我们提出了一种流动引导的变压器,该变压器创新地利用光学流体暴露的运动差异来指导变压器中的注意力检索,以进行高保真视频介绍。更特别地,我们设计了一个新颖的流程完成网络,以通过利用当地时间窗口中的相关流量来完成损坏的流。有了完整的流,我们将内容传播到视频框架上,并采用流引导的变压器来合成其余的损坏区域。我们将变压器沿时间和空间尺寸解开,因此我们可以轻松地集成本地相关的完整流量以仅指导空间注意力。此外,我们设计了一个流蛋白模块,以精确控制完整的流对每个空间变压器的影响。为了效率,我们将窗口分区策略引入空间和颞变压器。尤其是在空间变压器中,我们设计了双重透视空间MHSA,该空间MHSA将全局令牌集成到基于窗口的注意力上。广泛的实验证明了该方法在定性和定量上的有效性。代码可在https://github.com/hitachinsk/fgt上找到。
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视频介绍的关键是使用尽可能多的参考帧中的相关信息。现有基于流的传播方法将视频合成过程分为多个步骤:流程完成 - >像素传播 - >综合。但是,存在一个很大的缺点,即每个步骤中的错误继续在下一步中积累和放大。为此,我们为流提供的视频介绍(ECFVI)提出了一个错误补偿框架,该框架利用基于流的方法并抵消了其弱点。我们通过新设计的流程完成模块和利用错误指南图的错误补偿网络来解决弱点。我们的方法极大地提高了时间的一致性和完整视频的视觉质量。实验结果表明,与最先进的方法相比,我们提出的方法的卓越性能随X6的速度提高了。此外,我们通过补充现有测试数据集的弱点来提出一个新的基准数据集,以评估。
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本文提出了一种新颖的视频介绍方法。我们做出了三个主要贡献:首先,我们通过引入基于贴片的同型(DEPTH)扩展了以前的变压器,以补丁的对齐方式扩展了贴片对齐,该均值(DEPTH)改善了补丁级的功能对齐,而没有其他有各种变形的监督和受益的挑战场景。其次,我们引入了基于面膜修剪的贴片注意力(MPPA),以通过修剪较少的基本功能和使用显着性图来改善贴合的功能匹配。MPPA用无效的像素增强了扭曲令牌之间的匹配精度。第三,我们引入了空间加权适配器(STA)模块,以在从深度中学到的变形因子的指导下,准确地关注空间代币,尤其是对于具有敏捷运动的视频。实验结果表明,我们的方法在定性和定量上优于最新方法,并实现了新的最新方法。
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深度学习的视频介绍已取得了令人鼓舞的结果,并引起了研究人员的越来越多的关注。通常,这些方法通常假定每个框架的损坏区掩模都是已知且易于获得的。但是,这些口罩的注释是劳动密集型且昂贵的,这限制了当前方法的实际应用。因此,我们希望通过定义新的半监督镶嵌设置来放松这一假设,使网络具有仅使用一个框架的注释掩码来完成整个视频损坏区域的能力。具体而言,在这项工作中,我们提出了一个由完成网络和掩码预测网络组成的端到端可训练框架,该框架旨在使用已知的掩码生成当前框架的损坏内容,并决定将填充下一个区域框架分别。此外,我们引入了周期一致性损失,以使这两个网络的训练参数正常。这样,完成网络和掩码预测网络可以相互限制,因此可以最大化训练有素的模型的整体性能。此外,由于先验知识的自然存在(例如,损坏的内容和清晰的边界),当前的视频介绍数据集在半监督视频介绍的背景下不适合。因此,我们通过模拟现实情况的损坏视频来创建一个新的数据集。据报道,广泛的实验结果证明了我们在视频介绍任务中模型的优越性。值得注意的是,尽管我们的模型以半监督的方式进行了训练,但它可以作为完全监督的方法实现可比的性能。
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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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视频对象细分(VOS)是视频理解的基础。基于变压器的方法在半监督VOS上显示出显着的性能改善。但是,现有的工作面临着挑战在彼此近距离接近视觉上类似对象的挑战。在本文中,我们提出了一种新型的双边注意力变压器,以进行半监督VO的运动出现空间(蝙蝠侠)。它通过新型的光流校准模块在视频中捕获对象运动,该模块将分割面膜与光流估计融合在一起,以改善对象内光流平滑度并减少物体边界处的噪声。然后在我们的新型双边注意力中采用了这种校准的光流,该流动流在相邻双边空间中的查询和参考帧之间的对应关系考虑,考虑到运动和外观。广泛的实验通过在所有四个流行的VOS基准上胜过所有现有最新的实验:YouTube-VOS 2019(85.0%),YouTube-VOS 2018(85.3%),Davis 2017VAL/TESTDEV(86.2.2 %/82.2%)和戴维斯(Davis)2016(92.5%)。
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在时空邻域中利用类似和更清晰的场景补丁对于视频去纹理至关重要。然而,基于CNN的方法显示了捕获远程依赖性和建模非本地自相相似性的限制。在本文中,我们提出了一种新颖的框架,流引导稀疏变压器(FGST),用于视频去掩模。在FGST中,我们定制自我关注模块,流动引导的基于稀疏窗口的多头自我关注(FGSW-MSA)。对于模糊参考帧上的每个$查询$元素,FGSW-MSA享有估计的光流向全局样本的指导,其空间稀疏但与相邻帧中相同的场景补丁对应的高度相关$键$元素。此外,我们介绍了一种反复嵌入(RE)机制,以从过去的框架转移信息并加强远程时间依赖性。综合实验表明,我们提出的FGST优于DVD和GoPro数据集的最先进的(SOTA)方法,甚至在真实视频去纹理中产生更多视觉上令人愉悦的结果。代码和型号将发布给公众。
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动作检测的任务旨在在每个动作实例中同时推论动作类别和终点的本地化。尽管Vision Transformers推动了视频理解的最新进展,但由于在长时间的视频剪辑中,设计有效的架构以进行动作检测是不平凡的。为此,我们提出了一个有效的层次时空时空金字塔变压器(STPT)进行动作检测,这是基于以下事实:变压器中早期的自我注意力层仍然集中在局部模式上。具体而言,我们建议在早期阶段使用本地窗口注意来编码丰富的局部时空时空表示,同时应用全局注意模块以捕获后期的长期时空依赖性。通过这种方式,我们的STPT可以用冗余的大大减少来编码区域和依赖性,从而在准确性和效率之间进行有希望的权衡。例如,仅使用RGB输入,提议的STPT在Thumos14上获得了53.6%的地图,超过10%的I3D+AFSD RGB模型超过10%,并且对使用其他流量的额外流动功能的表现较少,该流量具有31%的GFLOPS ,它是一个有效,有效的端到端变压器框架,用于操作检测。
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最近的基于学习的初始化算法已经达到了在删除视频中的不期望的对象之后完成缺失区域的令人信服的结果。为了保持帧之间的时间一致性,3D空间和时间操作通常在深网络中使用。但是,这些方法通常遭受内存约束,只能处理低分辨率视频。我们提出了一种用于高分辨率视频侵略的新型空间剩余聚集框架。关键的想法是首先在下采样的低分辨率视频上学习和应用空间和时间内染色网络。然后,我们通过将学习的空间和时间图像残差(细节)聚合到上采样的染色帧来细化低分辨率结果。定量和定性评估都表明,我们可以生产出比确定高分辨率视频的最先进的方法产生更多的时间相干和视觉上吸引力。
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用于深度卷积神经网络的视频插值的现有方法,因此遭受其内在限制,例如内部局限性核心权重和受限制的接收领域。为了解决这些问题,我们提出了一种基于变换器的视频插值框架,允许内容感知聚合权重,并考虑具有自我关注操作的远程依赖性。为避免全球自我关注的高计算成本,我们将当地注意的概念引入视频插值并将其扩展到空间域。此外,我们提出了一个节省时间的分离策略,以节省内存使用,这也提高了性能。此外,我们开发了一种多尺度帧合成方案,以充分实现变压器的潜力。广泛的实验证明了所提出的模型对最先进的方法来说,定量和定性地在各种基准数据集上进行定量和定性。
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动态对象对机器人对环境的看法产生了重大影响,这降低了本地化和映射等基本任务的性能。在这项工作中,我们通过在由动态对象封闭的区域中合成合理的颜色,纹理和几何形状来解决这个问题。我们提出了一种新的几何感知Dynafill架构,其遵循粗略拓扑,并将我们所通用的经常性反馈机制结合到自适应地融合来自之前的时间步来的信息。我们使用对抗性培训来优化架构,以综合精细的现实纹理,使其能够以空间和时间相干的方式在线在线遮挡地区的幻觉和深度结构,而不依赖于未来的帧信息。将我们的待遇问题作为图像到图像到图像的翻译任务,我们的模型还纠正了与场景中动态对象的存在相关的区域,例如阴影或反射。我们引入了具有RGB-D图像,语义分段标签,摄像机的大型高估数据集,以及遮挡区域的地面RGB-D信息。广泛的定量和定性评估表明,即使在挑战天气条件下,我们的方法也能实现最先进的性能。此外,我们使用综合图像显示基于检索的视觉本地化的结果,该图像证明了我们方法的效用。
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基于补丁的方法和深度网络已经采用了解决图像染色问题,具有自己的优势和劣势。基于补丁的方法能够通过从未遮盖区域搜索最近的邻居修补程序来恢复具有高质量纹理的缺失区域。但是,这些方法在恢复大缺失区域时会带来问题内容。另一方面,深度网络显示有希望的成果完成大区域。尽管如此,结果往往缺乏类似周围地区的忠诚和尖锐的细节。通过汇集两个范式中,我们提出了一种新的深度染色框架,其中纹理生成是由从未掩蔽区域提取的补丁样本的纹理记忆引导的。该框架具有一种新颖的设计,允许使用深度修复网络训练纹理存储器检索。此外,我们还介绍了贴片分配损失,以鼓励高质量的贴片合成。所提出的方法在三个具有挑战性的图像基准测试中,即地位,Celeba-HQ和巴黎街道视图数据集来说,该方法显示出质量和定量的卓越性能。
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高动态范围(HDR)DEGHOSTING算法旨在生成具有现实细节的无幽灵HDR图像。受到接收场的局部性的限制,现有的基于CNN的方法通常容易产生大型运动和严重饱和的情况下产生鬼影和强度扭曲。在本文中,我们提出了一种新颖的背景感知视觉变压器(CA-VIT),用于无幽灵的高动态范围成像。 CA-VIT被设计为双分支结构,可以共同捕获全球和本地依赖性。具体而言,全球分支采用基于窗口的变压器编码器来建模远程对象运动和强度变化以解决hosting。对于本地分支,我们设计了局部上下文提取器(LCE)来捕获短范围的图像特征,并使用频道注意机制在提取的功能上选择信息丰富的本地详细信息,以补充全局分支。通过将CA-VIT作为基本组件纳入基本组件,我们进一步构建了HDR-Transformer,这是一个分层网络,以重建高质量的无幽灵HDR图像。在三个基准数据集上进行的广泛实验表明,我们的方法在定性和定量上优于最先进的方法,而计算预算大大降低。代码可从https://github.com/megvii-research/hdr-transformer获得
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最近的研究表明,在介绍问题中建模长期相互作用的重要性。为了实现这一目标,现有方法利用独立的注意技术或变压器,但考虑到计算成本,通常在低分辨率下。在本文中,我们提出了一个基于变压器的新型模型,用于大孔介入,该模型统一了变压器和卷积的优点,以有效地处理高分辨率图像。我们仔细设计框架的每个组件,以确保恢复图像的高保真度和多样性。具体而言,我们自定义了一个面向内部的变压器块,其中注意模块仅从部分有效令牌中汇总非本地信息,该信息由动态掩码表示。广泛的实验证明了在多个基准数据集上新模型的最新性能。代码在https://github.com/fenglinglwb/mat上发布。
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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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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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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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视频修复旨在从多个低质量框架中恢复多个高质量的帧。现有的视频修复方法通常属于两种极端情况,即它们并行恢复所有帧,或者以复发方式恢复视频框架,这将导致不同的优点和缺点。通常,前者具有时间信息融合的优势。但是,它遭受了较大的模型尺寸和密集的内存消耗;后者的模型大小相对较小,因为它在跨帧中共享参数。但是,它缺乏远程依赖建模能力和并行性。在本文中,我们试图通过提出经常性视频恢复变压器(即RVRT)来整合两种情况的优势。 RVRT在全球经常性的框架内并行处理本地相邻框架,该框架可以在模型大小,有效性和效率之间实现良好的权衡。具体而言,RVRT将视频分为多个剪辑,并使用先前推断的剪辑功能来估计后续剪辑功能。在每个剪辑中,通过隐式特征聚合共同更新不同的帧功能。在不同的剪辑中,引导的变形注意力是为剪辑对齐对齐的,该剪辑对齐可预测整个推断的夹子中的多个相关位置,并通过注意机制汇总其特征。关于视频超分辨率,DeBlurring和DeNoising的广泛实验表明,所提出的RVRT在具有平衡模型大小,测试内存和运行时的基准数据集上实现了最先进的性能。
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桥接全球上下文交互正确对大面具的高保真图像完成非常重要。先前的方法通过深或大的接收领域(RF)卷积无法逃离附近互动的主导地位,这可能是劣等的。在本文中,我们建议将图像完成视为无缝的序列到序列预测任务,并部署变压器以直接捕获编码器中的远程依赖性。至关重要,我们使用具有小而非重叠的RF的限制性CNN,用于加权令牌表示,这允许变压器明确地模拟所有层中的相同重要性,而在使用较大的RF时,没有隐含地混淆邻居令牌。为了改善可见区域之间的外观一致性,引入了一种新的注意力层(aal)以更好地利用远方相关的高频功能。总体而言,与若干数据集上的最先进方法相比,大量实验表现出卓越的性能。
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相邻帧的比对被认为是视频超分辨率(VSR)中的重要操作。高级VSR模型,包括最新的VSR变形金刚,通常配备精心设计的对齐模块。但是,自我注意机制的进步可能违反了这种常识。在本文中,我们重新考虑了对齐在VSR变压器中的作用,并进行了几种违反直觉的观察。我们的实验表明:(i)VSR变形金刚可以直接利用来自非对齐视频的多帧信息,并且(ii)现有的对齐方法有时对VSR变形金刚有害。这些观察结果表明,我们可以仅通过删除对齐模块并采用更大的注意力窗口来进一步提高VSR变压器的性能。然而,这样的设计将大大增加计算负担,无法处理大型动议。因此,我们提出了一种称为斑块对齐的新的,有效的对准方法,该方法将图像贴片而不是像素对齐。配备贴片对齐的VSR变形金刚可以在多个基准测试上证明最先进的性能。我们的工作提供了有关如何在VSR中使用多帧信息以及如何为不同网络/数据集选择对齐方法的宝贵见解。代码和模型将在https://github.com/xpixelgroup/rethinkvsralignment上发布。
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