Video frame interpolation is an important low-level vision task, which can increase frame rate for more fluent visual experience. Existing methods have achieved great success by employing advanced motion models and synthesis networks. However, the spatial redundancy when synthesizing the target frame has not been fully explored, that can result in lots of inefficient computation. On the other hand, the computation compression degree in frame interpolation is highly dependent on both texture distribution and scene motion, which demands to understand the spatial-temporal information of each input frame pair for a better compression degree selection. In this work, we propose a novel two-stage frame interpolation framework termed WaveletVFI to address above problems. It first estimates intermediate optical flow with a lightweight motion perception network, and then a wavelet synthesis network uses flow aligned context features to predict multi-scale wavelet coefficients with sparse convolution for efficient target frame reconstruction, where the sparse valid masks that control computation in each scale are determined by a crucial threshold ratio. Instead of setting a fixed value like previous methods, we find that embedding a classifier in the motion perception network to learn a dynamic threshold for each sample can achieve more computation reduction with almost no loss of accuracy. On the common high resolution and animation frame interpolation benchmarks, proposed WaveletVFI can reduce computation up to 40% while maintaining similar accuracy, making it perform more efficiently against other state-of-the-arts. Code is available at https://github.com/ltkong218/WaveletVFI.


翻译:视频帧插值是一项重要的底层视觉任务,能够提升帧率以获得更流畅的视觉体验。现有方法通过采用先进的运动模型和合成网络已取得巨大成功,但在合成目标帧时尚未充分探索空间冗余问题,这可能导致大量低效计算。另一方面,帧插值中的计算压缩程度高度依赖于纹理分布和场景运动,这要求理解每对输入帧的时空信息以选择更优的压缩程度。本文提出一种新颖的两阶段帧插值框架WaveletVFI来解决上述问题。该框架首先通过轻量级运动感知网络估计中间光流,随后小波合成网络利用流对齐的上下文特征,结合稀疏卷积预测多尺度小波系数以实现高效的目标帧重建,其中控制各尺度计算的稀疏有效掩膜由关键阈值比率决定。不同于先前方法设置固定值,我们发现通过在运动感知网络中嵌入分类器,为每个样本学习动态阈值,可在几乎不损失精度的情况下实现更高的计算量降低。在常见的高分辨率及动画帧插值基准上,所提出的WaveletVFI能在保持相近精度的同时将计算量降低多达40%,相较于其他最先进方法展现出更高效率。代码开源地址:https://github.com/ltkong218/WaveletVFI。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Multimodal Large Language Model for Visual Navigation
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月3日
Arxiv
12+阅读 · 2021年7月26日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年4月9日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
VIP会员
最新内容
《人工智能在网络防御中的机遇》
专知会员服务
2+阅读 · 今天12:49
认知战:定义与能力发展
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:25
乌军利用美国“黄蜂”无人机摧毁俄军后勤
专知会员服务
7+阅读 · 6月7日
《支持作战级人机协同智能的交互式OODA流程》
专知会员服务
15+阅读 · 6月7日
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
8+阅读 · 6月6日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Multimodal Large Language Model for Visual Navigation
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月3日
Arxiv
12+阅读 · 2021年7月26日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年4月9日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员