CN109429030A - 利用超分辨率算法重建视频的方法 - Google Patents
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Abstract
利用超分辨率算法重建视频的方法,包括:(a)提供一视频,该视频是由多个具有序列的帧所构成;(b)开启一第一线程与一第二线程,该第一线程与该第二线程分别执行提高分辨率的一第一算法与一第二算法,其中该第一算法的时间复杂度是高于该第二算法的时间复杂度;(c)该第一线程依序列以一第一间格为单位读入该视频中的帧并进行处理,而该第二线程以一第二间格为单位读入该视频中的帧并进行处理,其中该一间格的值为大于1的整数,而该第二间格的值为1;(d)经由该第二线程所处理过的帧与最邻近之经由该第一线程所处理过的帧相融合,以得到多个融合帧;及(e)将这些融合帧依序列进行显示。本发明的有益效果为可解决在视频超分辨率实时,运算时间与分辨率难以兼顾的问题。
Description
技术领域
本发明是一种利用超分辨率算法重建视频的方法,特别是使用两个时间 复杂度不同的线程来处理视频的利用超分辨率算法重建视频的方法。
背景技术
随着网络技术与显示技术的快速发展,市场对于视频的分辨率要求越来 越高,特别是针对目前很流行的网络实时拨放,稳定提供高分辨率视频对于 相关业者来说是相当重要的课题。
目前比较常用的技术为透过插植提高分辨率或是超分辨率重建技术,相 较之下超分辨率重建技术更能够维持原始分辨率,同时减少清晰度下降。目 前视频分辨率技术多采用融合低分辨率图片的方式来提高分辨率。
然而,上述技术可有效维持或提高视频的分辨率,但是效果越好的超分 辨率技术通常时间复杂度越高,意味者会需要更多传输时间,这对于将视频 传输制行动装置上相当不易,特别是实时播放的视频,对于行动装置将是一 大挑战。
发明内容
有鉴于上述问题,本发明提供一利用超分辨率算法重建视频的方法,利 用两个时间复杂度不同的线程来处理视频,并透过融合运算的方式来结合两 个线程所处理的视频,本发明的有益效果为可解决在视频超分辨率实时,运 算时间与分辨率难以兼顾的问题。
本发明提供一种利用超分辨率算法重建视频的方法,包括:
(a)提供一视频,该视频是由多个具有序列的帧所构成;
(b)开启一第一线程与一第二线程,该第一线程与该第二线程分别执行提 高分辨率的一第一算法与一第二算法,其中该第一算法的时间复杂度是高于 该第二算法的时间复杂度;
(c)该第一线程依序列以一第一间格为单位读入该视频中的帧并进行处 理,而该第二线程以一第二间格为单位读入该视频中的帧并进行处理,其中 该一间格的值为大于1的整数,而该第二间格的值为1;
(d)经由该第二线程所处理过的帧与最邻近之经由该第一线程所处理过 的帧相融合,以得到多个融合帧;及
(e)将这些融合帧依序列进行显示。
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于,于该(d) 步骤与该(e)步骤中还包括下列步骤:
将这些融合帧进行储存,直到该视频结束。
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于该(a)步骤 中,该视频为实时视频,且于该(e)步骤中经由该(d)步骤所得到的每一融合 帧是实时显示。
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于该(d)步骤 中,是使用下述的公式以得到融合帧:
F2F=A·F1H+B·F2L;
其中,F2L是指经由该第二线程所处理过的帧,F1H是指经由该第一线 程所处理过且最邻近F2L的帧,A,B∈Rm×n,而A,B满足以下关系:
其中,F1L与F1H是对应到相同的一原始帧,且F1L是该原始帧经由该第 二线程处理过而得,I为元素都为1的m×n矩阵,函数f表示如下:
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,其特征在于, a,b的值可由以下关系式表示:
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,f(0.03)= 0.97。
上述之的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,该第一算法 为基于深度学习的超分辨率算法,该第二算法为双三次插值。
为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂,下文将以实施例并 配合所附图式,作详细说明如下。需注意的是,所附图式中的各组件仅是示 意,并未按照各组件的实际比例进行绘示。
附图说明
图1所示为本发明之利用超分辨率算法重建视频的方法。
图2所示为重建视频的示意图。
图3A与图3B所示为函数f之曲线。
图4所式为视频转换的示意图。
具体实施方式
利用超分辨率算法重建视频的方法是利用两个时间复杂度不同的线程来 处理视频,并透过融合运算的方式来结合两个线程所处理的视频,借此达到 重建视频的效果,并可有效应用于移动装置上。
请参阅图1与图2,图1所示为本发明之利用超分辨率算法重建视频的 方法。图2所示为重建视频的示意图。首先,提供一视频100(步骤(a)), 视频100是由多个具有序列的帧101所构成。接下来,开启一第一线程110 与一第二线程120,第一线程110与第二线程220分别执行提高分辨率的第 一算法与第二算法,其中第一算法的时间复杂度高于第二算法的时间复杂度 (步骤(b))。换言之,第一线程110与第二线程220分别使用不同时间复杂 度的演算方式处理视频100的帧101。且第一线程110为较高时间复杂度的 演算方式,第二线程220则是时间复杂度较低的演算方法。
接下来,第一线程110以第一间格为单位读入视频100的帧101,并进 行演算处理。而第二线程120则是以第二间格为单位读入视频100的帧101, 并进行演算处理。其中第一间格的数值为大于1的整数,第二间格的数值则 为1(步骤(c))。也就是说,第一线程110的时间复杂度较高,无法逐一处 理视频100的每个帧101,因此设置第一间格处理视频100中的特定的帧101。 在图2的实施例中,第一间格为4。而第二线程120的时间复杂度较低,故可处理视频100的每个帧101,故第二间格为1。
之后,经由第二线程120所处理过的帧121与最邻近之经由第一线程110 所处理过的帧111相融合,以得到多个融合帧131(步骤(d))。在本实施例 中,视频100通过第二线程120处理后会产生多个帧121,这些帧121的分 辨率可能较低;而视频100通过第一线程110处理后会产生多个帧111,帧 111的数量会比帧121少,但帧111的分辨率较高。因此,使用融合运算技 术将帧121与邻近的帧111融合,即可得到高分辨率的帧131,帧131的分 辨率将接近于原始视频100的帧101。在某些实施例中,可再融合前对帧111 与帧121进行校正。
而上述的融合运算的公式如下:
F2F=A·F1H+B·F2L
F2L是指经由第二线程120所处理过的帧121,F1H是指经由第一线程110 所处理过且最邻近F2L的帧121,其中F1H,F2L∈Rm×n,表示帧图像亮度信 道的像素矩阵。且A,B∈Rm×n,而A,B满足以下关系:
其中,F1L与F1H是对应到相同的一原始帧101,且F1L是原始帧101经由 第二线程处理121过而得的帧121,I为元素都为1的m×n矩阵,函数f表 示如下:
请参阅图3A与图3B,图3A与图3B所示为函数f之曲线。在函数f中, a,b将影响函数f的平滑程度与x方向平移大小。
其中,a,b的值可由以下关系式表示:
即a与两帧差值的方差成反比,然后求b使得f(0.03)=0.97。
经由上述公式的计算即可将帧121与帧111相继融合运算成融合帧131。 接下来将这些融合帧131依序列进显示(步骤(e)),并构成转换视频130。 此外,在步骤d与e中,这些融合帧131将会被储存,直到视频100结束。 在某些实施例中,若步骤(a)的视频100为实时视频,则(e)步骤中经由(d)步 骤所得到的每一融合帧131是实时显示,即转换视频130是实时的实时播放 视频。
请参阅图4,图4所式为视频转换的示意图。在此实施例中,第一线程 110使用的第一算法为基于深度学习的超分辨率算法,第二线程120所使用 的第二算法则为双三次插值算法。图4左图200a为双三次插值算法的结果帧 121,可以看出方块201a中的细节图案分辨率较低。而图4右图200b则为帧 111与帧121融合之后的融合帧131,可以看出方块201b中的图案细节分辨 率大幅提高。
本发明之利用超分辨率算法重建视频的方法,可解决在视频超分辨率实 时,运算时间与分辨率难以兼顾的问题。利用高时间复杂度所得出的间隔较 大但分辨率高的帧作为帧序列参考,再利用低时间复杂度所得出的实时播放 的帧进行融合,以得到较好分辨率的处理效果。
上述实施例仅是为了方便说明而举例,虽遭所属技术领域的技术人员任 意进行修改,均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。
Claims (7)
1.一种利用超分辨率算法重建视频的方法,包括:
(a)提供一视频,该视频是由多个具有序列的帧所构成;
(b)开启一第一线程与一第二线程,该第一线程与该第二线程分别执行提高分辨率的一第一算法与一第二算法,其中该第一算法的时间复杂度是高于该第二算法的时间复杂度;
(c)该第一线程依序列以一第一间格为单位读入该视频中的帧并进行处理,而该第二线程以一第二间格为单位读入该视频中的帧并进行处理,其中该一间格的值为大于1的整数,而该第二间格的值为1;
(d)经由该第二线程所处理过的帧与最邻近之经由该第一线程所处理过的帧相融合,以得到多个融合帧;及
(e)将这些融合帧依序列进行显示。
2.如权利要求1所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于该(d)步骤与该(e)步骤中还包括下列步骤:
将这些融合帧进行储存,直到该视频结束。
3.如权利要求1所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于该(a)步骤中,该视频为实时视频,且于该(e)步骤中经由该(d)步骤所得到的每一融合帧是实时显示。
4.如权利要求1或权利要求3所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,于该(d)步骤中,是使用下述的公式以得到融合帧:
F2F=A·F1H+B·F2L;
其中,F2L是指经由该第二线程所处理过的帧,F1H是指经由该第一线程所处理过且最邻近F2L的帧,A,B∈Rm×n,而A,B满足以下关系:
其中,F1L与F1H是对应到相同的一原始帧,且F1L是该原始帧经由该第二线程处理过而得,I为元素都为1的m×n矩阵,函数f表示如下:
5.如权利要求4所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,a,b的值可由以下关系式表示:
6.如权利要求5所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,f(0.03)=0.97。
7.如权利要求1所述的利用超分辨率算法重建视频的方法,其特征在于,该第一算法为基于深度学习的超分辨率算法,该第二算法为双三次插值。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190305 |
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