从云毕业照入手了解深度伪造（Deepfake）技术

前言

本文是我在「力扣」上写的第三篇文章，现将其发布于此处。接下来是本文发布时的背景介绍。

四年时光转瞬即逝，再回首时已是离别。

对广大的毕业生来说，2020 是一个特殊的毕业季，拥有着特别的毕业记忆。

得益于「深度伪造」技术的发展，在这特殊的时期里，各大高校纷纷推出了「云毕业照」的服务，为各位毕业生送上了特别的毕业礼物。

云毕业照

我们使用腾讯云推出的「云毕业照」服务，以《哈利波特》电影中男女主剧照为例，来看看这项技术的具体效果。

首先是男女主剧照，需要选取正面清晰图片。

我们将照片导入腾讯云中，得到如下「云毕业照」图片，可以看出生成的图片其面部细节特征与原图片非常相似。

我们也可以更换场景生成新图片，不难发现无论背景如何变化，其面部细节特征，尤其是眉毛、眼睛、鼻子大致不会发生变化，从而实现较好的毕业照效果。

需要注意的是，此项「云毕业照」服务与传统的 ps 技术不同。传统 ps 技术仅是采集五官与发型，用类似于抠图的方法生成新图片，但是人脸中的眼神、表情是不会发生改变的。而此项「云毕业照」服务则是采集面部特征，进行人脸融合，可以使得融合后的面部表情、眼神发生变化，效果更加自然美观。

深度伪造（Deepfake）

「云毕业照」服务背后依托的是「深度伪造（Deepfake）」技术，其技术核心在于精准提取人脸五官特征以及肌肉变化，并将这些数据与特定形象进行面部融合，从而达到自然的人脸伪造效果。

「深度伪造」技术的功能非常多，例如有表情编辑、面部编辑、人物变性、年龄变化等等。接下来我们将使用「FaceApp」进行「深度伪造」技术举例。

如上图所示，我们可以对人像的面部加上胡子，也可以使面部衰老，发生年龄变化。

当然年龄变化除了变衰老，也可以变年轻。面部编辑也可以对人像加上配饰，如眼镜。

除了面部编辑，表情编辑也是「深度伪造」技术的一项应用，可以使人像的表情发生变化，例如出现微笑。另外，「深度伪造」技术还可以将两个人物的面部融合，使其发生性别的变化。

「深度伪造」技术使两个面部进行融合，各取所长，效果有时甚至会比较惊艳。

用「深度伪造」技术进行面部融合也并非都是各取所长，有的时候可能反而会各自丢失其特征。

我们以上述图片为例，将两位女神进行面部融合，看看是否会各取所长。

不难发现，融合后的图片虽然颜值也不低，但却丢失了各自的特征，变得有些「路人」。

另外「深度伪造技术」不仅适用于静态图片，也适用于动态图片。例如最近非常火的「AI 换脸」就是「深度伪造」技术的一种应用形式，例如下述这个动图，提取杨幂的脸部五官特征与朱茵的影视剧形象进行面部融合，整体效果非常自然流畅。

再比如下述动图，将寡妇姐与佟掌柜进行 AI 换脸，效果也是非常美观自然，可以说「深度伪造」技术已经日益成熟。

「深度伪造」技术中的核心算法 —— 对抗生成网络 GAN，最早可以追溯到 2014 年 Ian Goodfellow 在机器学习会议上发表的文章。对抗生成网络 GAN 的核心由一个生成器 G（Generator）和一个判别器 D（Discriminator）组成，其中生成器和判别器在一种不断对抗博弈的状态中相互学习，最终达到平衡状态。

「深度伪造」这一概念最早在 2017 年底提出，起初是用户在网上发布了一段利用名人面孔合成的视频，引发了大量社会关注。发展至今，「深度伪造」技术已经泛指利用以深度学习为代表的人工智能技术伪造或者篡改多媒体内容。目前「深度伪造」主要包括以下四种形式：

人脸替换，将多媒体信息中的人脸替换为另一个人的脸，俗称 AI 换脸；
人脸再现，修改目标人物的脸部特征，进而改变其面部表情，使目标人物说出他们在现实生活中没有说过的话，或者做出在现实生活中没有做过的事；
语音合成，通过创建一种特定的声音模型，把文字转化为逼真的人声。近几年一些语音播报类应用就使用的这一种技术；
人脸合成，生成对抗网络的典型应用，即通过深度合成技术，生成一些虚拟的、现实中完全不存在的人脸。

随着「深度伪造」技术的日益成熟，其所暴露的风险也越发明显，例如个体肖像权与隐私权的损害、企业信誉及经济的损失、新闻媒体行业的社会信任衰退以及国家与公共安全受到威胁。但与此同时，「深度伪造检测」技术也在蓬勃发展，各国也相继对「深度伪造」技术制定了相关法律法规。

「深度伪造」技术就像一把双刃剑，正确的利用可以为文化和娱乐创造更多可能，也有望让历史人物在荧幕上再次出现。但另一方面，如果「深度伪造」技术被不当利用，伪造有害的虚假图像、视频，则会对个人和企业的合法权益形成威胁，对国家政治安全造成严重影响。

当下，「深度伪造」技术与「深度伪造检测」技术仍难分伯仲，“猫和老鼠” 的斗争仍在持续，「深度伪造」技术的治理仍将是一个长期的斗争过程。但可以预期的是，随着法律法规的不断完善、检测技术的不断更新，完善可靠的治理体系终将形成与建立。

总结

最后还是要回归主题，在 2020 这一特殊的毕业季里，各位毕业生都拥有了特别的毕业感受，体验到了不同的毕业形式。但形式终归只是形式，它不会改变你在这大学四年里挥洒的青春与汗水，历经的拼搏与努力，体验的欢笑与感动，而这才是真正的大学记忆。

最后的最后，祝各位毕业生前程似锦，灿烂辉煌，毕业快乐！