如何用人工智能免费抠除任意视频背景？

自从去年以来，因为线上教学和当UP主，我录制视频的机会显著增多了。

只不过，视频背景的处理一直是个痛点。

这是我最近录的一段视频开头部分。

你如果一直在看我的视频节目，对这个背景兴许并不陌生。

我真的喜欢后面墙上不规则的黑板白班、脱落的墙皮和不知道什么颜料的笔画上去的线条吗？

当然不是。

但是我没有选择。家里地方小，东西堆得满。能利用的地方，只有这么大而已。

之前在视频教程里面，我给你介绍过人工智能应用 runwayml 把任何的视频背景都变成绿幕。

这样你就可以把背景换成你想要的样子。书房、图书馆、咖啡馆……甚至是太空。

但是这个方法有些问题。一来需要你手工进行微调（主要对于边缘未能正确识别的区域），二来价格比较高。

原先我试用的时候，每个月是15美金。刚刚打开网站又看了一眼——又涨价了。现在需要28美金/月，还是按年支付的优惠价格。

面对高价，我是不是得转回头，每次都把绿幕弄上呢？

不。明明有了新的技术，咱可不能这么容易服输。

好在，我发现了另一款同样基于人工智能的应用。

它可以变任意背景为绿幕效果，不需要你手动进行边缘色块调整，而且还免费。

在官网主页上面，有一些实际效果的演示。

例如这一个。

实话实说，我被震惊了。别说是人像边缘了，就连快速抖动散乱头发的抠图，都做得堪称完美。

应用的作者是一群来自华盛顿大学的研究者。

你要是对这个应用背后的技术细节感兴趣，他们的论文也可以全文阅读。

在我的公众号后台回复「pbmat」，你就可以免费获得该论文下载地址。

下面我们来说说这个抠图应用怎么用。

尽管作者在官网主页上提供了源代码和脚本样例，但是我觉得最好的使用方式，还是使用 Google Colab Notebook 的方式。

在我的公众号后台回复「cbmat」，你就能找到 Colab Notebook 的链接。

打开之后，大概长这样。

这个样例 Colab Notebook 里包含的代码块，一共只有5个，很简洁。而且其中前两个还是可以忽略的。

因为第一行是安装gdown软件包依赖。而实际上，这个软件包是Google Colab 自带默认载入的。因此没有必要重新安装。

至于第二代码块的两行，则是只有你使用应用自带样例的时候才需要。

!gdown https://drive.google.com/uc?id=1tCEk8FE3WGrr49cdL8qMCqHptMCAtHRU -O /content/src.mp4 -q
!gdown https://drive.google.com/uc?id=1wAR3JjnTO60B_DUr7ruIJj0Z2pcIGkyP -O /content/bgr.png -q

你只需要在页面左侧的文件管理器中，点击按钮，上传自己的视频文件为 src.mp4 ，背景图片为 bgr.png，就可以了。

这里，我必须要说明一下，需要自己上传背景照片这一点，现在还让人感觉麻烦。不过我实际操作了一下，录像之后随手拍了一张背景图，也就是这个样子。倒也不费什么事。

看了背景之后，你大概也明白我为啥非想要把它去除了吧？

越过前面2个代码块，咱们直接依次执行后面的3个。如果你对 Google Colab 的操作不是很熟悉，也可以参考一下我的这篇《如何用 Google Colab 练 Python？》。

执行过程你需要稍微等待一会儿，电脑在云端积极地帮你进行运算处理。

当处理结束的时候，你会在 output 目录下面看到若干个文件。其中的 com.mp4 是我们需要的。

打开以后，是这个样子的。

可以看到，前面人像在动，但是边缘处理非常妥帖。

在 output 目录下面，你还能看到几个其他的视频文件。它们都是输出过程中产生的副产品。

例如这个，是机器帮你扣出的前景动态轮廓。

我是用一个完整视频的前10秒，进行的测试。现在测试成功了，我于是换上完整版视频。视频长度为10分钟左右，体积大约900MB。

这次的处理，就比较缓慢了。我等了一个多小时，才算弄好。不过其实这里是可以优化提速的，下文有介绍。

Google Colab 运行在云端，不需要消耗本机计算资源。你不需要时刻把窗口开在前面，甚至可以中途盖上笔记本盖子休眠。只需要保证窗口离线时间不要太久就好。我的经验是半个小时左右开启看一次就好。如果已经离线，Colab 会自动尝试重新连接运行时（Runtime）。

我这里有几个小建议。

首先，你当然也可以直接把900多MB的视频上传到 Google Colab 的文件工作区。但是这个上传速度，会很慢。

我建议你先把视频文件存储到 Google Drive 里面，然后利用 gdown 命令，下载到 Colab 。从 Google Drive 到 Colab ，比直接上传，能快上十倍不止。

我这里仿照 Notebook 默认样例，写下来的语句是这样的。

!gdown https://drive.google.com/uc?id=1AKmOVf3h8o-BkATV6WZownknkDp6GZJH -O /content/bgr.png -q

第二个问题是背景图片。尽管我是在同一地点按下手机的拍照按钮，但是因为 iPhone 摄像的设定，录像的分辨率（1920x1080）和手机拍照的分辨率不一致，就会导致报错。

问题解决起来并不复杂。我找到了这样一个网站，叫做 aconverter 。它可以免费在线转换图片的格式和分辨率。

这里我设定转成 PNG 格式，并且把新的分辨率强制设定为 1920x1080，运行的时候就没有再次报错了。

第三，是我真正转换完毕，才发现的问题，那就是其实 Notebook 里面有提示。如果只需要转换结果，不需要那些副产品，则运行速度可以提升的。

你所需要做的，只是把最后一个代码块中的这一句

--output-type com fgr pha err ref

改成

--output-type com

就可以了。

成功转换视频背景为绿幕之后，我在 unsplash 网站上面找到了一个不要版权的背景图片。

看着挺眼熟吧？没错，不少在线会议网站，都用了这个背景图。

最终合成的效果，是这个样子的。

怎么样，这背景看着，还挺像回事吧？

小结一下，这款新的人工智能抠图应用使你无需购买或使用绿幕，便可以利用免费的 Google Colab Notebook ，获得几乎完美的抠图效果。

你有没有更好的视频抠图方式呢？欢迎在留言区分享给大伙儿。咱们共同学习交流。

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题图：Photo by KAL VISUALS on Unsplash