ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Super Resolution для
  сжатого видео

     Моисейцев Алексей
        Video Group
 CS MSU Graphics & Media Lab
Only for
 Maxus 



             Содержание
           Введение
           Example-based SR
           SRME
           HMRF SR




                                            2
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             Введение




                                            3
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



                 Введение
                     Lossless               2Mbps                       1Mbps                         256Kbps

       Bi-cubic




   source

     Super-res



                                            Super-Resolving Compressed Video with Large Artifacts, Wen-Yi Zhao, ICPR   4
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   2004
Only for
 Maxus 



                Введение

      Алгоритмы SR:
       Iterative Backprojection (IBP)

       Projection Onto Convex Sets (POCS)

       Probabilistic Methods

               Maximum a posteriori (MAP)
           Model-based approach (MBSR)
               Example-based

                                             6
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             Введение

              IBP                                  POCS


                                            C2                       C1
                                                           C
                                                   f=Pg        P1g
                                             P2g
                                                               C3
                                                 P3g
                                                       g


                                                                          7
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



                  Введение




                                                                                                                     8
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super resolution: an overview, C Papathanassiou and M Petrou, Geoscience
                                          and Remote Sensing Symposium, 2005
Only for
 Maxus 



             Введение




      Типичная скорость работы: 0.15-0.4 fps

                                               9
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             Содержание
           Введение
           Example-based SR
           SRME
           HMRF SR




                                            10
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



                  Example-based SR
           В SR только по LR-кадрам
            существует теоретический
            предел качества
           Иногда есть доступ и к
            отдельным кадрам в
            высоком разрешении




                                                                                                                       11
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Registration

            Для компенсации движения
            используется алгоритм Lucas-Kanade:




                                                                                                                       12
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Registration




  В 99% случаев ошибка не превышает 0.15 LR-пикселя и 0.45 HR-пикселя

                                                                                                                       13
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Построение пар HR-LR

           Используются LR-блоки
            8x8
           Рассматриваются
            повороты блоков
           Ключ —
            10 AC-коэффициентов LR-
            блока и 68 граничных
            пикселей HR-блока
                                                                                                                       14
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Восстановление




                                                                                                                       15
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Восстановление




                                                                                                                       16
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Результат




          source, frame 0                       compressed frame 20                             SR, frame 20


         MJPEG, Q=50
         Обучение на первом кадре
         Восстановление двадцатого кадра

                                                                                                                       17
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 
                  Example-based SR
                  Результат




      compressed frame 20                           SR, frame 20                      Spatial example-based SR,
                                                                                                frame 20




                                                                                                                       18
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame,
                                          Tuan Phama, Lucas van Vlieta,
                                                                        quality videos
                                                                                       SPIE 2006
Only for
 Maxus 



                  Key-frame based SR
      Идея: использовать HR ключевые кадры




                                                                                                                   19
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de
                                          Queiroz, Debargha
                                                              Video Using Key
                                                                              2008
Only for
 Maxus 
                  Key-frame based SR
                  Восстановление




                                                                                                                   20
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de
                                          Queiroz, Debargha
                                                              Video Using Key
                                                                              2008
Only for
 Maxus 
                  Key-frame based SR
                  Результаты




                                                                                                                   21
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de
                                          Queiroz, Debargha
                                                              Video Using Key
                                                                              2008
Only for
 Maxus 
                  Key-frame based SR
                  Результаты




                                                                                                                   22
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de
                                          Queiroz, Debargha
                                                              Video Using Key
                                                                              2008
Only for
 Maxus 
                  Key-frame based SR
                  Результаты




                                                                                                                   23
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de
                                          Queiroz, Debargha
                                                              Video Using Key
                                                                              2008
Only for
 Maxus 



              Example-based SR

           Слабая обоснованность метода

           Требуется наличие специфичного
            видеопотока

           Зависимость от обучающей выборки


                                               24
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             Содержание
           Введение
           Example-based SR
           SRME
           HMRF SR




                                            25
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             SRME




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               26
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             SRME




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               27
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             SRME




                                                                         — апостериорная
                                                                           вероятность


                                                                         — интересующее
                                                                           решение
                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               28
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 
             SRME
             Задание вероятностей (1)




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               29
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 
             SRME
             Задание вероятностей (2)




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               30
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 
             SRME
             Задание вероятностей (3)




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               31
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 
             SRME
             Решение (1)




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               32
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 
              SRME
              Решение (2)
      Две итерации:
       Компенсация движения




           Построение улучшенного кадра




                                            Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                            compressed low resolution video.                               33
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             SRME
                                            source




                                  Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                          = 20.44dB
                                            compressed low resolution video.                              34
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             SRME
                                            bilinear




                                  Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                          = 21.98dB
                                            compressed low resolution video.                              35
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             SRME
                                         proposed SR




                                  Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of
                                          = 25.64dB
                                            compressed low resolution video.                              36
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
Only for
 Maxus 



             Содержание
           Введение
           Example-based SR
           SRME
           HMRF SR




                                            37
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



              HMRF SR




     Standard decompression          Smoothed image                                   Sharpened image




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   38
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 



             HMRF SR




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   39
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Шум квантования (1)




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   40
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Шум квантования (2)




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   41
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Шум компенсации (1)




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   42
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Шум компенсации (2)


                                                           — общее выражение


                                                           — независимость шума




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   43
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Условие гладкости




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   44
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 



             HMRF SR


                                                                                       — гладкость


                                                                                       — квантование


                                                                                       — компенсация




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   45
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Решение

       Градиент:




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   46
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Решение

      Упрощение:




      Градиентный спуск:



                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   47
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Результаты




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   48
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Результаты




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   49
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 
             HMRF SR
             Результаты




                                            Restoration of Compressed Video using Temporal Information,   50
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)   Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
Only for
 Maxus 



              Заключение
           Рассмотрены Example-based и MAP методы
           Многие методы используют информацию из
            потока или требуют дополнительные
            данные для работы
           Прямые реализации алгоритмов сложны, но
            тем не менее многие из них возможно
            распараллелить (например, с
            использованием CUDA)


                                                      51
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



                Литература
           Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low
            resolution video. Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
           Restoration of Compressed Video using Temporal Information, Mark A.
            Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
           DCT Quantization Noise in Compressed Images, Mark A. Robertson and Robert L.
            Stevenson, 2004
           Super-Resolving Compressed Video with Large Artifacts, Wen-Yi Zhao, ICPR 2004
           Z. Lin and H-Y. Shum. Fundamental limits of reconstruction-based
            superresolution algorithms under local translation. PAMI, 2004
           Resolution enhancement of low quality videos using a high-resolution frame,
            Tuan Phama, Lucas van Vlieta, Klamer Schutte, SPIE 2006
           T.Q. Pham, M. Bezuijen, L.J. van Vliet, K. Schutte, and C.L. Luengo Hendriks.
            Performance of optimal registration estimators, SPIE 2005
           Super resolution: an overview, C Papathanassiou and M Petrou, Geoscience and
            Remote Sensing Symposium, 2005
           Super Resolution of Video Using Key Frames, Fernanda Brandi, Ricardo de
            Queiroz, Debargha Mukherjee, ISCAS 2008                                         52
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Only for
 Maxus 



             Вопросы




                                     ?
                                            53
CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)

More Related Content

More from MSU GML VideoGroup (20)

Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видеоОбзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы сегментации видео
Некоторые методы сегментации видеоНекоторые методы сегментации видео
Некоторые методы сегментации видео
MSU GML VideoGroup
Обзор методов сравнения фильмов
Обзор методов сравнения фильмовОбзор методов сравнения фильмов
Обзор методов сравнения фильмов
MSU GML VideoGroup
Обзор методов оценки True-motion
Обзор методов оценки True-motionОбзор методов оценки True-motion
Обзор методов оценки True-motion
MSU GML VideoGroup
Методы цветокоррекции стереовидео
Методы цветокоррекции стереовидеоМетоды цветокоррекции стереовидео
Методы цветокоррекции стереовидео
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы сопоставления стерео
Некоторые методы сопоставления стереоНекоторые методы сопоставления стерео
Некоторые методы сопоставления стерео
MSU GML VideoGroup
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображенийНекоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видеоНекоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
MSU GML VideoGroup
Способы построения и оценки карт салиентности
Способы построения и оценки карт салиентностиСпособы построения и оценки карт салиентности
Способы построения и оценки карт салиентности
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы проектирования и оптимизации кода
Некоторые методы проектирования и оптимизации кодаНекоторые методы проектирования и оптимизации кода
Некоторые методы проектирования и оптимизации кода
MSU GML VideoGroup
Обзор методов сопоставления шаблона и изображения
Обзор методов сопоставления шаблона и изображенияОбзор методов сопоставления шаблона и изображения
Обзор методов сопоставления шаблона и изображения
MSU GML VideoGroup
Способы построения saliency map
Способы построения saliency mapСпособы построения saliency map
Способы построения saliency map
MSU GML VideoGroup
Research & Development методы, проблемы и ошибки
Research & Development методы, проблемы и ошибкиResearch & Development методы, проблемы и ошибки
Research & Development методы, проблемы и ошибки
MSU GML VideoGroup
Обзор алгоритмов трекинга объектов
Обзор алгоритмов трекинга объектовОбзор алгоритмов трекинга объектов
Обзор алгоритмов трекинга объектов
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубиныНекоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
MSU GML VideoGroup
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видео
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видеоИспользование областей перекрытия в задаче сегментации видео
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видео
MSU GML VideoGroup
Обзор докладов конференции IC3D 2012
Обзор докладов конференции IC3D 2012Обзор докладов конференции IC3D 2012
Обзор докладов конференции IC3D 2012
MSU GML VideoGroup
Обзор стандарта H.265/HEVC
Обзор стандарта H.265/HEVCОбзор стандарта H.265/HEVC
Обзор стандарта H.265/HEVC
MSU GML VideoGroup
Алгоритмы для задачи матирования
Алгоритмы для задачи матированияАлгоритмы для задачи матирования
Алгоритмы для задачи матирования
MSU GML VideoGroup
Исправление различий резкости в 3D видео
Исправление различий резкости в 3D видеоИсправление различий резкости в 3D видео
Исправление различий резкости в 3D видео
MSU GML VideoGroup
Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видеоОбзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
Обзор алгоритмов генерации ракурсов для многоракурсных видео
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы сегментации видео
Некоторые методы сегментации видеоНекоторые методы сегментации видео
Некоторые методы сегментации видео
MSU GML VideoGroup
Обзор методов сравнения фильмов
Обзор методов сравнения фильмовОбзор методов сравнения фильмов
Обзор методов сравнения фильмов
MSU GML VideoGroup
Обзор методов оценки True-motion
Обзор методов оценки True-motionОбзор методов оценки True-motion
Обзор методов оценки True-motion
MSU GML VideoGroup
Методы цветокоррекции стереовидео
Методы цветокоррекции стереовидеоМетоды цветокоррекции стереовидео
Методы цветокоррекции стереовидео
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы сопоставления стерео
Некоторые методы сопоставления стереоНекоторые методы сопоставления стерео
Некоторые методы сопоставления стерео
MSU GML VideoGroup
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображенийНекоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
Некоторые алгоритмы многомерной обработки изображений
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видеоНекоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
Некоторые методы обнаружения артефактов 3D-видео
MSU GML VideoGroup
Способы построения и оценки карт салиентности
Способы построения и оценки карт салиентностиСпособы построения и оценки карт салиентности
Способы построения и оценки карт салиентности
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы проектирования и оптимизации кода
Некоторые методы проектирования и оптимизации кодаНекоторые методы проектирования и оптимизации кода
Некоторые методы проектирования и оптимизации кода
MSU GML VideoGroup
Обзор методов сопоставления шаблона и изображения
Обзор методов сопоставления шаблона и изображенияОбзор методов сопоставления шаблона и изображения
Обзор методов сопоставления шаблона и изображения
MSU GML VideoGroup
Способы построения saliency map
Способы построения saliency mapСпособы построения saliency map
Способы построения saliency map
MSU GML VideoGroup
Research & Development методы, проблемы и ошибки
Research & Development методы, проблемы и ошибкиResearch & Development методы, проблемы и ошибки
Research & Development методы, проблемы и ошибки
MSU GML VideoGroup
Обзор алгоритмов трекинга объектов
Обзор алгоритмов трекинга объектовОбзор алгоритмов трекинга объектов
Обзор алгоритмов трекинга объектов
MSU GML VideoGroup
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубиныНекоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
Некоторые методы генерации многоракурсных изображений на основе карты глубины
MSU GML VideoGroup
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видео
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видеоИспользование областей перекрытия в задаче сегментации видео
Использование областей перекрытия в задаче сегментации видео
MSU GML VideoGroup
Обзор докладов конференции IC3D 2012
Обзор докладов конференции IC3D 2012Обзор докладов конференции IC3D 2012
Обзор докладов конференции IC3D 2012
MSU GML VideoGroup
Обзор стандарта H.265/HEVC
Обзор стандарта H.265/HEVCОбзор стандарта H.265/HEVC
Обзор стандарта H.265/HEVC
MSU GML VideoGroup
Алгоритмы для задачи матирования
Алгоритмы для задачи матированияАлгоритмы для задачи матирования
Алгоритмы для задачи матирования
MSU GML VideoGroup
Исправление различий резкости в 3D видео
Исправление различий резкости в 3D видеоИсправление различий резкости в 3D видео
Исправление различий резкости в 3D видео
MSU GML VideoGroup

Recently uploaded (20)

GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great ProductGDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
James Anderson
AMER Introduction to ThousandEyes Webinar
AMER Introduction to ThousandEyes WebinarAMER Introduction to ThousandEyes Webinar
AMER Introduction to ThousandEyes Webinar
ThousandEyes
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
SoluLab1231
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardnessL01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
RostislavDaniel
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
cryptouniversityoffi
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meterWebinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
DanBrown980551
ISOIEC 42001 AI Management System ݺߣs
ISOIEC 42001 AI Management System ݺߣsISOIEC 42001 AI Management System ݺߣs
ISOIEC 42001 AI Management System ݺߣs
GilangRamadhan884333
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent BuilderDev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
UiPathCommunity
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Zilliz
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & KeylockUnlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
HusseinMalikMammadli
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdfDevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
Justin Reock
Caching for Performance Masterclass: Caching at Scale
Caching for Performance Masterclass: Caching at ScaleCaching for Performance Masterclass: Caching at Scale
Caching for Performance Masterclass: Caching at Scale
ScyllaDB
Cloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Cloud of everything Tech of the 21 century in AviationCloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Cloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Assem mousa
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
DianaGray10
Blockchain for Businesses Practical Use Cases & Benefits.pdf
Blockchain for Businesses Practical Use Cases & Benefits.pdfBlockchain for Businesses Practical Use Cases & Benefits.pdf
Blockchain for Businesses Practical Use Cases & Benefits.pdf
Yodaplus Technologies Private Limited
10 FinTech Solutions Every Business Should Know!.pdf
10 FinTech Solutions Every Business Should Know!.pdf10 FinTech Solutions Every Business Should Know!.pdf
10 FinTech Solutions Every Business Should Know!.pdf
Yodaplus Technologies Private Limited
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial PresentationMIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND CTI
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth PresentationAI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
Ethan Holland
AI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
AI in Medical Diagnostics – The Future of HealthcareAI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
AI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
Vadim Nareyko
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
DianaGray10
GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great ProductGDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
GDG Cloud Southlake #40: Brandon Stokes: How to Build a Great Product
James Anderson
AMER Introduction to ThousandEyes Webinar
AMER Introduction to ThousandEyes WebinarAMER Introduction to ThousandEyes Webinar
AMER Introduction to ThousandEyes Webinar
ThousandEyes
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
5 Best Agentic AI Frameworks for 2025.pdf
SoluLab1231
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardnessL01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
L01 Introduction to Nanoindentation - What is hardness
RostislavDaniel
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
5 Must-Use AI Tools to Supercharge Your Productivity
cryptouniversityoffi
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meterWebinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
Webinar: LF Energy GEISA: Addressing edge interoperability at the meter
DanBrown980551
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent BuilderDev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
Dev Dives: Unlock the future of automation with UiPath Agent Builder
UiPathCommunity
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Combining Lexical and Semantic Search with Milvus 2.5
Zilliz
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & KeylockUnlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
Unlocking DevOps Secuirty :Vault & Keylock
HusseinMalikMammadli
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdfDevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
DevNexus - Building 10x Development Organizations.pdf
Justin Reock
Caching for Performance Masterclass: Caching at Scale
Caching for Performance Masterclass: Caching at ScaleCaching for Performance Masterclass: Caching at Scale
Caching for Performance Masterclass: Caching at Scale
ScyllaDB
Cloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Cloud of everything Tech of the 21 century in AviationCloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Cloud of everything Tech of the 21 century in Aviation
Assem mousa
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 1
DianaGray10
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial PresentationMIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND Revenue Release Quarter 4 2024 - Finacial Presentation
MIND CTI
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth PresentationAI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
AI Trends and Fun Demos – Sotheby’s Rehoboth Presentation
Ethan Holland
AI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
AI in Medical Diagnostics – The Future of HealthcareAI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
AI in Medical Diagnostics – The Future of Healthcare
Vadim Nareyko
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
UiPath Automation Developer Associate Training Series 2025 - Session 2
DianaGray10

Super Resolution для сжатого видео

  • 1. Super Resolution для сжатого видео Моисейцев Алексей Video Group CS MSU Graphics & Media Lab
  • 2. Only for Maxus  Содержание  Введение  Example-based SR  SRME  HMRF SR 2 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 3. Only for Maxus  Введение 3 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 4. Only for Maxus  Введение Lossless 2Mbps 1Mbps 256Kbps Bi-cubic source Super-res Super-Resolving Compressed Video with Large Artifacts, Wen-Yi Zhao, ICPR 4 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) 2004
  • 5. Only for Maxus  Введение Алгоритмы SR:  Iterative Backprojection (IBP)  Projection Onto Convex Sets (POCS)  Probabilistic Methods  Maximum a posteriori (MAP)  Model-based approach (MBSR)  Example-based 6 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 6. Only for Maxus  Введение IBP POCS C2 C1 C f=Pg P1g P2g C3 P3g g 7 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 7. Only for Maxus  Введение 8 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super resolution: an overview, C Papathanassiou and M Petrou, Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2005
  • 8. Only for Maxus  Введение Типичная скорость работы: 0.15-0.4 fps 9 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 9. Only for Maxus  Содержание  Введение  Example-based SR  SRME  HMRF SR 10 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 10. Only for Maxus  Example-based SR  В SR только по LR-кадрам существует теоретический предел качества  Иногда есть доступ и к отдельным кадрам в высоком разрешении 11 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 11. Only for Maxus  Example-based SR Registration Для компенсации движения используется алгоритм Lucas-Kanade: 12 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 12. Only for Maxus  Example-based SR Registration В 99% случаев ошибка не превышает 0.15 LR-пикселя и 0.45 HR-пикселя 13 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 13. Only for Maxus  Example-based SR Построение пар HR-LR  Используются LR-блоки 8x8  Рассматриваются повороты блоков  Ключ — 10 AC-коэффициентов LR- блока и 68 граничных пикселей HR-блока 14 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 14. Only for Maxus  Example-based SR Восстановление 15 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 15. Only for Maxus  Example-based SR Восстановление 16 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 16. Only for Maxus  Example-based SR Результат source, frame 0 compressed frame 20 SR, frame 20  MJPEG, Q=50  Обучение на первом кадре  Восстановление двадцатого кадра 17 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 17. Only for Maxus  Example-based SR Результат compressed frame 20 SR, frame 20 Spatial example-based SR, frame 20 18 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Resolution enhancement of lowKlamer Schutte,using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, quality videos SPIE 2006
  • 18. Only for Maxus  Key-frame based SR Идея: использовать HR ключевые кадры 19 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Video Using Key 2008
  • 19. Only for Maxus  Key-frame based SR Восстановление 20 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Video Using Key 2008
  • 20. Only for Maxus  Key-frame based SR Результаты 21 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Video Using Key 2008
  • 21. Only for Maxus  Key-frame based SR Результаты 22 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Video Using Key 2008
  • 22. Only for Maxus  Key-frame based SR Результаты 23 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Super Resolution ofMukherjee, ISCASFrames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Video Using Key 2008
  • 23. Only for Maxus  Example-based SR  Слабая обоснованность метода  Требуется наличие специфичного видеопотока  Зависимость от обучающей выборки 24 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 24. Only for Maxus  Содержание  Введение  Example-based SR  SRME  HMRF SR 25 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 25. Only for Maxus  SRME Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 26 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 26. Only for Maxus  SRME Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 27 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 27. Only for Maxus  SRME — апостериорная вероятность — интересующее решение Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 28 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 28. Only for Maxus  SRME Задание вероятностей (1) Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 29 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 29. Only for Maxus  SRME Задание вероятностей (2) Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 30 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 30. Only for Maxus  SRME Задание вероятностей (3) Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 31 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 31. Only for Maxus  SRME Решение (1) Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 32 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 32. Only for Maxus  SRME Решение (2) Две итерации:  Компенсация движения  Построение улучшенного кадра Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. 33 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 33. Only for Maxus  SRME source Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of = 20.44dB compressed low resolution video. 34 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 34. Only for Maxus  SRME bilinear Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of = 21.98dB compressed low resolution video. 35 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 35. Only for Maxus  SRME proposed SR Y-PSNRSimultaneous motion estimation and resolution enhancement of = 25.64dB compressed low resolution video. 36 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000
  • 36. Only for Maxus  Содержание  Введение  Example-based SR  SRME  HMRF SR 37 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 37. Only for Maxus  HMRF SR Standard decompression Smoothed image Sharpened image Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 38 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 38. Only for Maxus  HMRF SR Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 39 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 39. Only for Maxus  HMRF SR Шум квантования (1) Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 40 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 40. Only for Maxus  HMRF SR Шум квантования (2) Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 41 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 41. Only for Maxus  HMRF SR Шум компенсации (1) Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 42 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 42. Only for Maxus  HMRF SR Шум компенсации (2) — общее выражение — независимость шума Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 43 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 43. Only for Maxus  HMRF SR Условие гладкости Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 44 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 44. Only for Maxus  HMRF SR — гладкость — квантование — компенсация Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 45 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 45. Only for Maxus  HMRF SR Решение Градиент: Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 46 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 46. Only for Maxus  HMRF SR Решение Упрощение: Градиентный спуск: Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 47 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 47. Only for Maxus  HMRF SR Результаты Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 48 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 48. Only for Maxus  HMRF SR Результаты Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 49 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 49. Only for Maxus  HMRF SR Результаты Restoration of Compressed Video using Temporal Information, 50 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001
  • 50. Only for Maxus  Заключение  Рассмотрены Example-based и MAP методы  Многие методы используют информацию из потока или требуют дополнительные данные для работы  Прямые реализации алгоритмов сложны, но тем не менее многие из них возможно распараллелить (например, с использованием CUDA) 51 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 51. Only for Maxus  Литература  Simultaneous motion estimation and resolution enhancement of compressed low resolution video. Javier Mateos, A. K. Katsaggelos, Rafael Molina, ICIP, 2000  Restoration of Compressed Video using Temporal Information, Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, SPIE 2001  DCT Quantization Noise in Compressed Images, Mark A. Robertson and Robert L. Stevenson, 2004  Super-Resolving Compressed Video with Large Artifacts, Wen-Yi Zhao, ICPR 2004  Z. Lin and H-Y. Shum. Fundamental limits of reconstruction-based superresolution algorithms under local translation. PAMI, 2004  Resolution enhancement of low quality videos using a high-resolution frame, Tuan Phama, Lucas van Vlieta, Klamer Schutte, SPIE 2006  T.Q. Pham, M. Bezuijen, L.J. van Vliet, K. Schutte, and C.L. Luengo Hendriks. Performance of optimal registration estimators, SPIE 2005  Super resolution: an overview, C Papathanassiou and M Petrou, Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2005  Super Resolution of Video Using Key Frames, Fernanda Brandi, Ricardo de Queiroz, Debargha Mukherjee, ISCAS 2008 52 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
  • 52. Only for Maxus  Вопросы ? 53 CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group)