人类运动转移是指合成的照片现实和时间连贯的视频,使一个人能够模仿他人的运动。但是,当前的合成视频遭受了序列帧的时间不一致,这些框架显着降低了视频质量,但远未通过像素域中的现有方法来解决。最近,由于图像合成方法的频率不足,一些有关DeepFake检测的作品试图区分频域中的自然图像和合成图像。尽管如此,从自然和合成视频之间的频域间隙方面的各个方面研究合成视频的时间不一致。在本文中,我们建议深入研究频率空间,以进行时间一致的人类运动转移。首先,我们对频域中的自然和合成视频进行了首次综合分析,以揭示单个帧的空间维度和视频的时间维度的频率差距。为了弥补自然视频和合成视频之间的频率差距,我们提出了一个新型的基于频率的人类运动转移框架,名为Fremotr,该框架可以有效地减轻空间伪像以及合成视频的时间不一致。 Fremotr探索了两个基于频率的新型正则化模块:1)频域外观正则化(FAR),以改善个人在单个帧中的外观和2)时间频率正则化(TFR),以确保相邻框架之间的时间一致性。最后,全面的实验表明,FremoTR不仅在时间一致性指标中产生卓越的性能,而且还提高了合成视频的框架级视觉质量。特别是,时间一致性指标比最新模型提高了近30%。
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人类视频运动转移(HVMT)的目的是鉴于源头的形象,生成了模仿驾驶人员运动的视频。 HVMT的现有方法主要利用生成对抗网络(GAN),以根据根据源人员图像和每个驾驶视频框架估计的流量来执行翘曲操作。但是,由于源头,量表和驾驶人员之间的巨大差异,这些方法始终会产生明显的人工制品。为了克服这些挑战,本文提出了基于gan的新型人类运动转移(远程移动)框架。为了产生逼真的动作,远遥采用了渐进的一代范式:它首先在没有基于流动的翘曲的情况下生成每个身体的零件,然后将所有零件变成驾驶运动的完整人。此外,为了保留自然的全球外观,我们设计了一个全球对齐模块,以根据其布局与驾驶员的规模和位置保持一致。此外,我们提出了一个纹理对准模块,以使人的每个部分都根据纹理的相似性对齐。最后,通过广泛的定量和定性实验,我们的远及以两个公共基准取得了最先进的结果。
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本文介绍了一个名为DTVNet的新型端到端动态时间流逝视频生成框架,以从归一化运动向量上的单个景观图像生成多样化的延期视频。所提出的DTVNET由两个子模块组成:\ EMPH {光学流编码器}(OFE)和\ EMPH {动态视频生成器}(DVG)。 OFE将一系列光学流程图映射到编码所生成视频的运动信息的\ Emph {归一化运动向量}。 DVG包含来自运动矢量和单个景观图像的运动和内容流。此外,它包含一个编码器,用于学习共享内容特征和解码器,以构造具有相应运动的视频帧。具体地,\ EMPH {运动流}介绍多个\ EMPH {自适应实例归一化}(Adain)层,以集成用于控制对象运动的多级运动信息。在测试阶段,基于仅一个输入图像,可以产生具有相同内容但具有相同运动信息但各种运动信息的视频。此外,我们提出了一个高分辨率的景区时间流逝视频数据集,命名为快速天空时间,以评估不同的方法,可以被视为高质量景观图像和视频生成任务的新基准。我们进一步对天空延时,海滩和快速天空数据集进行实验。结果证明了我们对最先进的方法产生高质量和各种动态视频的方法的优越性。
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虽然先前以语音为导向的说话面部生成方法在改善合成视频的视觉质量和唇部同步质量方面取得了重大进展,但它们对唇部运动的关注较少,从而极大地破坏了说话面部视频的真实性。是什么导致运动烦恼,以及如何减轻问题?在本文中,我们基于最先进的管道对运动抖动问题进行系统分析,该管道使用3D面表示桥接输入音频和输出视频,并通过一系列有效的设计来改善运动稳定性。我们发现,几个问题可能会导致综合说话的面部视频中的烦恼:1)输入3D脸部表示的烦恼; 2)训练推导不匹配; 3)视频帧之间缺乏依赖建模。因此,我们提出了三种有效的解决方案来解决此问题:1)我们提出了一个基于高斯的自适应平滑模块,以使3D面部表征平滑以消除输入中的抖动; 2)我们在训练中对神经渲染器的输入数据增加了增强的侵蚀,以模拟推理中的变形以减少不匹配; 3)我们开发了一个音频融合的变压器生成器,以模拟视频帧之间的依赖性。此外,考虑到没有现成的指标来测量说话面部视频中的运动抖动,我们设计了一个客观的度量标准(运动稳定性指数,MSI),可以通过计算方差加速度的倒数来量化运动抖动。广泛的实验结果表明,我们方法对运动稳定的面部视频生成的优越性,其质量比以前的系统更好。
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跳舞视频retargeting旨在综合传输从源视频到目标人物的舞蹈移动的视频。以前的工作需要收集有几分钟的目标人物,以训练个性化模型的数千帧。但是,训练有素的模型只能生成同一个人的视频。为了解决限制,最近的工作解决了几次跳舞的视频retargeting,这将通过利用其中几帧来综合看不见的人的视频。在实践中,给出了一个人的几个框架,这些工作只是将它们视为一批没有时间相关性的单个图像,从而产生了低视觉质量的时间上不连贯的跳舞视频。在这项工作中,我们将一个人的一些框架模拟了一系列跳舞的移动,其中每个移动包含两个连续帧,以提取这个人的外观模式和时间动态。我们提出了通过跳舞移动的合成优化模型的初始化,从而利用时间感知的元学习,使得元训练模型可以朝着增强的视觉质量和加强不良人员的时间稳定性地调整。很少的框架。广泛的评估显示了我们的方法的大量优势。
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隐式神经表示(INR)被出现为代表信号的强大范例,例如图像,视频,3D形状等。尽管它已经示出了能够表示精细细节的能力,但其效率尚未得到广泛研究数据表示。在INR中,数据以神经网络的参数的形式存储,并且通用优化算法通常不会利用信号中的空间和时间冗余。在本文中,我们建议通过明确地删除数据冗余来表示和压缩视频的新型INR方法。我们提出了跨视频帧和残差的主体剩余流场(NRFF)而不是存储原始RGB颜色,而不是存储原始RGB颜色。维护通常更光滑和更复杂的运动信息,比原始信号更少,需要更少的参数。此外,重用冗余像素值进一步提高了网络参数效率。实验结果表明,所提出的方法优于基线方法的显着边际。代码可用于https://github.com/daniel03c1/eff_video_repruseentation。
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视频框架插值〜(VFI)算法近年来由于数据驱动算法及其实现的前所未有的进展,近年来有了显着改善。最近的研究引入了高级运动估计或新颖的扭曲方法,以解决具有挑战性的VFI方案。但是,没有发表的VFI作品认为插值误差(IE)的空间不均匀特征。这项工作引入了这样的解决方案。通过密切检查光流与IE之间的相关性,本文提出了新的错误预测指标,该指标将中间框架分为与不同IE水平相对应的不同区域。它基于IE驱动的分割,并通过使用新颖的错误控制损耗函数,引入了一组空间自适应插值单元的合奏,该单元逐步处理并集成了分段区域。这种空间合奏会产生有效且具有诱人的VFI解决方案。对流行视频插值基准测试的广泛实验表明,所提出的解决方案在当前兴趣的应用中优于当前最新(SOTA)。
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未配对的视频对视频翻译旨在在不需要配对培训数据的情况下将视频翻译在源和目标域之间,从而使其对于实际应用程序更可行。不幸的是,翻译的视频通常会遇到时间和语义不一致。为了解决这个问题,许多现有的作品采用了基于运动估计的时间信息,采用时空一致性约束。然而,运动估计的不准确性导致空间颞一致性的指导质量,从而导致不稳定的翻译。在这项工作中,我们提出了一种新颖的范式,该范式通过将输入视频中的动作与生成的光流合成,而不是估算它们,从而使时空的一致性正常。因此,可以在正则化范式中应用合成运动,以使运动在范围内保持一致,而不会冒出运动估计错误的风险。此后,我们利用了我们的无监督回收和无监督的空间损失,在合成光流提供的伪内观察指导下,以准确地在两个域中实现时空一致性。实验表明,在各种情况下,我们的方法在生成时间和语义一致的视频方面具有最先进的性能。代码可在以下网址获得:https://github.com/wangkaihong/unsup_recycle_gan/。
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人类活动的上采样视频是一个有趣但具有挑战性的任务,具有许多潜在的应用,从游戏到娱乐和运动广播。在该设置中合成视频帧的主要困难源于人类运动的高度复杂和非线性性质和身体的复杂外观和质地。我们建议在运动引导框架上采样框架中解决这些问题,该框架上采样框架能够产生现实的人类运动和外观。通过利用大规模运动捕获数据集(Amass)培训新颖运动模型,推动帧之间的非线性骨架运动。然后,神经渲染管线使用高帧速率姿态预测以产生全帧输出,考虑姿势和背景一致性。我们的管道只需要低帧速率视频和未配对的人类运动数据,但不需要高帧率视频进行培训。此外,我们贡献了第一个评估数据集,该数据集包括用于此任务的人类活动的高质量和高帧速率视频。与最先进的视频插值技术相比,我们的方法在具有更高质量和精度的帧之间产生的帧,这是通过最先进的导致像素级,分布度量和比较用户评估的结果。我们的代码和收集的数据集可以在https://git.io/render-in-botween中找到。
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我们研究了从单个运动毛发图像中恢复详细运动的挑战性问题。该问题的现有解决方案估算一个单个图像序列,而无需考虑每个区域的运动歧义。因此,结果倾向于收敛到多模式可能性的平均值。在本文中,我们明确说明了这种运动歧义,使我们能够详细地生成多个合理的解决方案。关键思想是引入运动引导表示,这是对仅有四个离散运动方向的2D光流的紧凑量量化。在运动引导的条件下,模糊分解通过使用新型的两阶段分解网络导致了特定的,明确的解决方案。我们提出了一个模糊分解的统一框架,该框架支持各种界面来生成我们的运动指导,包括人类输入,来自相邻视频帧的运动信息以及从视频数据集中学习。关于合成数据集和现实世界数据的广泛实验表明,所提出的框架在定性和定量上优于以前的方法,并且还具有生产物理上合理和多样的解决方案的优点。代码可从https://github.com/zzh-tech/animation-from-blur获得。
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在本文中,我们提出了一个生成的对抗网络(GAN)框架,以增强压缩视频的感知质量。我们的框架包括单个模型中对不同量化参数(QP)的注意和适应。注意模块利用了可以捕获和对齐连续框架之间的远程相关性的全球接收场,这可能有益于提高视频感知质量。要增强的框架与其相邻的框架一起馈入深网,并在第一阶段的特征中提取不同深度的特征。然后提取的特征被馈入注意力块以探索全局的时间相关性,然后进行一系列上采样和卷积层。最后,通过利用相应的QP信息的QP条件适应模块处理所得的功能。这样,单个模型可用于增强对各种QP的适应性,而无需针对每个QP值的多个模型,同时具有相似的性能。实验结果表明,与最先进的压缩视频质量增强算法相比,所提出的PEQUENET的表现出色。
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在本文中,我们研究了实用的时空视频超分辨率(STVSR)问题,该问题旨在从低型低分辨率的低分辨率模糊视频中生成高富含高分辨率的夏普视频。当使用低填充和低分辨率摄像头记录快速动态事件时,通常会发生这种问题,而被捕获的视频将遭受三个典型问题:i)运动模糊发生是由于曝光时间内的对象/摄像机运动而发生的; ii)当事件时间频率超过时间采样的奈奎斯特极限时,运动异叠是不可避免的; iii)由于空间采样率低,因此丢失了高频细节。这些问题可以通过三个单独的子任务的级联来缓解,包括视频脱张,框架插值和超分辨率,但是,这些问题将无法捕获视频序列之间的空间和时间相关性。为了解决这个问题,我们通过利用基于模型的方法和基于学习的方法来提出一个可解释的STVSR框架。具体而言,我们将STVSR作为联合视频脱张,框架插值和超分辨率问题,并以另一种方式将其作为两个子问题解决。对于第一个子问题,我们得出了可解释的分析解决方案,并将其用作傅立叶数据变换层。然后,我们为第二个子问题提出了一个反复的视频增强层,以进一步恢复高频细节。广泛的实验证明了我们方法在定量指标和视觉质量方面的优势。
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手语是人们表达自己的感受和情感的不同能力的窗口。但是,人们在短时间内学习手语仍然具有挑战性。为了应对这项现实世界中的挑战,在这项工作中,我们研究了运动传输系统,该系统可以将用户照片传输到特定单词的手语视频。特别是,输出视频的外观内容来自提供的用户图像,而视频的运动是从指定的教程视频中提取的。我们观察到采用最先进的运动转移方法来产生语言的两个主要局限性:(1)现有的运动转移工作忽略了人体的先前几何知识。 (2)先前的图像动画方法仅将图像对作为训练阶段的输入,这无法完全利用视频中的时间信息。为了解决上述局限性,我们提出了结构感知的时间一致性网络(STCNET),以共同优化人类的先前结构,并具有符号语言视频生成的时间一致性。本文有两个主要贡献。 (1)我们利用细粒骨骼检测器来提供人体关键点的先验知识。这样,我们确保关键点运动在有效范围内,并使模型变得更加可解释和强大。 (2)我们引入了两个周期矛盾损失,即短期周期损失和长期周期损失,这些损失是为了确保生成的视频的连续性。我们以端到端的方式优化了两个损失和关键点检测器网络。
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由于视频处理方法的稀缺性,图像处理操作通过独立处理每个框架来天真地扩展到视频域。这种无视视频处理中的时间连接通常会导致严重的时间不一致。解决这些不一致之处的最先进的技术取决于未经加工的视频的可用性来虹吸一致的视频动态,以恢复框架处理的视频的时间一致性。我们为这项任务提出了一个新颖的通用框架,该框架学会从不一致的视频中推断出一致的运动动力学,以减轻时间闪烁,同时保留时间相邻和相对较远的框架的感知质量。提出的框架在两个大规模数据集(戴维斯和videvo.net)上产生最新的结果,这些数据集以馈送方式处理众多图像处理任务进行处理。接受代码和训练有素的模型将在接受后发布。
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低光图像增强功能是一个经典的计算机视觉问题,旨在从低光图像中恢复正常暴露图像。但是,该领域常用的卷积神经网络擅长对空间结构域中的低频局部结构特征进行取样,从而导致重建图像的纹理细节不清楚。为了减轻这个问题,我们建议使用傅立叶系数进行新的模块,该模块可以在频率阶段的语义约束下恢复高质量的纹理细节并补充空间域。此外,我们使用带有不同接收场的扩张卷积为图像空间域设计了一个简单有效的模块,以减轻频繁下采样引起的细节损失。我们将上述部分集成到端到端的双分支网络中,并设计一个新颖的损失委员会和一个自适应融合模块,以指导网络灵活地结合空间和频域特征,以产生更令人愉悦的视觉效果。最后,我们在公共基准上评估了拟议的网络。广泛的实验结果表明,我们的方法的表现优于许多现有的最先进的结果,表现出出色的性能和潜力。
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视频框架插值(VFI)旨在合成两个连续帧之间的中间框架。最先进的方法通常采用两步解决方案,其中包括1)通过基于流动的运动估计来生成本地光线的像素,2)将扭曲的像素混合以通过深神经合成网络形成全帧。但是,由于两个连续的帧不一致,新帧的扭曲功能通常不会对齐,这会导致扭曲和模糊的帧,尤其是在发生大型和复杂的运动时。为了解决这个问题,在本文中,我们提出了一种新颖的视频框架插值变压器(TTVFI)。特别是,我们以不一致的动作为查询令牌制定了扭曲的特征,并将运动轨迹中的相关区域从两个原始的连续帧中提出到键和值。在沿轨迹的相关令牌上学习了自我注意力,以通过端到端训练将原始特征融合到中间框架中。实验结果表明,我们的方法在四个广泛使用的VFI基准中优于其他最先进的方法。代码和预培训模型都将很快发布。
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在许多重要的科学和工程应用中发现了卷数据。渲染此数据以高质量和交互速率为苛刻的应用程序(例如虚拟现实)的可视化化,即使使用专业级硬件也无法实现。我们介绍了Fovolnet - 一种可显着提高数量数据可视化的性能的方法。我们开发了一种具有成本效益的渲染管道,该管道稀疏地对焦点进行了量度,并使用深层神经网络重建了全帧。 FOVEATED渲染是一种优先考虑用户焦点渲染计算的技术。这种方法利用人类视觉系统的属性,从而在用户视野的外围呈现数据时节省了计算资源。我们的重建网络结合了直接和内核预测方法,以产生快速,稳定和感知令人信服的输出。凭借纤细的设计和量化的使用,我们的方法在端到端框架时间和视觉质量中都优于最先进的神经重建技术。我们对系统的渲染性能,推理速度和感知属性进行了广泛的评估,并提供了与竞争神经图像重建技术的比较。我们的测试结果表明,Fovolnet始终在保持感知质量的同时,在传统渲染上节省了大量时间。
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We address the problem of synthesizing new video frames in an existing video, either in-between existing frames (interpolation), or subsequent to them (extrapolation). This problem is challenging because video appearance and motion can be highly complex. Traditional optical-flow-based solutions often fail where flow estimation is challenging, while newer neural-network-based methods that hallucinate pixel values directly often produce blurry results. We combine the advantages of these two methods by training a deep network that learns to synthesize video frames by flowing pixel values from existing ones, which we call deep voxel flow. Our method requires no human supervision, and any video can be used as training data by dropping, and then learning to predict, existing frames. The technique is efficient, and can be applied at any video resolution. We demonstrate that our method produces results that both quantitatively and qualitatively improve upon the state-ofthe-art.
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人工智能的一种令人信服的应用是生成一个目标人执行任意所需运动的视频(来自来源的人)。虽然最新的方法能够合成一个视频,展示了类似的宽带运动细节,但它们通常缺乏纹理细节。相关的表现出现为扭曲的脸,脚和手,这种缺陷是人类观察者对人的非常敏感的。此外,当前的方法通常采用L2损失的GAN来评估生成的视频的真实性,固有地需要大量的培训样品来学习纹理细节以进行足够的视频生成。在这项工作中,我们从三个方面应对这些挑战:1)我们将每个视频框架分解为前景(人)和背景,重点是生成前景,以减少网络输出的基本维度。 2)我们提出了一种理论上动机的Gromov-Wasserstein损失,可促进从姿势到前景图像学习地图。 3)为了增强纹理细节,我们用几何指导编码面部特征,并使用当地甘斯来完善面部,脚和手。广泛的实验表明,我们的方法能够生成现实的目标人视频,忠实地从源人员那里复制复杂的动作。我们的代码和数据集在https://github.com/sifann/fakemotion上发布
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Figure 1: "Do as I Do" motion transfer: given a YouTube clip of a ballerina (top), and a video of a graduate student performing various motions, our method transfers the ballerina's performance onto the student (bottom).
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