在本文中,我们提出了一种新颖的联合去钻头和多帧插值(DEMFI)框架,称为DEMFI-NET,该网球被准确地将较低帧速率的模糊视频以基于流动引导的更高帧速率转换为尖锐的视频基于关提性的相关性的特征借助于多帧插值(MFI)的借助于基于相关的特征Bolstering(FAC-FB)模块和递归升压(RB)。 DEMFI-NET联合执行DeBlurring和MFI,其中其基线版本执行与FAC-FB模块的基于特征流的翘曲,以获得尖锐插值的帧,也可以解置两个中心输入帧。此外,其扩展版本进一步提高了基于基于像素的RB的像素流的翘曲的联合任务性能。我们的FAC-FB模块在特征域中的模糊输入帧中有效地聚集了分布式模糊像素信息,以改善整体关节性能,这是计算上有效的,因为其细心的相关性仅聚焦。结果,与最近的SOTA方法相比,我们的DEMFI-Net实现了最先进的数据集,用于近期SOTA方法,用于脱孔和MFI。所有源代码包括预押德福网在https://github.com/jihyongoh/demfi上公开提供。
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我们提出了一种称为基于DNN的基于DNN的框架,称为基于增强的相关匹配的视频帧插值网络,以支持4K的高分辨率,其具有大规模的运动和遮挡。考虑到根据分辨率的网络模型的可扩展性,所提出的方案采用经常性金字塔架构,该架构分享每个金字塔层之间的参数进行光学流量估计。在所提出的流程估计中,通过追踪具有最大相关性的位置来递归地改进光学流。基于前扭曲的相关匹配可以通过排除遮挡区域周围的错误扭曲特征来提高流量更新的准确性。基于最终双向流动,使用翘曲和混合网络合成任意时间位置的中间帧,通过细化网络进一步改善。实验结果表明,所提出的方案在4K视频数据和低分辨率基准数据集中占据了之前的工作,以及具有最小型号参数的客观和主观质量。
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我们提出了一种用于视频帧插值(VFI)的实时中流估计算法。许多最近的基于流的VFI方法首先估计双向光学流,然后缩放并将它们倒转到近似中间流动,导致运动边界上的伪像。RIFE使用名为IFNET的神经网络,可以直接估计中间流量从粗细流,速度更好。我们设计了一种用于训练中间流动模型的特权蒸馏方案,这导致了大的性能改善。Rife不依赖于预先训练的光流模型,可以支持任意时间的帧插值。实验表明,普里埃雷在若干公共基准上实现了最先进的表现。\ url {https://github.com/hzwer/arxiv2020-rife}。
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视频帧插值,旨在在视频序列中合成不存在中间帧,是计算机视觉中的重要研究主题。现有的视频帧插值方法在特定假设下实现了显着的结果,例如瞬间或已知的曝光时间。然而,在复杂的真实情况下,视频的时间前锋,即每秒帧(FPS)和帧曝光时间,可能与不同的相机传感器不同。当在从训练中的不同曝光设置下进行测试视频时,内插帧将遭受显着的错位问题。在这项工作中,我们在一般情况下解决了视频帧插值问题,其中可以在不确定的曝光(和间隔)时间下获取输入帧。与以前可以应用于特定时间的方法的方法不同,我们从四个连续的尖锐帧或两个连续的模糊帧中导出一般的曲线运动轨迹公式,没有时间前导者。此外,利用相邻运动轨迹内的约束,我们设计了一种新的光学流细化策略,以获得更好的插值结果。最后,实验表明,一个训练有素的模型足以在复杂的真实情况下合成高质量的慢动作视频。代码可在https://github.com/yjzhang96/uti-vfi上使用。
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视频去抑制是一种高度均不存在的问题,因为模糊劣化过程中的运动信息丢失。由于事件相机可以通过高时分辨率捕获表观运动,因此多次尝试探索了引导视频去纹的事件的潜力。这些方法通常认为曝光时间与视频帧速率的倒数相同。然而,在实际情况下,这不是真的,并且曝光时间可能是未知的并且根据视频拍摄环境(例如,照明条件)动态地变化。在本文中,假设基于帧的相机的动态可变未知的曝光时间来解决事件引导视频去纹。为此,我们首先通过考虑视频帧采集过程中的曝光和读出时间来推导出事件引导视频去掩模的新配方。然后,我们提出了一种用于事件引导视频去纹的新的结束终端学习框架。特别地,我们设计了一种新的基于曝光时间的事件选择(ETES)模块,以通过估计来自模糊帧和事件的特征之间的跨模型相关来选择性地使用事件特征。此外,我们提出了一种特征融合模块,以有效地熔断来自事件和模糊帧的所选功能。我们对各种数据集进行广泛的实验,并证明我们的方法实现了最先进的性能。我们的项目代码和预付费型号将可用。
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高速,高分辨率的立体视频(H2-STEREO)视频使我们能够在细粒度上感知动态3D内容。然而,对商品摄像机的收购H2-STEREO视频仍然具有挑战性。现有的空间超分辨率或时间框架插值方法分别提供了缺乏时间或空间细节的折衷解决方案。为了减轻这个问题,我们提出了一个双摄像头系统,其中一台相机捕获具有丰富空间细节的高空间分辨率低框架速率(HSR-LFR)视频,而另一个摄像头则捕获了低空间分辨率的高架框架-Rate(LSR-HFR)视频带有光滑的时间细节。然后,我们设计了一个学习的信息融合网络(LIFNET),该网络利用跨摄像机冗余,以增强两种相机视图,从而有效地重建H2-STEREO视频。即使在大型差异场景中,我们也利用一个差异网络将时空信息传输到视图上,基于该视图,我们建议使用差异引导的LSR-HFR视图基于差异引导的流量扭曲,并针对HSR-LFR视图进行互补的扭曲。提出了特征域中的多尺度融合方法,以最大程度地减少HSR-LFR视图中闭塞引起的翘曲幽灵和孔。 LIFNET使用YouTube收集的高质量立体视频数据集以端到端的方式进行训练。广泛的实验表明,对于合成数据和摄像头捕获的真实数据,我们的模型均优于现有的最新方法。消融研究探讨了各个方面,包括时空分辨率,摄像头基线,摄像头解理,长/短曝光和应用程序,以充分了解其对潜在应用的能力。
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尽管运动补偿大大提高了视频质量,但单独执行运动补偿和视频脱张需要大量的计算开销。本文提出了一个实时视频Deblurring框架,该框架由轻巧的多任务单元组成,该单元以有效的方式支持视频脱张和运动补偿。多任务单元是专门设计的,用于使用单个共享网络处理两个任务的大部分,并由多任务详细网络和简单的网络组成,用于消除和运动补偿。多任务单元最大程度地减少了将运动补偿纳入视频Deblurring的成本,并实现了实时脱毛。此外,通过堆叠多个多任务单元,我们的框架在成本和过度质量之间提供了灵活的控制。我们通过实验性地验证了方法的最先进的质量,与以前的方法相比,该方法的运行速度要快得多,并显示了实时的实时性能(在DVD数据集中测量了30.99db@30fps)。
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视频通常将流和连续的视觉数据记录为离散的连续帧。由于存储成本对于高保真度的视频来说是昂贵的,因此大多数存储以相对较低的分辨率和帧速率存储。最新的时空视频超分辨率(STVSR)的工作是开发出来的,以将时间插值和空间超分辨率纳入统一框架。但是,其中大多数仅支持固定的上采样量表,这限制了其灵活性和应用。在这项工作中,我们没有遵循离散表示,我们提出了视频隐式神经表示(videoinr),并显示了其对STVSR的应用。学到的隐式神经表示可以解码为任意空间分辨率和帧速率的视频。我们表明,Videoinr在常见的上采样量表上使用最先进的STVSR方法实现了竞争性能,并且在连续和训练的分布量表上显着优于先前的作品。我们的项目页面位于http://zeyuan-chen.com/videoinr/。
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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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视频帧插值(VFI)目前是一个非常活跃的研究主题,具有跨越计算机视觉,后期生产和视频编码的应用程序。 VFI可能非常具有挑战性,特别是在含有大型运动,闭塞或动态纹理的序列中,现有方法未能提供感知鲁棒的插值性能。在这种情况下,我们基于时空多流量架构介绍了一种基于深度学习的VFI方法ST-MFNET。 ST-MFNET采用新的多尺度多流量预测器来估计多对一的中间流动,它们与传统的一对一光流组合以捕获大型和复杂的运动。为了增强各种纹理的插值性能,还用于在扩展时间窗口上模拟内容动态的3D CNN。此外,ST-MFNET已经在ST-GaN框架内培训,该框架最初是为纹理合成而开发的,目的是进一步提高感知插值质量。我们的方法已被全面评估 - 与十四个最先进的VFI算法相比 - 清楚地展示了ST-MFNET在各种和代表性测试数据集上始终如一地优于这些基准,在PSNR中具有显着的收益,用于案件在PSNR中高达1.09dB包括大型运动和动态纹理。项目页面:https://danielism97.github.io/st-mfnet。
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Given two consecutive frames, video interpolation aims at generating intermediate frame(s) to form both spatially and temporally coherent video sequences. While most existing methods focus on single-frame interpolation, we propose an end-to-end convolutional neural network for variable-length multi-frame video interpolation, where the motion interpretation and occlusion reasoning are jointly modeled. We start by computing bi-directional optical flow between the input images using a U-Net architecture. These flows are then linearly combined at each time step to approximate the intermediate bi-directional optical flows. These approximate flows, however, only work well in locally smooth regions and produce artifacts around motion boundaries. To address this shortcoming, we employ another U-Net to refine the approximated flow and also predict soft visibility maps. Finally, the two input images are warped and linearly fused to form each intermediate frame. By applying the visibility maps to the warped images before fusion, we exclude the contribution of occluded pixels to the interpolated intermediate frame to avoid artifacts. Since none of our learned network parameters are time-dependent, our approach is able to produce as many intermediate frames as needed. To train our network, we use 1,132 240-fps video clips, containing 300K individual video frames. Experimental results on several datasets, predicting different numbers of interpolated frames, demonstrate that our approach performs consistently better than existing methods.
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视频框架插值(VFI)实现了许多可能涉及时间域的重要应用程序,例如慢运动播放或空间域,例如停止运动序列。我们专注于以前的任务,其中关键挑战之一是在存在复杂运动的情况下处理高动态范围(HDR)场景。为此,我们探索了双曝光传感器的可能优势,这些传感器很容易提供尖锐的短而模糊的长曝光,这些曝光是空间注册并在时间上对齐的两端。这样,运动模糊会在场景运动上暂时连续的信息,这些信息与尖锐的参考结合在一起,可以在单个相机拍摄中进行更精确的运动采样。我们证明,这促进了VFI任务中更复杂的运动重建以及HDR框架重建,迄今为止仅考虑到最初被捕获的框架,而不是插值之间的框架。我们设计了一个在这些任务中训练的神经网络,这些神经网络明显优于现有解决方案。我们还提出了一个场景运动复杂性的度量,该指标在测试时间提供了对VFI方法的性能的重要见解。
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滚动快门(RS)失真可以解释为在RS摄像机曝光期间,随着时间的推移从瞬时全局快门(GS)框架中挑选一排像素。这意味着每个即时GS帧的信息部分,依次是嵌入到行依赖性失真中。受到这一事实的启发,我们解决了扭转这一过程的挑战性任务,即从rs失真中的图像中提取未变形的GS框架。但是,由于RS失真与其他因素相结合,例如读数设置以及场景元素与相机的相对速度,因此仅利用临时相邻图像之间的几何相关性的型号,在处理数据中,具有不同的读数设置和动态场景的数据中遭受了不良的通用性。带有相机运动和物体运动。在本文中,我们建议使用双重RS摄像机捕获的一对图像,而不是连续的框架,而RS摄像机则具有相反的RS方向,以完成这项极具挑战性的任务。基于双重反转失真的对称和互补性,我们开发了一种新型的端到端模型,即IFED,以通过卢比时间对速度场的迭代学习来生成双重光流序列。广泛的实验结果表明,IFED优于天真的级联方案,以及利用相邻RS图像的最新艺术品。最重要的是,尽管它在合成数据集上进行了训练,但显示出在从现实世界中的RS扭曲的动态场景图像中检索GS框架序列有效。代码可在https://github.com/zzh-tech/dual-versed-rs上找到。
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视频框架合成由插值和外推组成,是一种必不可少的视频处理技术,可应用于各种情况。但是,大多数现有方法无法处理小物体或大型运动,尤其是在高分辨率视频(例如4K视频)中。为了消除此类局限性,我们引入了基于流动帧合成的邻居对应匹配(NCM)算法。由于当前的帧在视频框架合成中不可用,因此NCM以当前框架的方式进行,以在每个像素的空间型社区中建立多尺度对应关系。基于NCM的强大运动表示能力,我们进一步建议在异质的粗到细节方案中估算框架合成的中间流。具体而言,粗尺度模块旨在利用邻居的对应关系来捕获大型运动,而细尺度模块在计算上更有效地加快了估计过程。两个模块都经过逐步训练,以消除培训数据集和现实世界视频之间的分辨率差距。实验结果表明,NCM在多个基准测试中实现了最先进的性能。此外,NCM可以应用于各种实践场景,例如视频压缩,以实现更好的性能。
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从一组多曝光图像中重建无精神的高动态范围(HDR)图像是一项具有挑战性的任务,尤其是在大型对象运动和闭塞的情况下,使用现有方法导致可见的伪影。为了解决这个问题,我们提出了一个深层网络,该网络试图学习以正规损失为指导的多尺度特征流。它首先提取多尺度功能,然后对非参考图像的特征对齐。对齐后,我们使用残留的通道注意块将不同图像的特征合并。广泛的定性和定量比较表明,我们的方法可实现最新的性能,并在颜色伪像和几何变形大大减少的情况下产生出色的结果。
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由于空间和时间变化的模糊,视频脱毛是一个高度不足的问题。视频脱毛的直观方法包括两个步骤:a)检测当前框架中的模糊区域; b)利用来自相邻帧中清晰区域的信息,以使当前框架脱毛。为了实现这一过程,我们的想法是检测每个帧的像素模糊级别,并将其与视频Deblurring结合使用。为此,我们提出了一个新颖的框架,该框架利用了先验运动级(MMP)作为有效的深视频脱张的指南。具体而言,由于在曝光时间内沿其轨迹的像素运动与运动模糊水平呈正相关,因此我们首先使用高频尖锐框架的光流量的平均幅度来生成合成模糊框架及其相应的像素 - 像素 - 明智的运动幅度地图。然后,我们构建一个数据集,包括模糊框架和MMP对。然后,由紧凑的CNN通过回归来学习MMP。 MMP包括空间和时间模糊级别的信息,可以将其进一步集成到视频脱毛的有效复发性神经网络(RNN)中。我们进行密集的实验,以验证公共数据集中提出的方法的有效性。
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视频框架插值是一项经典且具有挑战性的低级计算机视觉任务。最近,基于深度学习的方法取得了令人印象深刻的结果,并且已证明基于光流的方法可以合成具有更高质量的帧。但是,大多数基于流动的方法都假设两个输入帧之间具有恒定速度的线轨迹。只有一点点工作可以使用曲线轨迹执行预测,但这需要两个以上的框架作为输入来估计加速度,这需要更多的时间和内存才能执行。为了解决这个问题,我们提出了一个基于ARC轨迹的模型(ATCA),该模型仅从连续两个帧中就可以在前学习运动,而且轻量级。实验表明,我们的方法的性能要比许多参数较少且推理速度更快的SOTA方法更好。
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时空视频超分辨率(STVSR)的目标是提高帧速率(也称为时间分辨率)和给定视频的空间分辨率。最近的方法通过端到端的深神经网络解决了STVSR。一个流行的解决方案是首先提高视频的帧速率;然后在不同的框架功能之间执行特征改进;最后增加了这些功能的空间分辨率。在此过程中,仔细利用了不同帧的特征之间的时间相关性。然而,尚未强调不同(空间)分辨率的特征之间的空间相关性。在本文中,我们提出了一个时空特征交互网络,以通过在不同框架和空间分辨率的特征之间利用空间和时间相关来增强STVSR。具体而言,引入了空间 - 周期框架插值模块,以同时和互动性地插值低分辨率和高分辨率的中间框架特征。后来分别部署了空间 - 周期性的本地和全局细化模块,以利用不同特征之间的空间 - 周期相关性进行细化。最后,采用了新的运动一致性损失来增强重建帧之间的运动连续性。我们对三个标准基准测试,即VID4,Vimeo-90K和Adobe240进行实验,结果表明,我们的方法可以通过相当大的余量提高了最先进的方法。我们的代码将在https://github.com/yuezijie/stinet-pace time-video-super-resolution上找到。
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我们提出了一种框架插值算法,该算法从两个输入图像中综合了具有大型内部运动的两个输入图像。最近的方法使用多个网络来估计光流或深度以及专用于框架合成的单独网络。这通常是复杂的,需要稀缺的光流或深度地面真相。在这项工作中,我们提出了一个单一的统一网络,该网络以多尺度的特征提取器为特色,该特征提取器在各个尺度上共享权重,并且可以单独从框架中训练。为了综合酥脆和令人愉悦的框架,我们建议使用革兰氏矩阵损失来优化我们的网络,从而衡量特征地图之间的相关差异。我们的方法优于XIPH大型运动基准的最先进方法。与使用感知损失的方法相比,我们还可以在Vimeo-90K,Middlebury和UCF101上获得更高的分数。我们研究了体重共享和培训的效果,该数据集的运动范围不断增加。最后,我们证明了模型在综合高质量和临时连贯的视频中的有效性,该视频在具有挑战性的近乎修复的照片数据集中。代码和预训练模型可在https://film-net.github.io上找到。
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