2022年9月28日
AIで動画を高画質化

この記事が絞った加工対象となる動画はそもそも品質が低い動画ファイルです。画質のより高い動画を出力させるために、生データとしての未加工の動画に対する出力項目を動画編集ソフトでいかに設定するのは本記事の範囲内ではありません。

動画を高画質化させるために要素は複数ありますが、最も重要なのは動画ディテールの綺麗さと言えると思います。これを反映する動画ファイルのパラメーターは動画の解像度です。解像度が高ければ高いほど、ディテールがきれいになって動画の画質も高くなります。

動画解像度の表記は方法はこの表のとおりです。

表記1表記2画素数・解像度(横×縦)
SD480p640×480
HD720p1280×720
フルHD1080p1920×1080
QHD2K2048×1080
4K UHD4k3480×2160
8K UHD8k7680×4320

この記事が絞った加工対象となる動画はそもそも品質が低い動画ファイルです。画質のより高い動画を出力させるために、生データとしての未加工の動画に対する出力項目を動画編集ソフトでいかに設定するのは本記事の範囲内ではありません。

その中「K」は横を構成する画素数は1000ピクセルくらいに達していることを意味します。例えば、「2K」の2048×1080では横のピクセル数が2000を超えています。

SD解像度には640×480に加え、720×480(旧テレビ標準画質)、854×480(YouTube)のものがあります。2K解像度には2048×1080に加え、2048×1536(QXGA)、2560×1440(WQHD)という三つのものがあります。
各画質を示す具体的な画素数は使用の場合によって微小に変わることがありますが、大体はそれぞれの範囲に合っています。

DVDディスク(ブルーレイではない)が含めた動画は基本的に720×480のSD画質であり、現在流行っている2kと4kの解像度と比べてちょっと立ち遅れた感じだと思う。幸いなこと、この記事で紹介するAIツールを使えば、解像度の低い動画を高画質化させることができます。完全無料と有料ツールの両方をご紹介します。

動画を高画質化させる完全無料なソリューション、Waifu2x-caffeとAviUtl

完全無料な方法で解像度を上げて動画を高画質化させるなら、おすすめのソリューションはWaifu2xとAVIutlという二つのツールです。この方法で動画を高画質化させる作業を始める前に、まずは原理を簡単に見ましょう。

コアツールはWaifu2x-Caffeです。このオーペンソースのツールはAIの仕組みを利用して画像の解像度を引き上げて画像のディテールを自然に補足することができます。

AVIutlという動画編集ソフトを使って動画のフレームを静止画として書き出します。そして、Waifu2x-Caffeでフレームの解像度を一つずつ引き上げます。最後に、Aviutlを使って高解像度化済みのフレーム画像を再び動画として組み合わせます。

AviUtlというソフトをDLしてインストール

まずはAviUtlの公式サイトでAviUtlソフト本体をダウンロードしてインストールしましょう。最新版のAviUtlをダウンロードすればいいです。この記事を作成した時点では、最新版はversion1.10です。

AviUtl本体をDL

ダウンロード済みのファイルは圧縮ファイルです。PCで任意の空のフォルダーを指定して圧縮ファイルを解凍すれば、「AviUtl.exe」が出てきます。これで、インストールが完成です。

のちほど公式サイトからDLするプラグインをインストールする方法も同じです。DL済みの圧縮ファイルをAviUtlがあるフォルダーに解凍すればインストールが完了です。

AviUtlにフレームを書き出す/組み合わせるプラグインをインストール

上で紹介した作業の原理と流れから分かるように、AviUtlを使って元の動画を静止画フレームとして書き出すこと、または最後にもう一回動画として組み合わせる必要があります。ここで、二つのプラグインを使う必要があります。

書き出すためのプラグイン:「連番BMP出力」

出力プラグインをDL

組み合わせるためのプラグイン:「拡張編集Plugin」

動画編集PluginをDL

二つのプラグインをダウンロードしたあと、圧縮ファイルをAviUtlソフト本体があるフォルダーに解凍すれば、プラグインのインストールが完成です。

動画の高画質化のコアとなるWaifu2x-CaffeをDLしてInstall

次はWaifux-CaffeをDLしてPCにインストールする、GithubにあるWaifu2x-caffeの配布ページを訪問します。Googleで検索すると、こんな感じです。

waifu2x-Caffe公式ページ

ページの一番上にある最新バージョンの番号をクリックして、新しく開いたページの一番下でWaifu2x-caffe.zipをクリックしてDLする。このファイルはサイズ650MBなので、DLするには少し待つ必要があります。ダウンロードができると、圧縮ファイルを解凍すればいいです。AviUtlとは同じように、わざわざインストールする必要はありません。

waifu2x-Caffeの最新バージョン

「Waifu2x-Caffe.exe」をクリックすれば問題がきれいになります。

waifu2x-Caffe.zip

AviUtlを使って動画のフレームを書き出す

さて、必要なツールのDLとインストールが終わります。ソフトを起動して連番BMP出力の機能を使って、動画をフレーム静止画として書き出しましょう。

デフォルト状態でAviUtlで取り扱える動画の拡張子が「.avi」のみです。より多くの動画形式をサポートさせるために、L-SMASH WorksとDirectShow File Readerという二つのAviUtlプラグインをインストールする必要があります

今回使った入力動画は240p、10秒長くのAVI動画ファイルです。

AviUtlプラグイン出力

動画をAviUtlにD&Dすると、動画はメイン画面で表示されます。「ファイル」「プラグイン出力」「連番BMP」の順でクリックします。そして、ファイルを指定して、動画フレームが全部BMP画像として書き出されます。下のような感じです。続いてはフレーム静止画をWaifu2x-Caffeを通じて高画質化させます。

AviUtlでフレイムを書き出す

Waifu2x-Caffeでフレーム静止画を全部高画質化させる

解凍済みになった「Waifu2x-Caffe」のフォルダーで、まずは「readme」というTXTファイルを確認しましょう。そこでは、要求するPCスペックが書いてあります。それを対照してお使いのPCスペックを検査しましょう。条件を満たさない場合、このツールが上手く動作できないかもしれません。PCスペックに加え、このツールの設定方法も詳しく紹介されています。

要求環境

そして「Waifu2x-Caffe.exe」を起動しましょう。主に行う必要のある設定は「入力/出力パス」、「拡大サイズ」、AI「モデル」;または「動作設定」で「使用プロセッサー」の選択です。

Waifu2x-caffe設定

  • 「入力/出力パス」:書き出されたフレーム画像を入力パスに指定します。
  • 「拡大サイズ」:ソース動画は360PのSD画質ですから、720pのHD画質にするために、倍率を2倍にします。
  • 「モデル」:主には「イラスト」と「写真」という二つのタイプがあります。ソース動画はリアルな人物なので、「写真」にします。
  • 「動作設定」:ここをクリックして、「使用プロセッサー」をGPUにするほうが処理のスピードが速いです。(*NVIDIAのGPUが必須です。)

最後に、「実行」ボタンをクリックします。この過程は結構長いです、1時間くらいかかりました。自分はCPUモードを使ったから、NVIDIAのGPUを使用したら、もっと速くなるはずです。

AviUtlを使って高画質化済みのフレームを動画として組み合わせる

最後は、AviUtlを使って拡大済みのフレーム静止画を新しい動画まで融合します。メイン画面で「設定」「拡張編集の設定」という順でクリックしましょう。

タイムラインが出てくると、右クリックして「新規プロジェクト作成」をクリックします。

AviUtl新規プロジェクト

「画像サイズ」を拡大後のフレーム静止画のサイズにします。「フレイムレート」をソース動画と同じようにします。

AviUtl新規プロジェクト設定

そして、再度タイムで右クリックして「メディアオブジェクトの追加」「動画ファイル」をクリックします。新しく開いたフォルダーで「参照ファイル」ボタンをクリックします。そして、拡大後の動画シークエンスにある第一枚の画像だけをクリックすれば、高画質化されたあとの動画がタイムで表示されるようになります。

メディアオブジェクト

このままでは音声がないです。これを解決するには、元々の動画の音声トラックを借りる必要があります。元々の動画をタイムラインにD&Dして、動画レイヤーを透明にして、高画質化された動画が対応するタイムラインだけを表示にしましょう。

最後は、「ファイル」「AVI出力」をクリックすればいいです。

AVI出力

デメリットま・動画を高画質化させるもっと簡単な方法はない?

この動画を高画質化させる無料ソリューションのデメリット

色々苦労したが、ようやく解像度を引き上げて動画の高画質化を実現しました。確かに、このソリューションは完全無料というメリットがあるが、デメリットもいっぱいあります。下にまとめてみた。

二つの無料ツールをともに使用する必要があります。両者とも使い方は直感的ではありません。

使用ロジックが複雑すぎます。ソフト内部やPCで色々配置する必要があります。

PCスペックへの要求が高い同時に、処理時間も長いです。

出来上がりのファイルサイズがあまりにも大きくて、エンコードのツールを使ってファイルサイズを控える必要があります。

代わりとなる方法やツールはない?

実は使い方が簡単で高画質化の効果がいいAIツールはあります。上のような実験気味のやり方と比べて、どれもスムーズに操作したり、動作したりすることができるソフトウェアです。唯一の欠点というと、どれでも有償です。AIの仕組みの利用することで自然にディスクを増やし解像度を引き上げ、動画の高画質化を実現できます。

二つの事例を挙げます。

Ailia AI Refiner

ailla Photo Refiner

DVDFab Enlarger AI

DVDFab enlarger AI

興味のある方は購入して実際の効果を試してみるのがおすすめです。

まとめ

今回はAviUtlとWaifu2x-Caffeを使って完全無料で動画を高画質化させる方法をまとめました。色々不便があるが、確かに通じる方法です。もっと効率的に動画の高画質化をやりたいなら、やはり有償ツールがおすすめです。

数十秒や数分間の動画を手にしているなら、わざわざ有償ツールを買わず、上記の無料ツールを使えば十分です。長い動画の場合、やはり最後ですすめた有償ツールを使うのがおすすめです。

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