以假乱真,也是AI的强项

Esther| 撰文

常言道:耳听为虚,眼见为实。随着科技的发展,即使是近在眼前的东西也能造假了。不仅出现了网络照骗,视频也越来越难辨真假了:在过去几年里,欺骗我们眼睛的是“男巫”Zach King不可思议的“剪辑魔术”,而现在,计算机竟然也能摇身一变扮成人类主持播报新闻了。



前不久,微博热搜上火了一个“AI合成主播”,据说他以真人为原型,不仅能模拟人声,表情和嘴型都和真人无异。这位主播由搜狗和新华社合作,利用AI对视频源中的人脸信息进行检测、提取、重塑,结合唇部识别、情感迁移、语音模仿等技术打造而成。

另外,一些将静物扫描变成动态3D模型的扫描技术也可以结合AI,让模型的动作更加自然。华为曾展示用Mate 20 Pro进行3D建模,然后基于AI算法展示动态的建模物体,例如上放视频中的熊猫,还可以叠加至AR场景,再合适不过。

其实,AI合成已经不是新鲜事,在视觉影像的操控方面,它竟可以达到逆天的效果。利用GAN(生成对抗网络)AI的图像合成可应用在多个场景,包括动作合成、光线合成、静态图合成、视频合成等等,接下来我们一起细数下近年来AI都合成了什么。

让照片中的你睁眼

从左到右按顺序:真人睁眼图、真人闭眼图、Photoshop合成图、Facebook工具合成图

跟好朋友一起照相,大家都美美的,你却闭眼了,怎么办?Facebook的AI工具或许可以帮到你!据悉,Facebook利用GAN学习系统,让其中一部分学习人脸的面部表情,另一部分重复创建睁眼的图像,最后从中筛选出最接近现实的结果。

类似的技术Photoshop其实也有,比如其“context-aware fill”(内容识别填充)也可以用睁开的眼镜替换紧闭的眼睛。不过从效果上来讲,Photoshop合成的眼睛更像是直接贴在人脸上,而Facebook的技术则更加自然。

轻松替换像素

说到Photoshop的内容识别填充功能,今年9月,Adobe曾展示过用Adobe Sensei AI强化后的这项功能,在效果上更加自然,步骤也更加简单。

夜晚变白昼

Night Sight效果对比

AI P图现在也可以在手机上完成了,谷歌今年10月曾推出应用于Pixel手机的“Night Sight”夜拍功能,即使不开上光灯,也能强化手机的夜拍效果。

据青亭网了解,这款工具采用了多种算法,其中一个用于合成多张照片;一个用于将照片进行对比,以便让软件识别和去除不规则噪点(低亮度照片中尤其多)。谷歌科研人员用一系列低亮度照片与专业人士提亮过的版本,通过机器学习训练了一款AI,它会将算法降噪跟合成过的照片进一步优化。

凭空造人

考眼力时间到了,上图中哪个是真,哪个是假?答案是。。。没有真的,这些全是NVIDIA的前科研人员用AI合成的!

目前就职于谷歌的Ian Goodfellow这项技术的开发人员,他使用的是自己在2014年提出的技术:利用神经网络训练AI生成图像,也就是奠定了后来机器学习的非监督式学习方法,生成对抗网络(GAN)。GAN的主要原理是,通过让两个神经网络相互博弈的方式进行学习,一个神经网络用于合成逼真的图像,另外一个用于识别这些合成图,在不断训练后,神经网络伪造图像的技术就越来越强。

用AI画饼充饥

DeepMind在GAN的基础上提出了BigGAN学习模型,它们的区别在于,GAN通常训练一次只能生成一种类型的图像,而BigGAN可使用从网络搜集的1400万张图片,来训练可合成数千种类型图片的AI,这也就需要128个专业的谷歌TPU机器学习处理器的支持。

Mario Klingemann作品

该公司发布了一款BigGAN学习模型供大家尝试,有的人制作出了充满异域色彩的奇怪物种,还有一位AI艺术家Mario Klingemann研发了一种结合音乐和BigGAN生成视频的技术。

AI帮你跳舞

说到视频,我就想到MV,说到MV,我就想到跳舞。对于AI合成来说,动态与静态图像必然两开花,对吧。

今年8月,美国加州大学伯克利分校的四名研究员研发了一项利用AI代替人跳舞的系统,过程是将视频源中真人跳舞的动作通过程序进行解析,拆成简单的比划,也就是由骨骼点组成的图像,然后用神经网络合成另一个人跳舞的视频。

据悉,要训练这样一款AI,不仅需要使用跳舞的视频源,还需要需要合成的人的视频样本,一部分程序将从两种视频中提取对象的外形信息,另一部分将学习如何生成任意动作的逼真人像。

最后生成的效果有点像好莱坞常用的动作捕捉技术:例如各种超级英雄、外星人、《猩球崛起》中由Andy Serkis扮演的凯撒,不过机器学习模型可大大提高动作捕捉的效率。

《速度与激情7》在拍摄期间,曾因男主角Paul Walker意外去世,不得不利用CG和3D动作捕捉,让Walker的弟弟重塑他的角色,如果当时使用了AI,或许任何人都可以扮成Walker,拍摄的进度也能大大加快。

逼真的换脸术

左:John Oliver;右:Stephen Colbert

今年9月,美国卡内基美隆大学的科研人员利用GAN,训练了一款变脸AI,它能够将脱口秀主持John Oliver变成另一名脱口秀主持Stephen Colbert,从图片中来看,合成的Colbert的面部表情和本人吻合度极高。

这种技术与此前非常火爆的AI环链应用Deepfake相似,不仅能你变成外形相似的另一个人,甚至还能变成完全不同的人。

将黑白草图变成2K视频


NVIDIA与MIT CSAIL(计算机科学与人工智能实验室)在今年九月曾发表论文,阐释了一个修改街景视频的技术,它还能够将视频中黑白的草图合成为逼真的真人。

这种视频到视频的合成技术在计算机视觉、机器人学和电脑绘图,甚至识别夜间环境的HUD平视显示器中得到应用。

AI是一把双刃剑

AI合成的图像越来越能以假乱真,虽然它很适合在制作电影特效等场景得到应用,但同时也带来一些隐私和安全的问题,比如:高科技罪犯利用合成视频去骗受害人家人、用合成图像伪造本人认证(前不久3D打印的头像已经能解锁部分安卓手机)、合成重要人士讲话制造假新闻等等。为了对抗这些潜在的危险,纽约奥尔巴尼大学的科研人员训练了一种AI算法,可通过观察眨眼来识别虚假视频。

因此,以前上网被人警告不要相信对方跟你聊天的是不是真人,而在AI时代则需要注意:不要完全相信你在网上看到的东西!

(END)


 
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