帧插值
帧插值是什么？
帧插值在现有帧之间创建新帧，使视频看起来更流畅，例如将 24 FPS 画面转换为 60 FPS，或从常速视频中创造慢动作。
一图看懂
- 别称
- 运动插值帧合成时序上采样
- 主要用途
- 提高视频帧率以获得更流畅的播放从标准帧率画面创建慢动作平滑 AI 生成的视频输出
- 常用工具
- RIFEDAINTopaz video AIDaVinci resolve optical flowAfter effects frame blending
- 相关术语
- Frame rateFrames per second (FPS)Optical flowSlow motionAI video generation
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对比与差异
Compared with related concepts
帧插值与高帧率采集对比：高帧率采集在拍摄时每秒记录更多帧，保留每一刻的实际视觉内容。帧插值则合成从未真正记录过的新帧，创造出合理但终究是人工的中间状态。在同等帧率下，采集的高帧率画面始终优于插值画面，但需要相应的硬件，并在采集阶段增加存储与处理需求。当未使用或无法使用高帧率采集时，插值是更易获取的选择。
可以这样理解…
想想一个简单的翻页动画：你在第一页上画了一个处于位置一的人物，在第三页上画了同一个处于位置三的人物，但第二页是空白的。没有中间那页，翻动时人物会突然从位置一跳到位置三。帧插值就像有一位聪明的画师看着第一页和第三页，自动画出第二页应有的样子以使运动流畅。画师推断出一切的移动方向，并补上缺失的那一刻。有时画师画对了；有时，若运动非常复杂，画出来的会有些奇怪：那便是插值伪影出现之时。
实用提示
帧插值在运动平滑、一致的画面上效果最佳，而在极快的运动、复杂的背景-前景交互以及场景剪辑点上最明显地失效。在剪辑点之间应用插值：模型试图在两张完全不同的图像之间合成帧：会产生严重伪影的结果。在后期制作工作流中，在拼接之前对单个片段而非拼接后的时间线应用插值，可防止这一常见且视觉上破坏性的错误。
类型与变体
光流插值是最精密的方法，使用运动矢量分析来合成合理的中间帧。帧混合是一种更简单的方法，对相邻帧求平均以创建中间内容，无需运动分析，产出一种特有的模糊观感。使用 RIFE 等专用深度学习模型的 AI 插值产出比传统光流方法更高质量的结果，对复杂或快速运动尤为如此。DAIN 等深度感知插值模型引入深度估计以更准确地处理遮挡，改善了具有前景-背景交互场景的效果。实时插值在显示硬件与图形驱动中实现，以平滑显示器与电视上的视频播放。
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试用 Morphic常见使用场景
后期制作管线使用帧插值从常速画面创建慢动作段落，而无需高帧率采集。视频修复工作流将插值应用于档案画面，产出更流畅、更具现代感的播放。AI 视频生成工作流将插值用作后处理步骤，平滑以较低帧率产出的生成片段中的运动。为受益于更高帧率播放的平台工作的内容创作者使用插值将 24 FPS 剪辑内容转换为 60 FPS 以供上传。游戏过场与动画工作室使用插值在关键帧之间创造流畅运动，而无需手工绘制每个中间位置。
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常见问题（FAQ）
帧插值是一种在视频序列现有帧之间生成新的合成帧的技术，能提高帧率并营造更流畅的运动。现代基于 AI 的方法分析运动矢量与视觉内容以合成合理的中间帧，产出明显优于早期仅混合相邻帧技术的结果。
AI 帧插值使用在大量视频画面上训练的神经网络，来估计相邻帧之间发生的运动，并合成代表沿该运动一个合理中间位置的新图像内容。该过程涉及光流估计：确定每个区域移动的方向与速度：随后是帧合成，在插值出的时序位置生成新的图像内容。
插值伪影是当模型的运动估计不正确或不足以应对内容复杂性时，在合成帧中出现的视觉错误。常见伪影包括重影，即移动主体的一个半透明副本出现在主主体旁侧；拖影，即快速移动的物体沿其运动路径留下模糊拖尾；以及不流畅的混合，即来自相邻帧、彼此不兼容的图像内容区域被不当地合并在一起。
RIFE，即实时中间流估计（Real-Time Intermediate Flow Estimation），是使用最广泛的 AI 帧插值模型之一。它因兼具高插值质量与快速处理速度而受到推崇，使其在后期制作工作流中具有实用价值，而无需令人却步的渲染时间。RIFE 既作为独立工具提供，也被集成到包括 Topaz Video AI 在内的多款专业视频上采样与增强应用中。
帧插值能从标准帧率画面创造出有说服力的慢动作效果，方法是在每个真实采集帧之间生成额外的合成帧，在时间上拉伸画面，而不产生单纯将画面放慢至其原生帧率以下所带来的模糊。对于适度的慢动作倍率，AI 插值产出高质量结果。极高的慢动作倍率需要每个真实帧对应许多合成帧，这会增加伪影的可见度，在复杂或快速移动的场景中尤为如此。
帧插值对在其原生帧率下存在可见时序抖动或流畅度不足的 AI 生成视频有益。对于已经平滑的画面，或具有刻意 24 FPS 电影美学的内容，插值可能并不改善，反而可能通过去除较低帧率所伴随的自然运动模糊，以不理想的方式改变视觉特征。在应用插值之前评估具体画面是否受益于平滑，是推荐的做法。
帧插值在运动平滑、一致、相对缓慢的画面上产出最佳效果：景观、轻柔的相机移动、缓慢的角色移动。它在极快的运动、复杂的前景-背景遮挡、急速的相机摇移以及场景转场上表现较差。理解这些优势与局限，有助于创作者有选择地在能改善画面之处应用插值，而非普遍应用并将伪影引入本不需要平滑的场景。
肥皂剧效应是许多观众对经过帧插值处理的影片或电视内容那种不自然的平滑、超真实外观的称呼：通常出现在默认启用运动平滑功能的消费级电视上。该效应因其与日间电视剧较高帧率美学的关联而得名。肥皂剧效应是否可取完全取决于内容与语境；大多数电影制作者认为它不适合影院影片内容，但部分观众在体育及其他高运动节目中更偏好它。
