der Algorithmus analysiert die Bewegung von Objekten in benachbarten Frames und synthetisiert die Zwischenframes entsprechend. Das Bild unten zeigt ein Beispiel für die KI-Video-Bildinterpolation, bei dem das mittlere Frame vom Algorithmus generiert wird.

Eine höhere Bildwiederholfrequenz führt zu reibungsloserer, schärferer und detaillierterer Videowiedergabe.

Üblicherweise gibt es zwei Arten der Bildinterpolation: Echtzeit-Bildinterpolation und Vor-Bildinterpolation. Echtzeit-Bildinterpolation bezieht sich darauf, Zwischenframes in einer Videosequenz dynamisch zu generieren, während das Video abgespielt oder angezeigt wird, um eine höhere Bildrate und eine gleichmäßigere Bewegung zu erreichen. Dies ist besonders nützlich für Videospiele, Sportübertragungen und Live-Veranstaltungen. Bei der Vor-Bildinterpolation ist der Prozess viel komplexer und erfordert die Hilfe von professioneller Bildinterpolationssoftware.

Sie können auch vier Arten der Video-Bildinterpolation basierend auf den Algorithmen haben, die normalerweise mit KI-Power geliefert werden. Es handelt sich um flussbasierte Bildinterpolation, CNN-basierte Bildinterpolation, phasenbasierte Bildinterpolation und Hybrid-Bildinterpolation. Jede Art hat mehr als einen spezifischen Algorithmus, den wir in den folgenden Absätzen erklären werden.

2. Gemeinsame Technologien für die KI-Video-Bildinterpolation

Um ein Video von einer niedrigen Bildrate auf eine hohe Bildrate zu interpolieren, sind ein oder mehrere spezifische Bildinterpolationsalgorithmen erforderlich. Die spezialisierten Algorithmen und Techniken mit KI-Power können schnell die Bewegung zwischen Frames schätzen und neue Frames generieren, die nahtlos in die Videosequenz passen. Bis heute gibt es viele Optionen für Algorithmen der KI-Video-Bildinterpolation, und Software- oder Hardwareentwickler wählen oft MEMC (Motion Estimation and Motion Compensation), DAIN (Depth-Aware Video Frame Interpolation), RIFE (Real-Time Intermediate Flow Estimation), DLSS3 (Deep Learning Super Sampling), CAIN (Channel Attention Is All You Need for Video Frame Interpolation), FLAVR (Flow-Agnostic Video Representations for Fast Frame Interpolation), XVFI (eXtreme Video Frame Interpolation) usw., um ein Video zu interpolieren und die Videobildrate zu steigern.

Es gibt auch viele andere KI-Bildinterpolationsalgorithmen, darunter Super SloMo, EQVI, AdaCoF, EDSC, AMD Fluid Motion, BFI usw.

3. Die Vor- und Nachteile der KI-Bildinterpolation

Wenn Videos mit einer niedrigeren Bildrate als der gewünschten Wiedergaberate aufgenommen werden, kann die resultierende Bewegung ruckartig oder abgehakt erscheinen. Die KI-Bildinterpolation behebt dieses Problem, indem sie neue Frames generiert, die zwischen den Originalframes passen, die Bildrate des Videos effektiv erhöhen und Bewegungsunschärfen reduzieren.

Die Video-Bildinterpolation ist jedoch ein komplexer Prozess, der Algorithmen erfordert, um eine Balance zwischen Rechenkomplexität und Genauigkeit der Bewegungsschätzung und Frame-Generierung zu finden. Da die Technologie nicht so umfassend ist, können manchmal Artefakte oder Ungenauigkeiten bei der Interpolation von Videoframes auftreten, insbesondere in Szenen mit komplexer Bewegung oder schnellen Änderungen. Trotzdem überwiegen die Vorteile der KI-Video-Interpolation die Nachteile.

Teil 2. Wann können wir KI-Video-Bildinterpolation verwenden?

Wie bereits erwähnt, erzeugt die Video-Bildinterpolation eine höhere Bildrate, die mehr Frames liefern kann, um den Verlauf der Bewegung darzustellen und die Übergänge zu glätten. Dies führt zu einer geringeren wahrgenommenen Ruckeligkeit oder Stottern. Die Technologie ist besonders nützlich für eine flüssigere und klarere Videowiedergabe mit mehr Details. Daher können Sie die KI-Bildinterpolationstechnologie in den folgenden Szenarien verwenden.

1. Restaurierung alter Filme/Videos

24fps ist für Filme typisch. Frühe Filme und die meisten Hollywood-Filme wurden in der Regel mit 24 Bildern pro Sekunde aufgenommen. Hollywood-Filme werden im Postproduktionsprozess coloriert und auf 4K-Auflösung geschärft und die Bildrate auf 60fps erhöht, um mit besserer Bildqualität und visuellen Effekten auf die große Leinwand zu kommen. Bei älteren Filmen, wie zum Beispiel "2001: Odyssee im Weltraum" von Stanley Kubrick, wurde während seiner hochauflösenden Restaurierung und digitalen Remastering-Phase die Bildinterpolationstechnologie eingesetzt, um die Bildrate auf 60 Bilder pro Sekunde zu erhöhen und dann die Geschmeidigkeit der Übergänge und visuellen Effekte zu verbessern.

2. Konvertieren von Videos auf 60fps, 120fps, 240fps, etc.

Gemeinsame FPS-Werte in der Video- und Filmproduktion sind 24 FPS (typisch für Filme), 30 FPS (üblich für Fernsehen und Online-Videos) und 60 FPS (verwendet für eine flüssige Bewegung in Videospielen und einigen hochwertigen Videoinhalten). Die Wahl der Bildrate hängt vom beabsichtigten Zweck und dem gewünschten Gleichgewicht zwischen Geschmeidigkeit und den technischen Ressourcen ab, die zur Verarbeitung der Videodaten benötigt werden. Dank der KI-Bildinterpolationstechnologie ist es einfach, Videos mit geringer Bildrate in 60fps, 120fps, 240fps oder sogar höher zu konvertieren.

3. Anime und Animation glätten

Im Prozess der Erstellung und Produktion von Animationen besteht der erste Schritt darin, alle Frames zu zeichnen. Anschließend werden die Animationseffekte durch kontinuierliche Wiedergabe aller Frames in Sequenz sichtbar. Offensichtlich ist das Zeichnen aller Frames zeitaufwendig. Mit Hilfe der Video-Bildinterpolation ist es jedoch möglich, nur die Schlüsselbilder (z. B. 24 Frames) zu erstellen, die dann zur Synthese der Zwischenbewegungsframes verwendet werden. Das Ergebnis ist, dass die ruckelige 24fps-Animation zu einer flüssigen 30fps- oder 60fps-Animation werden kann. Hier erfahren Sie, wie Sie Animation/Anime glätten können >>

4. Erstellen von Zeitlupenvideos

60fps ist der Standard, um ein Zeitlupenvideo zu erstellen. Um noch langsamere Videos zu erstellen, wie zum Beispiel 120fps, 240fps, 480fps und 1.000fps Videos, ist die KI-Video-Bildinterpolationstechnologie entscheidend. Sie können aufregende Actionszenen in einem Actionfilm hervorheben, das Pflanzenwachstum, das Aufblühen von Blumen, die Jagd von Tieren, Blitze, Vulkanausbrüche, Sonnenauf- und -untergänge, Wolkenbewegungen usw. in einer Dokumentation verlangsamen oder ein Video erstellen, um den Millisekunden-Moment der Popcornexplosion, einer Kugel, die durch ein Ei, ein Wasserglas, eine Wassermelone usw. geht, festzuhalten.

Zusätzlich können Sie die KI-Bildinterpolationstechnologie auch verwenden, um bei der Erstellung von GIFs zu helfen, doppelte Frames zu entfernen, ein Video zu deinterlacen, DVD-Rips zu verbessern, VHS-Videos wiederherzustellen, 8mm/16mm-Videos zu skalieren usw.

Nr. 1: Winxvideo AI

Winxvideo AI ist eine KI-gesteuerte und innovative Video- und Bildverbesserungssoftware mit KI-Bildinterpolationsfunktion. Sie können sie verwenden, um die Bildwiederholrate auf 60fps/120fps/240fps/480fps zu erhöhen, Anime und Animationen zu glätten, alte Filme zu verbessern usw.

Die Videoübergänge können dank der Bildinterpolationsfunktion fließend sein, und die Videoqualität kann durch die Videoverbesserungsfunktion verbessert werden. Mit allen KI-Funktionen von Winxvideo AI können Sie veraltete, schlechte, verzerrte oder unscharfe Video-/Bildinhalte verbessern, 720p/1080p auf 4K-Auflösung erhöhen, verwackelte Videos stabilisieren, die Bildwiederholrate auf 120/240fps erhöhen, usw.

Zusätzlich dazu ist Winxvideo AI ein vollständiges Toolkit, das Ihnen hilft, 4K/8K/HDR-Videos unter voller GPU-Beschleunigung zu konvertieren, zu komprimieren, aufzunehmen und zu bearbeiten.

• KI-gesteigerter Video- und Bildverbesserer: hochskalieren, stabilisieren, interpolieren, Rauschunterdrückung, etc.
• Umrechnen & Komprimieren von HD-, 4K-, 8K-, MP4-, MKV-, HEVC-, AV1-, ProRes-Videos, usw.
• Bildschirm, Webcam, Gameplay, Online-Kurse, usw. aufzeichnen.
• Videos bearbeiten: schneiden, trimmen, zuschneiden, Wasserzeichen, Effekt, Untertitel, usw.
• 4K-Unterstützung. KI-gesteuert. GPU-beschleunigt. Hochwertig. Geringe Dateigröße.

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Hinweis: Die AI-Tools für Mac sind derzeit nicht verfügbar, aber sie kommen bald. Bleiben Sie dran.

Schritt 1: Winxvideo AI kostenlos herunterladen, installieren und starten.

Schritt 2: Klicken Sie auf der Hauptbenutzeroberfläche auf die Schaltfläche "Video AI", um zum Fenster für die KI-Bildinterpolation zu gelangen.

Schritt 3: Ziehen Sie das Video, das Sie interpolieren möchten, in Winxvideo AI. Mit Winxvideo AI können Sie mehrere Videos gleichzeitig verarbeiten, einschließlich Videoverbesserung, Bildinterpolation und Video-Stabilisierung.

Schritt 4: Überprüfen Sie rechts das Kästchen "Bildinterpolation" und starten Sie die Bildinterpolation Ihres Videos mit 60fps, 120fps, 240fps und sogar 480fps. Wählen Sie einfach zwischen 2X, 3X, 4X und 5X, um die Bildwiederholrate zu verdoppeln, zu verdreifachen, zu vervierfachen oder zu verfünffachen.

Tipp:

• Um die gewünschte Bildrate zu erreichen, können Sie den Vorgang mehrmals wiederholen, um die gewünschte Bildrate zu erreichen. Zum Beispiel kann die Auswahl von 2X zweimal ein 30fps-Video auf 60fps und anschließend auf 120fps konvertieren. Dieser Ansatz liefert eine überlegene Ausgabequalität im Vergleich zur direkten Auswahl von 4X.
• Markieren oder deaktivieren Sie Szeneübergänge überspringen, um zu bestimmen, ob immer der Unterschied zwischen zwei Bildern verglichen und das Bild nicht eingefügt wird, wenn der Unterschied zu groß ist.
• Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Zeitlupe, um ein Zeitlupenvideo zu erstellen, indem Sie 2X, 3X, 4X oder 5X auswählen, um die Wiedergabegeschwindigkeit zu verlangsamen. Sie können beispielsweise ein Zeitlupenvideo über eine Kugel, die durch ein Ei geht, ein Wasserglas, eine Wassermelone usw. erstellen.
• Weitere Details zur Verwendung der Winxvideo AI-Bildinterpolationsfunktion finden Sie hier >>

Schritt 5: Klicken Sie auf "Exporteinstellungen", um den Ausgabe-Video-/Audio-Codec, die Qualität und den GOP festzulegen, und wählen Sie einen Zielordner aus.

Schritt 6: Wenn alles in Ordnung ist, klicken Sie auf die Schaltfläche "RUN", um die KI-Bildinterpolation mit Winxvideo AI zu starten.

Nr. 2: Topaz Video AI

Topaz Video AI ist ein KI-gesteigerter Video-Enhancer, der über einen Zeitraum von fünf Jahren sorgfältig entwickelt wurde. Seine modernste Bildinterpolationstechnologie ist darauf ausgelegt, die Videoauflösung zu verbessern und Benutzern zu ermöglichen, ihre Aufnahmen in atemberaubender 4K- oder sogar 8K-Qualität zu verbessern. Mit seinem umfangreichen Training unter Verwendung zahlreicher Videoclips übertrifft Topaz Video AI die Leistung anderer KI-Video-Upscaling-Software auf dem Markt. Es liefert nicht nur außergewöhnliche Ergebnisse, sondern verbessert auch signifikant die Gesamtqualität des Videos.

Topaz Video AI nutzt den RIFE-Bildinterpolationsalgorithmus, der von Convolutional Neural Networks und Deep Machine Learning unterstützt wird, um seine Bewegungsinterpolationsfunktion zu verbessern. Diese fortschrittliche Technologie ermöglicht es Topaz Video AI, Video-Frames effektiv zu erlernen, zu generieren und zu interpolieren. Mit seinen außergewöhnlichen Fähigkeiten zeichnet es sich bei der Konvertierung von Videos in 4K@60fps und sogar 120fps aus und liefert ein nahtloses und immersives Seherlebnis. Im Vergleich zu seinen Konkurrenten zeigt Topaz Video AI minimale Bewegungsartefakte wie Flimmern oder Flackern und gewährleistet eine überragende Qualität bei Zeitlupenvideos.

Weitere Informationen zur Bildinterpolationsfunktion von Topaz Video AI finden Sie hier: https://docs.topazlabs.com/video-ai/filters/frame-interpolation

Nr. 3: Runway

Runway Frame Interpolation ist ein Online-Tool, das Sie verwenden können, um einfach und automatisch fließende Übergänge zwischen Ihren hochgeladenen Bildern zu generieren und ein flüssiges Videoergebnis zu erstellen. Sie können ein Bild oder eine Serie von Bildern hochladen, um ein animiertes Video zu erstellen, das realistisch, experimentell und kreativ ist. Sie können sogar Text verwenden, um Runway anzuweisen, ein Video zu erstellen.

Neben den vorhandenen Bildern ist es möglich, die Ergebnisse mit Einstiegsreglern oder Bearbeitungswerkzeugen feinzustimmen. Sie können Hintergründe mit Green Screen entfernen, benutzerdefinierte LUTs erstellen und Untertitel hinzufügen oder Transkripte exportieren - alles in derselben App.

Ihr Workflow läuft reibungslos in der Cloud, ohne dass Sie sperrige Plug-Ins von Drittanbietern und externe Software installieren müssen. Sie können Ihre Assets zentralisiert halten und die Arbeit von überall auf der Welt aufnehmen. Es ist jedoch ein universelles Merkmal von Online-Tools, dass die Prozessgeschwindigkeit weitgehend von der Internetgeschwindigkeit beeinflusst wird und ein Risiko für Datenschutzverletzungen besteht. Außerdem kann die kostenlose Version von Runway nur in Standardauflösung oder 720p Auflösung exportieren. Wenn Sie ein Video in 4K konvertieren müssen, müssen Sie auf die kostenpflichtige Version upgraden.

Zusammenfassung:

Mit Hilfe der AI-Video-Bildinterpolationstechnologie und des AI-Bildinterpolators ist es möglich, die Bildwiederholrate eines Videos von niedrig auf hoch zu ändern, um die Übergänge eines ruckeligen Videos oder einer Animation zu glätten und ein aufgewertetes Seherlebnis zu erzielen. Es ist sogar möglich, die Qualität eines Videos aufzuwerten, beispielsweise von 1080p auf 4K. Dank AI-Bildinterpolationswerkzeugen wie Winxvideo AI können Benutzer mit geringen technischen Fähigkeiten auch ihre Video-FPS einfach auf 60fps, 120fps, 240fps usw. erhöhen.