| ENGLISH |
 |
 |
MSU Frame Rate Conversion Method
MSU Graphics & Media Lab (Video Group)
Алгоритм, идеи: Дмитрий Ватолин
Алгоритм, реализация: Сергей Гришин
Алгоритм позволяет вдвое увеличить частоту кадров (fps) видео потока. Такое преобразование осуществляется за счет генерации и добавления в поток новых кадров (см.рис).
Двукратное увеличение частоты кадров
Основными достоинствами алгоритма являются:
Первое достигается за счет построения скомпенсированных кадров с точностью в четверть пикселя.
Такая высокая точность получается в результате использования билинейной и бикубической интерполяции.
Второе достоинство метода заключается в том, что интерполированные кадры имеют
ту же резкость, что и кадры исходного видео потока. Следует заметить, что данное свойство не характерно
для большинства алгоритмов подобного типа.
Примеры работы алгоритма
На рисунке ниже рассмотрено сравнение описанного алгоритма с методом повторения кадров (Frame Repetition - FR) и методом линейной интерполяции (Linear Interpolation - LI) на примере работы на последовательности "akiyo". Справа изображена визуализация метрики PSNR интерполированных кадров по сравнению с оригинальными. Смысл раскраски на данном рисунке такой: красный цвет - большая разница, хорошо заметная "на глаз"; желтый - разница, немного меньше по сравнению в предыдущем случаем; зеленый - небольшая разница, практически не видимая для глаз; синий - почти нулевая разница и черный - нулевая разница. Таким образом, участки изображения метрики, имеющие красную и желтую окраску, обозначают области интерполированных кадров, которые сильно отличаются от соответствующих областей на оригинальном кадре.
Пример работы MSU, LI и FR на последовательнсоти "akiyo"
На рисунках, изображенных ниже, показаны кадры из последовательсностей, имеющих вчетверо увеличенную частоту кадров. Такое увеличение достигается за счет повторного использования алгоритма FRC по схеме, изображенной на рисунке:
На следующем рисунке приведено сравнение описанного алгоритма и метода
линейной интерполяции (Liner Interpolation - LI) на примере работы на последовательности
"waterfall":
Схема четырехкратного увеличения частоты кадров
Ниже приведены графики для сравнения качества работы FR, LI и MSU. По оси
ординат отложена формальная метрика качества PSNR только для интерполированных кадров
по сравнению с оригинальными (чем она выше, тем выше качество), по оси абсцисс - номер
интерполированного кадра.
Пример работы MSU и LI на последовательности "waterfall"
Качество работы MSU, LI и FR на последовательностях "BBC", "bus" и "foreman"
Ниже приведено сравнение алгоритма MSU FRC с методом Калифорнийского Университета (University of California, San Diego). Для сравнения использовались последовательности, имеющие вчетверо увеличенную частоту кадров:
На следующем рисунке легко видеть разницу в резкости кадров, полученных в результате
четырехкратного увеличения fps:
Сравнение MSU FRC и UCSD FRC на последовательсноти "dogs"
Кадры MSU и UCSD из преобразованной последовательности "dogs"
Для скачивания доступны несколько видео роликов, на которых легко видеть разницу качества
работы алгоритмов MSU FRC и UCSD FRC.
Данные последовательноси сгенерированны таким образом, что каждый кадр содержит одну и ту же часть
кадра из преобразованных последовательностей FR, MSU и LI. Такой способ построения
последовательностей делает сравнение различных методов FRC крайне легким и удобным.
Кадр из последовательности "crowd" для сравнения алгоритмов
Download
Фильтр недоступен из-за ограничений контракта с Самсунгом.
- Последовательность "dogs" для сравнения FR, MSU и UCSD (704x464, Divx 4.12, 2.1 Mb)
- Последовательность "crowd" для сравнения FR, MSU и UCSD (704x464, Divx 4.12, 2.6 Mb)
| Связаться с нами можно по адресу: |  |
- Новый проект FRC: Advanced FRC Project
- Бесплатный фильтр FRC: MSU Frame Rate Conversion
Другие материалы
Материалы по видео
Смотрите также материалы:
- По цветовым пространствам
- По JPEG
- По JPEG-2000