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waifu2x

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Waifu2x.png
基本資料
軟體名 waifu2x
其他名字 老婆2x
開發者 nagadomi
作業系統 線上、開放原始碼
語言 多國語
軟體類型 圖片處理
許可協議 MIT License
首次發布 v0.9(2015年10月12日)
穩定版本 v0.13.2(2018年11月18日)

waifu2x是使用深度卷積神經網路的圖片超解析系統,針對二次元圖片效果最佳。

傳統插值拉伸放大幾乎都無法避免鋸齒、線條模糊、色塊、馬賽克等問題。二次元圖片描黑邊和色塊上色的特點,線條的銳利度和色塊的純淨度直接影響觀感。waifu2x就是針對二次元圖片這個特點開發的,經過6000張高解析度PNG圖片訓練而成。得益於waifu2x算法的超解析度成像(Super-resolution)+降噪機制,可以放大圖片而在大部分情況不出現插值拉伸的問題。

歷史

2015年10月12日,nagadomi[1]在GitHub上上傳第一個版本的代碼,同時網頁版上線。

於2016年4月16日添加了簡體中文翻譯。

系統需求

處理工作在伺服器中進行,不受客戶主機性能限制,只需訪問網頁版即可使用然而有個reCAPTCHA,所以還要連鏡像站/推倒牆娘

功能

網頁版的特性如下:

  • 上傳文件
    • 文件大小最大為5MB;
    • 可進行降噪處理的圖像最大為3000x3000px;
    • 可進行放大處理的圖像最大為1500x1500px;
  • 處理風格:可選擇插圖或是照片風格,默認為插圖選擇照片風格時有彩蛋
  • 降噪程度:用於消除JPEG等圖像因有損壓縮產生的色塊和噪點,使畫面看起來更乾淨,有低、中、高、最高四個等級,外加一個不降噪的選項,默認為中(當然降噪本質上是在削減原圖信息,破壞細節,所以這個程度需要人為把握。降噪力度過強,可能連鼻子都會被抹掉);
  • 放大倍數:有不放大、1.6x、2x三級。

只有這個網站是lltcggie自己開發及管理的,其他基於waifu2x的網站和軟體(Big jpg、waifu2x-caffe等)並非他管理,採用的模型也有不同。

waifu2x-caffe

waifu2x-caffe是由lltcggie製作的第三方單機版,基於Caffe平台,是流傳最廣的waifu2x第三方版本。配圖為中文版操作界面。

Waifu2x-caffe.png
基本資料
軟體名 waifu2x-caffe
開發者 lltcggie
作業系統 Microsoft Windows
語言 多國語
軟體類型 圖片處理
許可協議 MIT License
首次發布 ver 1.0.0(2015年5月31日)
穩定版本 ver 1.2.0.4(2020年9月5日)

系統需求

  • 作業系統:Windows Vista或更新的64位系統(沒有32位的EXE文件);
  • 內存:1GB以上的可用內存(根據模型和圖像大小有差異);
  • 圖形處理器(GPU):計算能力(Compute Capability)3.0以上的NVIDIA GPU(使用CPU轉換時毋須此項,但轉換效率極低,不建議採用,GitHub上有適用於AMD GPU的OpenCL版及Vulkan版、適用於MacOS和ios的waifu2x-metal);
  • 程序框架:需要安裝Microsoft Visual C++ 2015 Redistributable Update 3(x64版)。
  • iOS&macOS版本已全面是適配Mac Catalyst用戶界面的版本現在已經可以在水果全家桶上使用已經優化的waifu2x版本,

功能

單機版相較網頁版功能和設置更加詳盡。

  • 批量處理(理論上可用於處理視頻,但轉換速度很慢,需要將視頻遂幀變為圖片格式處理)
  • 多種圖像格式的輸入和輸出,有損圖像格式的輸出質量和圖像的色彩深度;
  • 沒有了對於源文件大小的限制(如果顯卡顯存夠大,一些條件好的圖片拉成8K以上都是可以的,本身條件不好的圖拉的太大效果會稍差,線條看起來會發虛);
  • 提供了一個自動降噪和放大的模式,只在源文件為JPEG時去除噪點;
  • 降噪等級目前只有0、1、2、3四個等級;
  • 任意的放大倍率,還可僅針對放大後的尺寸進行設定;
    • 注意waifu2x-caffe的任意放大率是通過在放大後縮小圖像來實現的[2]
  • 提供了多個放大模型可供選擇
    • 最適合轉換的模型根據輸入的圖像內容而有所差別,故在實際使用中可以多多嘗試:
    • 2D插圖系
      • Y模型:僅對圖像的亮度(YCbCr色彩空間中的Y成分)進行轉換的模型;
      • RGB模型(ver 1.0.5):對圖像的RGB均進行轉換的模型,適用於2D插圖;
      • UpRGB模型(ver 1.1.4):較RGB模型高速且有著同等以上轉換效果的模型,對GPU的VRAM需求較RGB模型大;
      • UpResNet10模型(ver 1.1.9):從waifu2x-chainer移植而來的模型,較UpRGB模型有著更高的轉換品質但對硬體需求更高,根據分割尺寸大小輸出結果可能有變化;
      • CUnet模型(ver 1.2.0):現2D插圖系中轉換品質最高的模型,對硬體需求最高,根據分割尺寸大小輸出結果可能有變化;
    • 照片或動畫系
      • Photo模型(ver 1.0.5):適用於照片和動畫(アニメ)的模型;
      • UpPhoto模型(ver 1.1.5):較Photo模型高速且有著同等以上轉換效果的模型,對VRAM需求較Photo模型大;
  • TTA(Test-Time Augmentation)模式
    • 轉換時間較未選中時增加八倍,提高0.15的峰值信噪比(PSNR),效果可能不明顯;
  • 可使用cuDNN處理(根據GPU的情況而定加快處理速度並減少VRAM使用);
  • CUI版本有更多巨細的參數設定。

其他基於waifu2x技術的軟體

waifu2x-ncnn-vulkan

Github用戶nihui在2019年4月21日發佈,可在 64bit Windows/Linux/MacOS 操作系統運行的本地端waifu2x。基於vulkan API,適用於所有現代Intel/AMD/Nvidia GPU。

waifu2x-ncnn

Android系統的本地端waifu2x,同樣基於vulkan API,支持Android7.0及以上版本,適配大部分手機GPU。目前具有CUnet、UpRGB(Anime)、Up photo (photo)三個模型。

Video2x

Video2x由Github用戶k4yt3x在2017年製作,基於Waifu2x-Caffe或waifu2x-ncnn-vulkan,整合了FFMPEG等,直接用於處理視頻。Video2X GUI版本在2019年8月4日上線。現行版本除了Waifu2x之外也有多種適用於不同情況的運算模型。

waifu2x-Extension GUI

waifu2x-Extension GUI由Aaron Feng製作並持續更新。高級版價格為36RMB,有更多自定義設定和不會再彈出升級圖標。基於多個影像超解析模型,包括Waifu2x-Caffe,同時可處理影片補幀。

外部連結和注釋