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【多媒体通信】基于表面拟合的视频编解码器性能评估:速率-能耗-失真三维视角下的编码效率优化研究

内容概要:本文探讨了视频编解码器性能评估的新方法,提出了一种基于速率-能量-失真(R-E-D)的三维表示法,通过曲面拟合技术整合编码速率、能耗和失真三个关键参数。传统方法如Bjøntegaard Delta(BD-rate)仅关注速率-失真(R-D),忽略了能耗的重要性。作者使用线性插值、多项式函数等曲面拟合方法,对x264、x265和VVenC三种编码器进行实验,评估不同预设和压缩率下的性能。结果显示,线性插值在支持点和非支持点上均表现出最高精度。通过对R-E-D曲面及其投影的分析,作者发现较新的编码器(如x265和VVenC)在相同比特率-能耗下提供更高的质量,并在相同能耗-失真水平下提供更低的比特率,因此推荐避免使用旧编码器(如x264和早期x265)的慢速预设。 适合人群:从事视频编码研究和开发的技术人员,特别是对能耗优化有需求的研究者和工程师。 使用场景及目标:①评估不同编码器配置在速率、能耗和失真之间的权衡;②选择最优编码器配置以实现高效视频编码;③为手持设备和其他能效敏感应用提供优化建议。 其他说明:本文的研究成果不仅有助于视频编码效率的提升,还为未来研究提供了新的视角,例如探索不同内容对R-E-D曲面的影响以及扩展到其他失真度量标准(如SSIM和VMAF)。此外,该研究得到了德国研究基金会的支持。

2025-07-21

MPAI-EEV: Standardization Efforts of Artificial Intelligence based End-to-End Video Coding

内容概要:本文介绍了基于人工智能的端到端视频编码标准(MPAI-EEV)的标准化努力。随着人工智能技术的快速发展,MPAI组织正在开发一系列名为MPAI-EEV的标准,旨在利用数据训练的神经网络压缩高保真视频数据所需的比特数。与传统混合框架不同,这种新方法不受传统编码方式的限制,可以实现更高的压缩效率。文章概述了MPAI-EEV的最新进展和技术设计哲学,包括参考模型的编码效率比较,以及一些初步尝试如无人机视频编码。此外,文章还讨论了当前的研究状态和发展时间表,总结了主要技术细节,并提供了进一步研究的参考点。 适用人群:对视频编码技术及其未来发展感兴趣的科研人员、工程师及行业专家。 使用场景及目标:①研究和开发下一代视频编码标准;②评估基于深度学习的视频编码技术性能;③探索无人机视频编码等新兴应用场景;④为视频编码领域的学术研究提供参考和支持。 其他说明:文章强调了神经网络在视频编码中的潜力,但也指出了几个需要解决的问题,如计算复杂度的降低、参数量庞大的标准化问题、模型的泛化能力和解释性、以及数据安全性。未来的研究方向包括提高室内场景的表现、优化帧内编码以及与其他媒体数据标准的协调。总之,本文系统地展示了MPAI-EEV在压缩无人机视频方面取得的成果,为相关领域的未来研究提供了全面的指导。

2025-07-17

【多媒体技术】UVG 4K视频数据集:50/120fps视频编码分析与开发的关键资源

内容概要:本文介绍了由Ultra Video Group (UVG) 开发并公开的UVG数据集,该数据集包含16个4K(3840×2160)测试视频序列,帧率为50或120 fps,格式为8位和10位4:2:0 YUV。这些视频序列由Sony F65摄像机拍摄并转换为YUV格式,存储于http://ultravideo.cs.tut.fi/#testsequences,采用非商业Creative Commons BY-NC许可。UVG数据集在空间和时间感知信息、率失真性能以及编码复杂度方面进行了详细评估,并与现有的HEVC/H.265和VVC/H.266参考视频编解码器进行了比较。研究表明,UVG数据集补充了现有的4K测试集,尤其适用于下一代VVC

2025-07-17

实时视频帧插值中的中间流估计算法:RIFE系统设计与性能分析提供源码

内容概要:本文提出了一种实时中间流估计算法RIFE(Real-time Intermediate Flow Estimation),用于视频帧插值(VFI)。RIFE采用神经网络IFNet直接从相邻帧和时间编码输入中估计中间流,并引入特权蒸馏方案来改进性能。实验表明,RIFE在多个公共基准上实现了最先进的性能,特别是在任意时间步帧插值场景中表现出色。此外,RIFE支持扩展到深度图插值和动态场景拼接等应用。 适合人群:计算机视觉研究人员、视频处理工程师、机器学习从业者,尤其是对视频帧插值技术感兴趣的读者。 使用场景及目标:① 实现高质量的实时视频帧插值,适用于媒体播放器、显示设备等;② 支持任意时间步的帧插值,提高视频帧率转换的灵活性;③ 减少带宽需求,提供视频编辑服务,适应计算资源有限的用户;④ 支持扩展应用,如深度图插值和动态场景拼接。 其他说明:RIFE的优势在于轻量级设计,不依赖预训练的光流模型,具有较高的效率和灵活性。文中还讨论了模型的设计细节、损失函数的选择以及一些局限性,为未来的研究提供了方向。此外,附录部分提供了RefineNet的架构、中间流可视化等补充材料。

2025-07-09

YOLOv13: Real-Time Object Detection with Hypergraph-Enhanced Adaptive Visual Perception提供源码

内容概要:本文介绍了一种先进的实时目标检测模型YOLOv13,它通过引入基于超图的自适应相关性增强机制(HyperACE)克服了现有YOLO系列模型只能建模局部二阶相关性的局限,实现了对复杂场景下多对多高阶相关性的有效捕捉。HyperACE机制利用超图计算自适应探索潜在的高阶相关性,并通过全管道聚合与分配范式(FullPAD)将增强后的特征分布到整个网络,从而显著提升了信息流动和表示协同。此外,YOLOv13采用深度可分离卷积块替代传统大核卷积块,大幅减少了参数量和计算复杂度。实验结果显示,YOLOv13在MS COCO数据集上达到了最先进的性能,同时保持了轻量化。 适合人群:从事计算机视觉研究的专业人士、对实时目标检测技术感兴趣的科研人员以及希望深入了解深度学习模型优化的工程师。 使用场景及目标:适用于需要高效、准确的目标检测应用场景,如工业异常检测、自动驾驶、视频监控等;目标是提高复杂场景下的检测精度,减少计算资源消耗,实现更快更轻量化的模型部署。 其他说明:该模型的代码和模型文件已在GitHub上公开,网址为https://github.com/iMoonLab/yolov13。实验结果表明,YOLOv13相比之前的版本,在不同尺度的模型上均有显著的性能提升,特别是在Nano和Small模型上表现出色。此外,通过消融实验验证了每个提出模块的有效性。

2025-07-11

【计算机视觉】统一任意时间视频帧插值与预测模型uniVIP提供源码

内容概要:本文介绍了uniVIP,一种统一的任意时间视频帧插值和预测模型。传统上,视频帧插值(合成中间帧)和预测(合成后续帧)被视为两个独立任务,分别使用不同的模型架构或训练权重。uniVIP通过扩展基于前向翘曲的插值模型UPR-Net,引入特殊任务编码通道,实现了这两个任务的统一处理。uniVIP不仅能合成任意时间点的帧(包括过去和未来的浮点时间),还能在常见的三帧数据上进行联合训练。实验结果表明,uniVIP在视频插值任务中表现与现有方法相当,在视频预测任务中超越了现有最佳方法。此外,uniVIP是首个能够进行任意时间帧预测的模型。 适合人群:对计算机视觉、深度学习以及视频处理技术感兴趣的科研人员和工程师,特别是从事视频帧插值和预测研究的专业人士。 使用场景及目标:①在视频处理应用中,如视频质量增强、视频压缩、自动驾驶、人类动作预测等领域;②通过uniVIP实现任意时间点的视频帧插值和预测,提高视频处理效率和效果;③减少部署成本并提升多任务学习的泛化能力。 其他说明:uniVIP模型的设计简单但有效,通过对UPR-Net的简单扩展,实现了对任意时间点帧的合成。该模型不仅能在标准测试集上取得优异成绩,还为未来在实际应用场景中的应用提供了可能性。代码已开源,可在GitHub上获取。

2025-07-10

【计算机视觉】基于Transformer的视频帧插值技术:跨尺度窗口注意力机制的设计与应用提供源码

内容概要:本文提出了一种基于Transformer架构的视频帧插值(VFI)新方法——VFIformer。传统卷积网络由于局部操作的局限性,在处理大运动场景时表现不佳。VFIformer通过引入跨尺度窗口注意力机制(CSWA),有效扩大了感受野并聚合多尺度信息,从而解决了这一问题。实验表明,VFIformer在多个公开数据集上取得了最先进的性能。此外,文中还进行了详细的消融研究,验证了模型各组件的有效性。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和技术开发者,特别是对视频处理、深度学习和Transformer架构感兴趣的读者。 使用场景及目标:①处理具有大运动场景的视频帧插值任务;②提高视频帧率,减少运动模糊和抖动;③应用于视频压缩、视频修复、慢动作生成等领域。 其他说明:虽然VFIformer在性能上优于现有方法,但计算成本较高。未来工作将探索更高效的实现方式,并扩展模型以支持任意时间点的帧插值。此外,附录提供了更多实现细节和定量对比结果,包括轻量级版本的训练情况。

2025-07-09

【计算机视觉】FILM:用于大运动场景帧插值的深度学习算法设计与实现提供源码

内容概要:本文介绍了一种名为FILM(Frame Interpolation for Large Motion)的帧插值算法,旨在从近似重复的照片中合成慢动作视频。该方法解决了现有技术在处理大场景运动时遇到的挑战。FILM采用了多尺度特征提取器,共享权重并在不同尺度上进行无尺度双向运动估计,从而有效应对大小运动。为了修复由大运动引起的宽遮挡区域并生成清晰的帧,FILM引入了基于Gram矩阵的损失函数。此外,FILM还提出了一种统一的单阶段架构,简化了训练过程,无需额外的光流或深度网络。实验结果表明,FILM在多个基准测试中优于现有方法,特别是在处理大运动方面表现优异。 适合人群:计算机视觉研究人员、从事图像处理和视频合成的工程师、对深度学习和神经网络感兴趣的学者。 使用场景及目标:①从近似重复的照片中创建高质量的慢动作视频;②处理具有大运动的视频帧插值问题,如电影制作中的特效处理;③研究大运动场景下的图像修复和补全技术。 其他说明:源代码和预训练模型可以在https://film-net.github.io获得。实验结果展示了FILM在处理大运动场景时的优越性能,并提供了详细的实现细节和补充材料。此外,FILM在处理常规运动场景时同样表现出色,能够生成高质量、平滑的视频。

2025-07-09

【计算机视觉】基于统一金字塔递归网络的视频帧插值技术:UPR-Net在复杂运动场景下的高效帧合成与优化种名为UPR提供源码

内容概要:本文介绍了一种新型的统一金字塔递归网络(UPR-Net),用于视频帧插值。UPR-Net结合了双向光流估计和前向扭曲的帧合成,在金字塔框架中利用轻量级递归模块进行迭代优化。该网络能够在保持极低参数量(1.7M)的同时,在多个基准测试中表现出色,尤其在大运动场景下具有显著优势。文章还展示了UPR-Net在不同分辨率下的性能表现,并通过消融实验验证了各个设计选择的有效性。 适合人群:从事计算机视觉、深度学习领域的研究人员和技术人员,特别是对视频处理和帧插值感兴趣的从业者。 使用场景及目标:①处理高分辨率视频中的复杂运动场景;②提高视频帧插值的质量和效率;③适用于需要实时处理和低资源消耗的应用,如移动设备上的视频处理。 其他说明:UPR-Net不仅在低分辨率数据集上训练后能很好地推广到高分辨率测试集中,而且支持任意时间点的多帧插值。此外,作者计划在未来工作中探索更多相关问题,如使用预训练的光流模型替代当前的运动估计器,以及研究多帧插值训练是否有助于提升测试时的表现。

2025-07-10

【计算机视觉】基于解缠运动建模的视频帧插值方法MoMo:提升感知质量与计算效率提供源码

内容概要:本文介绍了一种名为MoMo的解耦运动建模方法,用于视频帧插值(VFI)。MoMo专注于中间运动的建模而非直接像素生成,采用两阶段训练策略。第一阶段训练帧合成网络和光流模型,第二阶段引入运动扩散模型生成双向光流图。该方法首次将生成模型应用于VFI中的光流建模,显著提升了视觉质量并减少了计算需求。实验结果表明,MoMo在多个基准测试中取得了最佳表现,特别是在感知度量方面表现出色。 适合人群:对计算机视觉、视频处理和深度学习感兴趣的科研人员和工程师。 使用场景及目标:①需要高质量视频帧插值的应用,如慢动作生成、视频压缩和动画制作;②希望提高视频流畅性和图像清晰度的研究和开发项目;③探索生成模型在视频处理任务中的应用潜力。 其他说明:MoMo通过引入新颖的U-Net架构和凸上采样层,实现了高效的光流预测。相比现有方法,MoMo在保持高视觉质量的同时,大幅减少了运行时间和计算资源的需求。代码已开源,方便研究者和开发者进一步探索和改进。

2025-07-10

【计算机视觉】动态视频帧插值与难度预评估结合:提升视频帧插值的效率与准确性

内容概要:本文介绍了一种集成难度预评估的动态视频帧插值(Dynamic VFI)方法。现有VFI模型难以在准确性和效率之间取得良好平衡:快速模型往往准确性差,而高精度模型通常运行缓慢。为此,作者提出了一种结合难度评估与视频帧插值的新方法。首先利用预评估模型测量输入帧的插值难度级别,然后动态选择合适的VFI模型生成插值结果。此外,还收集并标注了一个大规模的VFI难度评估数据集用于训练预评估模型。实验表明,该方法可以显著改善VFI的准确性和效率之间的权衡。 适合人群:对计算机视觉、深度学习、视频处理领域感兴趣的科研人员和工程师,特别是关注视频帧插值技术的研究者。 使用场景及目标:①适用于需要高效且高质量视频帧插值的应用场景,如慢动作视频生成、视频编辑、智能显示设备等;②旨在提高工业产品中视频帧插值的性能,特别是对于具有较大运动或复杂纹理的困难样本,同时保持简单样本的高效处理。 其他说明:该研究不仅提出了一个新的动态VFI框架,还贡献了一个大规模的VFI难度评估数据集,有助于推动相关领域的进一步发展。VFI-DPA模型作为一个轻量级插件,能够灵活地与其他VFI模型结合使用,以适应不同应用场景的需求。在实验部分,作者展示了所提方法在多个数据集上的优越表现,并通过消融实验验证了各组件的有效性。

2025-07-09

视频处理基于深度级联网络结构的视频帧插值方法研究:提升帧率转换与运动模糊减少的效果

内容概要:本文提出了一种用于视频帧插值的深度级联网络结构。视频帧插值技术旨在通过插入中间帧将低帧率视频转换为高帧率视频,广泛应用于视频帧率转换和减少运动模糊伪影。传统方法主要集中在准确的运动估计上,而基于卷积神经网络(CNN)的方法近年来取得了显著进展。本文详细分析了现有方法的优点与局限,并提出了由三个自编码器网络组成的级联系统,包括初始帧插值网络和优化网络。实验结果表明,所提出的级联结构在定量和定性评估方面均优于现有最先进方法。 适合人群:计算机视觉和图像处理领域的研究人员和技术人员,特别是对视频处理、深度学习及卷积神经网络有研究兴趣的专业人士。 使用场景及目标:①适用于需要提高视频质量或改变视频帧率的应用场景;②解决视频处理中常见的挑战,如大遮挡区域、快速运动物体等;③通过深度学习改进视频帧插值的效果,为后续的研究提供参考。 其他说明:该研究不仅在多个数据集上进行了广泛的性能测试,还探讨了不同网络组件组合的影响。尽管所提方法在性能上有明显优势,但其计算复杂度较高,未来工作将致力于开发更加紧凑且可端到端训练的网络结构以降低运行时间和内存消耗。

2025-07-09

【计算机视觉】基于轨迹感知Transformer的视频帧插值模型设计:提高复杂运动场景下的插值精度与鲁棒性

内容概要:本文提出了一种新的轨迹感知Transformer(TTVFI),用于视频帧插值(VFI)。现有的VFI方法通常采用两步解决方案:基于光流的运动估计和通过深度神经合成网络融合扭曲像素。然而,这种方法可能导致新帧的扭曲特征不对齐,尤其是在复杂运动情况下。TTVFI通过引入轨迹感知Transformer来解决这一问题,它将不一致运动的扭曲特征表示为查询标记,将原始连续帧的相关区域表示为键和值,通过自注意力机制沿轨迹融合原始特征到中间帧。实验结果表明,TTVFI在四个广泛使用的VFI基准上优于现有方法。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和技术开发者,尤其是对视频处理、深度学习和Transformer架构有一定了解的人士。 使用场景及目标:①适用于需要高质量视频帧插值的应用,如慢动作视频生成、帧率提升、视频压缩和视图合成;②旨在提高视频帧插值的准确性,减少因不一致运动导致的扭曲和模糊。 其他说明:TTVFI通过多尺度融合和注意力机制改进了特征表示,增强了对复杂运动场景的适应能力。该方法不仅在标准数据集上表现优异,还展示了强大的泛化能力。未来工作将集中在扩展跨帧运动轨迹建模和将轨迹感知Transformer应用于更多低级视觉任务。

2025-07-09

【计算机视觉】基于流引导的可变形补偿网络的视频帧插值方法研究与实现

内容概要:本文提出了一种用于视频帧插值(VFI)的流引导可变形补偿网络(FGDCN)。该方法将帧采样过程分解为两个步骤:流步和变形步。流步采用粗到精的流估计网络直接估计中间流并合成锚帧;变形步则利用金字塔可变形补偿网络来弥补流步中丢失的细节。为了确保流估计的准确性,引入了蒸馏损失和任务导向损失进行监督。此外,还提出了金字塔重建损失,从图像和频率域监督模型。实验结果显示,FGDCN在多个数据集上表现出色,参数量较少。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和技术人员,尤其是对视频帧插值、光流估计和可变形卷积感兴趣的从业者。 使用场景及目标:①用于视频处理和增强任务,如提高视频帧率、修复损坏视频等;②研究和开发更高效的视频帧插值算法,特别是在处理复杂运动场景时。 其他说明:FGDCN结合了基于流的方法和基于可变形卷积(DConv)的方法,克服了单一模型的局限性,提升了对复杂运动的处理能力。实验结果表明,该方法不仅在性能上优于现有方法,而且具有更高的计算效率。此外,文章详细介绍了模型架构、训练策略以及不同损失函数的作用,为后续研究提供了有价值的参考。

2025-07-09

【计算机视觉】基于边缘感知网络的视频帧插值技术:减少运动模糊并提升插值帧质量的研究与应用种名为Edge-A

内容概要:本文提出了一种基于边缘感知网络(EA-Net)的视频帧插值方法,旨在通过整合边缘信息来减少大运动和遮挡导致的图像模糊,提高插值帧的质量。EA-Net采用端到端架构,分为两个阶段:边缘引导的光流估计和边缘保护的帧合成。光流估计阶段引入了三种边缘感知机制(增强、连接、双流),以强调帧边缘并提高光流图的准确性。帧合成阶段则设计了光流细化模块和注意力模块,分别用于优化光流图和自适应调节双向光流图的权重。此外,通过帧和边缘判别器进行对抗训练,进一步增强了合成帧的真实性和清晰度。实验结果表明,EA-Net在单帧和多帧插值任务上均优于现有方法。 适合人群:从事计算机视觉、视频处理及相关领域的研究人员和技术人员,特别是对视频帧插值技术感兴趣的读者。 使用场景及目标:①适用于需要提升视频质量的任务,如动画制作、高速摄影、慢动作生成等;②通过边缘感知机制提高光流估计的准确性,从而改善插值帧的质量,特别是在物体边界处减少模糊和伪影;③在单帧和多帧插值任务中提供更高的PSNR和SSIM指标。 其他说明:EA-Net的优势在于其紧凑的架构,不需要预训练模型或额外注释数据,同时在多个基准数据集上的表现优于复杂结构的方法。实验结果不仅验证了边缘信息的重要性,还展示了该方法在实际应用中的潜力。

2025-07-09

【计算机视觉】基于3D卷积神经网络的视频帧插值非线性运动估计:多帧输入的自适应像素级非线性运动建模方法设计

内容概要:本文提出了一种基于3D卷积神经网络的空间时间卷积方法,用于视频帧插值任务。该方法利用四个连续视频帧之间的双向光流和遮挡图作为输入,通过3D CNN预测每个像素的非线性运动模型。该模型能够自适应选择线性和二次运动模型,并通过反向光流估计、运动细化和融合掩码模块最终生成高质量的插值帧。实验表明,该方法在多个公开数据集上达到了最先进的性能。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和工程师,尤其是对视频处理和深度学习技术有一定了解的人群。 使用场景及目标:①适用于需要提升视频帧率的应用,如慢动作视频生成、视频压缩解压缩框架、从GIF图像生成短视频等;②旨在提高视频帧插值的质量,特别是在处理复杂非线性运动时;③为视频帧插值提供一种新的高效解决方案,能够在保持低参数量的同时实现高性能。 其他说明:该研究不仅在多个数据集上验证了其方法的有效性,还进行了详细的消融实验,探讨了不同模块(如BFE、MR、BME)的重要性以及不同输入特征(RGB与光流+遮挡图)的影响。此外,作者指出未来可以进一步探索将RGB帧作为输入以改善性能,并研究更高阶的运动建模方法。

2025-07-09

【计算机视觉】基于元学习的场景自适应视频帧插值算法:提升多变场景下的帧间插值性能

内容概要:本文提出了一种基于元学习(meta-learning)的场景自适应视频帧插值方法,旨在充分利用测试时可用的额外信息来提升视频帧插值的效果。传统方法难以应对不同视频中的多样运动和遮挡情况,导致单一模型难以泛化到所有视频。本文通过引入元学习,使模型能够在测试阶段快速适应新视频,从而显著提高性能。具体而言,该方法首先利用少量输入帧进行快速参数更新,然后应用于整个视频序列。实验表明,该方法在多个基准数据集上均优于现有方法,特别是在处理大运动场景时表现出色。 适合人群:计算机视觉研究人员、深度学习开发者以及对视频处理技术感兴趣的工程师。 使用场景及目标:①适用于需要高质量视频帧插值的应用场景,如慢动作生成和帧率转换;②目标是提高视频帧插值的质量,尤其是在处理复杂运动和遮挡的情况下;③帮助研究者理解元学习如何应用于低级视觉任务并取得良好效果。 其他说明:本文提出的框架可以轻松集成到现有的视频帧插值网络中,无需更改架构或增加额外参数。此外,作者还提供了源代码和预训练模型以促进复现和进一步研究。实验部分详细分析了不同超参数设置对性能的影响,为后续优化提供了参考。

2025-07-09

【计算机视觉】TimeLens:基于事件相机的视频帧插值技术在高动态场景中的应用与性能提升

内容概要:本文介绍了Time Lens,一种基于事件相机的视频帧插值方法。传统帧插值方法仅依赖于相邻的关键帧进行中间帧生成,但在高动态场景下表现不佳。事件相机能够捕捉像素亮度变化,提供高时间分辨率和低延迟的视觉信息,从而弥补了传统方法的不足。Time Lens结合了合成和光流估计两种插值方法的优点,利用事件数据处理非线性运动和光照变化,实现了高质量的帧插值。实验结果显示,Time Lens在多个基准测试中显著优于现有方法,特别是在处理高动态场景时表现出色。此外,作者还发布了HS-ERGB数据集,用于评估基于事件和帧的视频插值方法。 适合人群:对计算机视觉、视频处理技术感兴趣的科研人员和工程师,特别是关注事件相机和帧插值领域的专业人士。 使用场景及目标:①需要处理高动态场景(如快速运动物体、光照变化)的视频插值任务;②希望提升视频帧率,实现慢动作效果的应用;③研究事件相机与传统帧相机结合的技术方案,推动视频处理技术的发展。 其他说明:Time Lens不仅在合成和光流估计方面表现出色,还通过引入事件数据解决了传统帧插值方法难以处理的问题。该方法在多个公开数据集上进行了验证,证明了其优越性和鲁棒性。此外,发布的HS-ERGB数据集为未来的研究提供了宝贵的资源。

2025-07-09

【计算机视觉】模糊视频帧插值方法研究:联合减少运动模糊与提升帧率的技术方案提供源码

内容概要:本文提出了一种模糊视频帧插值方法(BIN),旨在同时减少运动模糊并提升帧率。现有方法通常将这两个任务分开处理,而本文的方法通过金字塔模块和跨金字塔递归模块联合优化了这两个问题。金字塔模块能够灵活调整空间感受野和时间范围,从而平衡计算复杂度与恢复质量。跨金字塔递归模块则利用ConvLSTM单元传播帧间信息,确保时间一致性。实验结果表明,该方法在多个数据集上优于现有技术。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和技术人员,特别是对视频处理、图像去模糊和帧插值感兴趣的读者。 使用场景及目标:①研究视频处理中的运动模糊和帧率提升问题;②开发高效的视频增强算法,适用于低帧率和模糊输入的视频;③评估和改进基于深度学习的视频处理模型。 其他说明:本文不仅详细介绍了模型架构和训练细节,还提供了开源代码和预训练模型,方便读者进行复现和进一步研究。此外,文中还引入了一个新的评估指标——基于光流估计的运动平滑度,用于衡量合成视频序列的运动一致性。

2025-07-09

XVFI: eXtreme Video Frame Interpolation提供源码

内容概要:本文介绍了针对视频帧插值(VFI)任务提出的高分辨率数据集X4K1000FPS以及一种新的极端VFI网络(XVFI-Net)。X4K1000FPS数据集由4K分辨率、1000fps的视频组成,包含丰富的运动、遮挡和纹理变化,旨在解决现有低分辨率数据集对高分辨率视频处理效果不佳的问题。XVFI-Net采用递归多尺度共享结构,分为双向光流学习模块(BiOF-I和BiOF-T),能够有效捕捉大运动并稳定估计光流。实验结果显示,XVFI-Net在X4K1000FPS和其他基准数据集上均表现出色,尤其在极端运动场景下性能显著优于现有方法。 适合人群:计算机视觉领域的研究人员和工程师,特别是关注视频处理、光流估计和深度学习模型设计的专业人士。 使用场景及目标:①研究和开发针对高分辨率视频的帧插值技术;②提升视频处理系统的性能,特别是在处理快速运动场景时;③评估不同VFI模型在极端条件下的表现,为实际应用提供参考。 阅读建议:本文详细描述了XVFI-Net的设计思路和技术细节,建议读者重点关注模型架构、训练方法和实验结果部分。此外,理解X4K1000FPS数据集的特点及其构建过程对于从事相关研究具有重要意义。所有源代码和数据集已公开,便于读者复现实验并进行进一步探索。

2025-07-09

【形式化数学】基于工具集成强化学习的定理证明模型:StepFun-Prover在Lean 4中实现高效自动推理

【形式化数学】基于工具集成强化学习的定理证明模型:StepFun-Prover在Lean 4中实现高效自动推理

2025-11-15

【机器人学习】基于异构预训练Transformer的本体感知-视觉策略学习:跨多形态机器人系统的通用表征建模

内容概要:本文提出了一种名为异构预训练Transformer(HPT)的新型架构,旨在通过跨不同机器人形态、任务和环境的大规模异构数据进行预训练,学习通用的机器人策略表示。HPT采用模块化设计,包括针对不同本体的特定“茎”(stem)、共享的“主干”(trunk)以及任务特定的“头”(head),将来自不同传感器(如视觉与本体感知)的输入映射为统一的短序列标记,在共享的Transformer主干中处理,从而实现对多样化数据的有效融合与迁移。研究利用了52个涵盖真实机器人、仿真环境及人类视频的数据集,模型参数达11亿,验证了HPT在扩展性方面的优势,其在未见任务上的微调性能相比基线提升了超过20%。; 适合人群:具备机器学习与机器人学背景的研究人员,尤其是关注多模态表示学习、跨领域迁移学习及大规模预训练模型构建的高校学者与工业界工程师;熟悉深度学习框架并有实际项目经验的技术开发者亦可从中获得启发。; 使用场景及目标:①解决机器人学习中因硬件形态、传感器配置和任务差异导致的数据异构性问题;②提升机器人策略模型在新任务、新环境下的泛化能力与样本效率;③探索基于统一表示空间的通用机器人基础模型构建路径;④支持从仿真到现实(Sim-to-Real)的高效迁移应用。; 阅读建议:建议结合开源代码与实验设置深入理解HPT的实现细节,重点关注stem的设计选择(如注意力机制用于标记化)、trunk的可扩展性分析及transfer learning中的性能表现。同时应关注文中关于损失函数选择、数据加权采样策略及失败案例的讨论,以全面评估该方法的实际潜力与局限。

2025-11-03

【深度学习架构】基于动态Tanh函数的Transformer无归一化训练:替代层归一化机制的设计与多模态任务性能验证

内容概要:本文提出了一种名为动态双曲正切(Dynamic Tanh,简称DyT)的简单替代方法,用于Transformer架构中去除归一化层(如Layer Norm或RMSNorm)。作者发现归一化层的输入输出映射呈现出类似tanh函数的S型曲线,因此设计了DyT操作:DyT(x) = tanh(ωx),其中ω为可学习参数,用以模拟归一化层对激活值的缩放与极端值压缩效果。实验表明,在多种任务(包括图像识别、语言建模、扩散模型、语音和DNA序列建模)中,使用DyT替代归一化层的模型性能相当甚至更优,且无需调整超参数。该研究挑战了“归一化层对深度网络训练不可或缺”的传统认知,并揭示其核心作用可能在于非线性压缩极端值。; 适合人群:从事深度学习、神经网络架构研究的研究人员与工程师,特别是关注Transformer优化、归一化机制及其替代方案的技术人员;具备一定神经网络理论基础的研究生或工业界从业者。; 使用场景及目标:①探索不依赖归一化层的新型稳定训练方法;②理解归一化层在Transformer中的真实作用机制;③在实际模型设计中尝试替换归一化层以简化架构或提升效率;④为构建更高效、轻量化的Transformer提供理论支持与技术路径。; 阅读建议:建议结合文中图示(如图1-3)深入理解DyT的设计动机,重点关注第3节对归一化行为的经验分析与第5节跨领域的实验证明;同时注意DyT并非通用激活函数,而是专门用于替代归一化层的操作,应避免混淆其用途。

2025-11-03

视觉语言预训练领域中的高效方法:基于掩码的快速语言-图像预训练模型设计与性能优化

内容概要:本文提出了一种名为快速语言-图像预训练(FLIP)的新方法,旨在提高CLIP模型训练的效率和准确性。通过在训练过程中随机遮蔽并移除大量图像块,FLIP能够在相同的时间内学习更多的图像-文本对,并在相似的内存占用下每轮次对比更多的样本,从而实现了准确性和训练时间之间的有利权衡。实验结果显示,在4亿个图像-文本对的数据集上,FLIP不仅提高了准确率,还加快了训练速度。此外,借助加速效果,研究团队探索了增加模型规模、数据量或训练长度的扩展行为,并报告了令人鼓舞的结果和比较。希望这项工作能促进未来关于扩大视觉-语言学习的研究。 适合人群:具备一定编程基础,工作1-3年的研发人员。 使用场景及目标:①理解如何在大规模视觉-语言任务中应用遮蔽技术来优化训练过程;②探讨模型大小、数据量和训练时长等因素对视觉-语言预训练的影响;③为相关领域的研究人员提供一种高效且有效的训练框架参考。 阅读建议:此资源以开发简化版Spring学习其原理和内核,不仅是代码编写实现也更注重内容上的需求分析和方案设计,所以在学习的过程要结合这些内容一起来实践,并调试对应的代码。

2025-11-03

【多模态大模型】基于图摘要的分组视觉令牌选择与聚合:高效MLLM推理中视觉信息压缩与性能平衡方法

内容概要:本文提出了一种名为VISA(group-wise Visual token Selection and Aggregation)的新方法,用于解决多模态大语言模型(MLLMs)中因视觉token过多导致的推理效率低下问题。与传统的token剪枝或合并方法不同,VISA通过图摘要技术实现视觉token的聚合,将被移除token的信息传递给保留的token,从而在压缩token数量的同时最大限度保留视觉信息。此外,VISA引入了分组式token选择策略(GTS),利用每组LLM层末尾的文本token注意力来指导视觉token的筛选,提升信息提取的稳定性。该方法在LLaVA-1.5、LLaVA-NeXT和Video-LLaVA等多个模型和基准上验证了其有效性,显著提升了推理速度(最高提速2.08倍)且性能损失极小(如保持98.14%性能)。; 适合人群:从事多模态人工智能、大语言模型优化、计算机视觉与自然语言处理交叉领域的研究人员和工程师,具备深度学习和Transformer架构基础的技术人员。; 使用场景及目标:①应用于多模态大模型(如视觉问答、图像描述、视频理解)中优化视觉token处理,提升推理效率;②在不重新训练模型的前提下实现即插即用的推理加速;③在高分辨率图像或视频输入场景下缓解token冗余问题,平衡模型性能与计算开销。; 阅读建议:建议结合图示(如图2框架图)和算法流程(Algorithm 1)深入理解VTA与GTS的协同机制,重点关注消融实验(表6、7)和可视化结果(图3)以掌握方法优势,同时可参考附录中的超参数设置进行复现与调优。

2025-08-29

【计算机视觉】基于轻量模型的无参考人脸图像质量评估方法研究:VQualA 2025挑战赛技术综述

内容概要:本文介绍了VQualA 2025人脸图像质量评估(FIQA)挑战赛的方法与结果,旨在推动在计算资源受限条件下高效、精准的人脸图像质量评估模型的发展。该挑战要求参赛模型在不超过0.5 GFLOPs和500万参数的限制下,预测任意分辨率人脸图像的平均意见得分(MOS)。比赛吸引了127名参与者,共提交1519次结果,最终13支团队提交了完整方案。各团队采用了轻量级网络架构(如MobileNet、ShuffleNet、RegNet等),结合自训练、知识蒸馏、多阶段训练、双分支结构、注意力机制和相关性优化损失函数等技术,在保证效率的同时显著提升了性能。排名第一的方案ECNU-SJTU VQA Team通过自训练增强教师模型,并利用知识蒸馏得到高性能轻量学生模型,取得了0.9664的综合评分,优于基线模型0.13以上。; 适合人群:计算机视觉方向的研究人员、从事图像质量评估或轻量化模型设计的工程师,以及参与AI竞赛的开发者;具备深度学习和图像处理基础知识。; 使用场景及目标:① 探索适用于移动端和边缘设备的高效FIQA模型设计方法;② 学习如何在严格计算约束下通过知识蒸馏、自训练、多尺度训练等策略提升模型性能;③ 借鉴不同团队在数据增强、损失函数设计(如相关性损失、WingLoss)、模型融合等方面的创新实践。; 阅读建议:建议结合各团队提交的技术方案图示与训练细节,重点分析其在轻量化与性能平衡上的设计思路,尤其是知识蒸馏、双分支结构与评分分布均衡采样等关键技术的有效性,可为实际部署提供参考。

2025-08-28

【计算机视觉】实时物体检测在流式感知中的应用:基于双流感知模块和趋势感知损失的未来预测框架设计

内容概要:本文探讨了实时物体检测在流感知任务中的应用,旨在解决自动驾驶中环境感知和快速反应的问题。作者提出了一种新的框架,通过赋予实时模型预测未来的能力来应对这一挑战。该框架引入了双重感知模块(Dual-Flow Perception, DFP),包括动态流和静态流,用于捕捉运动趋势和基本检测特征。此外,还引入了趋势感知损失函数(Trend-Aware Loss, TAL),根据对象的不同移动速度动态分配权重。实验表明,该方法在Argoverse-HD数据集上显著提高了性能,mAP提升了4.9%,并且在不同移动速度下表现出良好的鲁棒性。 适合人群:从事计算机视觉、自动驾驶领域研究的专业人士,特别是对实时物体检测和流感知感兴趣的科研人员和工程师。 使用场景及目标:①适用于需要快速响应的自动驾驶系统,确保车辆能够及时感知周围环境变化并做出安全决策;②提升实时物体检测模型对未来状态的预测能力,减少因处理延迟导致的误差;③改进现有实时检测器的设计,提高其在流感知任务中的表现。 其他说明:本文提出的框架不仅在性能上有显著提升,而且具有较强的实用性和可扩展性。通过简化任务为“预测下一帧”,作者展示了如何利用现有的实时检测器实现高效的流感知。此外,文中还讨论了不同参数设置对模型性能的影响,并通过消融实验验证了各组件的有效性。

2025-08-13

【计算机视觉领域】十年对抗数据集偏差:现代神经网络能否识别不同数据集图像来源?-基于大规模数据集的深度学习模型评估与分析

内容概要:本文重新审视了十年前由Torralba和Efros提出的“数据集分类”实验,探讨现代神经网络在大规模、多样化的数据集上对数据集偏差的捕捉能力。研究表明,现代神经网络能够以高达84.7%的准确率区分不同来源的数据集(如YFCC、CC、DataComp)。这种高准确率不仅体现在不同数据集组合、模型架构和大小上,还表明神经网络可以发现并利用数据集中的一般化模式,而不仅仅是记忆训练数据。进一步的实验表明,即使在自监督学习的情况下,预训练模型也能捕捉到数据集间的差异。此外,人类参与者在这项任务中的表现远低于神经网络,平均准确率仅为45.4%,这表明神经网络在捕捉数据集偏差方面的能力远超人类。 适合人群:计算机视觉、机器学习领域的研究人员和技术人员,尤其是关注数据集偏差和模型泛化能力的人群。 使用场景及目标:①评估现代神经网络在捕捉数据集偏差方面的性能;②研究不同数据集组合、模型架构和训练策略对数据集分类任务的影响;③探索自监督学习方法在捕捉数据集偏差方面的潜力;④理解数据集偏差对模型泛化能力的影响。 其他说明:本文通过一系列实验展示了现代神经网络在捕捉数据集偏差方面的强大能力,强调了数据集偏差问题仍未得到有效解决。未来的研究应致力于减少数据集偏差,并开发更强大的模型来应对这一挑战。此外,文中还进行了用户研究,揭示了人类在执行相同任务时的表现远不如神经网络,进一步证明了神经网络在捕捉数据集偏差方面的优势。

2025-08-13

物理推理基于去噪哈密顿网络的多任务物理系统建模与推理:非局部时间关系和全局条件机制的设计与应用

内容概要:本文提出了一种新型框架——去噪哈密顿网络(Denoising Hamiltonian Network, DHN),将哈密顿力学算子推广为更灵活的神经算子,旨在解决现有物理建模方法的局限性。DHN通过引入非局部时间关系、去噪机制和全局条件机制,增强了对复杂物理系统的建模能力。实验表明,DHN在轨迹预测与补全、参数估计、轨迹插值等任务上表现出色。 适合人群:具备一定机器学习和物理学基础的研究人员和工程师。 使用场景及目标:①适用于需要精确物理约束的物理系统建模任务;②支持多系统建模,能够处理不同类型的物理系统;③适用于从稀疏观测数据中推断物理参数的任务;④支持高分辨率轨迹插值,提升数据的时空分辨率。 其他说明:DHN不仅扩展了哈密顿神经网络的能力,还引入了自编码器框架,使得模型能够在推理时优化全局潜在代码。此外,DHN通过不同的掩码模式实现了灵活的推理策略,包括自回归、超分辨率和任意阶次掩码。实验结果表明,DHN在单摆和双摆系统中均表现出优异的能量守恒能力和泛化性能。尽管DHN在计算成本上较高,但它为物理推理提供了一种新的视角,有望推动物理基础学习的发展。

2025-08-13

生成模型基于平均流的一步生成模型优化:图像生成中的高效单步扩散方法设计

内容概要:本文提出了一种名为MeanFlow的新框架,用于一步生成模型。MeanFlow的核心思想是引入平均速度的概念,与传统流匹配方法建模瞬时速度不同。平均速度定义为时间间隔内的位移除以时间间隔。通过推导瞬时速度和平均速度之间的内在关系,研究者构建了一个损失函数来训练神经网络直接模拟平均速度场。该方法不需要预训练、蒸馏或课程学习,展示了强大的经验性能,在ImageNet 256×256数据集上仅用一次函数评估(1-NFE)就达到了3.43的FID分数,显著优于之前的单步扩散/流模型。此外,MeanFlow还支持分类器自由引导(CFG),可在不影响单步生成的前提下提高生成质量。 适用人群:对深度学习和生成模型感兴趣的科研人员,尤其是从事图像生成领域的研究人员和工程师。 使用场景及目标:①研究一步生成模型,特别是平均速度在生成模型中的应用;②探索一步生成模型与多步生成模型之间的性能差距;③改进生成模型的训练方法,减少计算资源消耗。 其他说明:MeanFlow模型不仅在单步生成上表现出色,而且支持分类器自由引导(CFG),可以在不影响单步生成效率的情况下提高生成质量。实验结果表明,该方法在不同模型大小和训练时长下具有良好的可扩展性。此外,MeanFlow的训练成本较低,具有较高的实际应用潜力。

2025-08-13

【计算机视觉与图形学】基于物理兼容性的单视图3D物体建模框架:确保静态平衡状态下的几何一致性及稳定性

内容概要:本文介绍了一种从单张图像重建物理兼容3D对象的计算框架。现有方法通常忽视了物理特性,导致重建的3D对象在现实世界中表现出不稳定或不期望的变形。该框架通过分解三个正交属性(机械属性、外部力、静止形状几何)并将其与静态平衡关联,确保优化后的物理形状表现出预期的物理行为。评估表明,该框架在Objaverse数据集上显著增强了3D模型的物理真实性,适用于动态模拟和3D打印等实际应用。 适合人群:计算机图形学、计算机视觉及相关领域的研究人员和技术开发者。 使用场景及目标:①确保从单张图像重建的3D对象符合现实世界的物理规律;②提高3D对象在虚拟环境、动态模拟和3D打印中的稳定性和真实性;③解决现有方法中因忽视物理特性而导致的不稳定和不期望变形问题。 其他说明:本文提出的框架不仅提升了3D模型的物理兼容性,还展示了其在不同应用场景中的广泛适用性。未来工作将集中在自动化提取材料属性和外部力,以及扩展到处理动态变化的3D对象。此外,研究团队还讨论了该技术可能带来的社会影响,包括潜在的负面效应及应对措施。

2025-08-13

【神经架构搜索】基于随机特征的可微分架构搜索方法

内容概要:本文旨在解决可微架构搜索(DARTS)中的性能崩溃问题,通过引入随机特征(Random Features)改进DARTS算法。研究发现,仅训练BatchNorm层可以显著提升搜索性能,并提出了RF-DARTS和RF-PCDARTS两种改进版本。通过理论分析和实验验证,随机特征能够稀释跳连接(skip-connection)作为辅助连接的作用,使模型更专注于公平的操作选择。实验结果显示,RF-DARTS在CIFAR-10上达到了94.36%的测试准确率,在ImageNet上取得了最新的24.0%的Top-1测试错误率。此外,RF-DARTS在多个数据集和搜索空间中表现稳健,优于现有方法。 适合人群:对神经架构搜索(NAS)技术有一定了解的研究人员和工程师,特别是关注DARTS及其变种算法优化的人群。 使用场景及目标:①理解DARTS性能崩溃的原因并掌握改进方法;②学习如何利用随机特征优化神经网络架构搜索;③评估RF-DARTS在不同数据集和搜索空间中的表现,寻找最优的神经网络架构。 其他说明:本文不仅提供了理论分析,还通过大量实验验证了RF-DARTS的有效性和鲁棒性。与BN-NAS相比,RF-DARTS不仅提高了搜索效率,还解决了非参数操作(如跳连接)在BN-NAS中的问题。RF-DARTS和RF-PCDARTS在CIFAR-10、CIFAR-100、SVHN以及ImageNet等多个数据集上进行了广泛测试,结果表明其在多种任务中均表现出色。

2025-08-13

【深度学习与计算机视觉】噪声条件对去噪生成模型的影响分析:图像生成领域的实验与理论探讨

内容概要:本文探讨了去噪生成模型中噪声条件化(noise conditioning)的必要性,挑战了噪声条件化对于去噪扩散模型成功不可或缺的传统观念。研究发现,在没有噪声条件化的情况下,大多数去噪生成模型表现出稳健性,仅表现出适度的性能下降,某些流模型甚至表现更好。作者还提出了一种新的无噪声条件模型uEDM,该模型在CIFAR-10数据集上达到了与现有噪声条件模型相近的性能(FID为2.23)。此外,通过理论分析和实验证明,噪声条件化并非去噪生成模型正常运行的必要条件。 适合人群:对生成模型特别是去噪扩散模型有研究兴趣的研究人员和工程师,以及希望深入了解噪声条件化在生成模型中作用的专业人士。 使用场景及目标:①评估噪声条件化在不同去噪生成模型中的重要性;②探索无噪声条件化模型的设计与实现;③为未来研究提供理论支持,重新审视相关方法的基本原则并探索新方向。 其他说明:本文不仅提供了详细的实验结果,还通过理论推导证明了噪声条件化并不是去噪生成模型成功的必备要素。实验涵盖了多种模型和数据集,包括iDDPM、DDIM、ADM、EDM、FM等,并展示了无噪声条件化模型在图像生成任务中的潜力。此外,文中还讨论了经典能量模型(EBM)与现代扩散模型之间的联系,指出未来研究可以追求单一能量函数E(x),从而简化模型设计。

2025-08-13

【计算机视觉】解构去噪扩散模型以实现自监督学习:从现代DDM到经典DAE的简化方法研究

内容概要:本文探讨了去噪扩散模型(DDM)在自监督学习中的表示学习能力。研究者通过逐步将现代DDM解构为经典的去噪自动编码器(DAE),揭示了低维潜在空间和多级噪声是关键组件。实验表明,许多现代组件对于学习好的表示并非必需。最终提出的“潜在去噪自动编码器”(l-DAE)在自监督学习任务上表现出色,其架构简单,类似于经典DAE,但噪声被添加到潜在空间中。; 适合人群:对计算机视觉、自监督学习、深度学习感兴趣的科研人员和学生,尤其是希望深入了解去噪扩散模型及其在表示学习中应用的人群。; 使用场景及目标:①理解现代DDM与经典DAE之间的联系和差异;②探索哪些组件对自监督学习至关重要;③评估l-DAE在图像去噪和其他自监督任务中的表现。; 其他说明:研究强调了表示学习能力主要来自于去噪驱动过程而非扩散驱动过程。此外,l-DAE在没有数据增强的情况下也能取得良好的效果,这与对比学习方法形成鲜明对比。实验还展示了l-DAE在不同模型大小和训练时长下的表现,进一步验证了其潜力。

2025-08-13

【视频编码技术】现代软件视频编码器能耗与碳排放评估:编码效率与环境影响的综合分析

【视频编码技术】现代软件视频编码器能耗与碳排放评估:编码效率与环境影响的综合分析

2025-07-21

Multi-resolution encoding and optimization for next generation video compression

多编码意味着以多种空间分辨率和多种比特率对相同内容进行编码。这项工作针对传统自适应比特率(ABR)的比特率,评估了同一视频在2160p、1080p和540p编码下的编码器分析相关性。对一种多分辨率层级多ABR编码方案进行了建模和评估,该方案显著提高了传统ABR编码的计算效率。视频内容首先以较低分辨率和相关的中位比特率进行编码,然后将编码器分析决策(如运动向量和CU块结构)用于同一分辨率层级的其他编码中。接着对分析结果进行外推和优化,以用于更高分辨率的编码。该方案使用x265 HEVC视频编码器进行了验证。与传统的单实例编码方法相比,所提出的多分辨率层级多比特率编码方案总体加速比最高可达2.5倍。此外,这种加速是在编码效率没有大幅损失的情况下实现的。

2025-07-21

无服务器(serverless)架构中利用图形处理单元(GPU)加速高效视频编码(HEVC)的云边缘平台的设计与实现

内容概要:本文探讨了基于GPU加速的无服务器云边缘平台在HTTP自适应流媒体(HAS)视频编码中的应用。研究提出了一种由Knative管理的事件驱动无服务器架构,用于视频编码。文中比较了两种HEVC编码器——仅使用CPU的x265和使用GPU加速的HEVC NVENC,在不同虚拟机配置下的性能表现。实验结果显示,使用GPU加速的HEVC NVENC编码速度比x265快8.3倍,多分辨率场景下编码时间减少了12.4倍。此外,研究还分析了冷启动时间、资源消耗和并发处理能力,验证了GPU加速对视频编码效率的显著提升。 适合人群:从事云计算、边缘计算、视频编码技术的研究人员和工程师,尤其是关注低延迟视频流媒体应用的开发者。 使用场景及目标:①适用于需要高效视频编码和低延迟的实时流媒体应用;②评估不同虚拟化场景下无服务器架构对视频编码性能的影响;③优化基于GPU的无服务器平台配置,以提高视频编码的速度和效率。 其他说明:本文通过详细的实验设计和数据分析,展示了GPU加速在无服务器环境中的优势,为未来的研究提供了有价值的参考。研究还强调了无服务器架构在多媒体流媒体领域的潜力,特别是在边缘计算环境中。未来工作将集中在扩展平台功能,支持更多编码标准(如AV1),并探索360度虚拟现实视频的视场角(FoV)编码。

2025-07-21

【视频处理与传输】基于视频超分辨率的低延迟绿色在线流媒体编码方案:ViSOR系统设计与性能分析

内容概要:本文介绍了ViSOR(视频超分辨率优化编码方案),一种基于视频超分辨率(VSR)技术的低延迟自适应流媒体编码方案。ViSOR旨在优化在线流媒体应用中的比特率阶梯,通过预测最佳编码分辨率来实现最高感知质量,同时确保最大可接受的编码延迟。该方案利用随机森林模型预测VSR后的感知质量和编码时间,从而选择最优分辨率。实验结果显示,与传统的HLS编码相比,ViSOR在保持相同PSNR和VMAF的情况下,平均比特率分别降低了24.65%和32.70%,同时减少了68.21%的编码能耗和79.32%的存储消耗。此外,ViSOR还通过引入JND(最小可觉差)阈值来消除冗余表示,进一步优化了编码效率。 适用人群:从事视频编码、流媒体技术研究或开发的专业人士,特别是对绿色节能技术和视频超分辨率感兴趣的科研人员和工程师。 使用场景及目标:①适用于需要优化编码延迟和比特率的在线流媒体平台;②用于提高低分辨率视频的视觉质量,减少传输带宽和存储成本;③帮助视频服务提供商实现更高效的视频传输,降低服务器端能耗。 其他说明:ViSOR不仅关注编码效率,还考虑了客户端设备的处理能力,特别是GPU加速的VSR技术。未来,ViSOR有望支持更多新兴编解码标准(如VVC),并为不同类型的终端设备定制优化的比特率阶梯,以提升用户的观看体验。

2025-07-21

视频压缩基于熵约束神经表示的视频压缩方法研究

内容概要:本文提出了一种基于隐式神经表示(INRs)的视频压缩新方法,通过引入一种紧凑的卷积架构和端到端的熵最小化训练策略,显著提升了视频压缩的效果。传统神经视频表示(NVR)方法在表示时空信息时效率较低,并且在压缩过程中通常采用先拟合网络再进行量化或剪枝的分离策略。本文方法通过联合优化率失真(Rate-Distortion, R-D),实现了更高效的视频表示和压缩。实验结果表明,该方法在UVG数据集上达到了新的最先进水平,首次超越了常用的HEVC基准。 适合人群:对视频压缩技术感兴趣的科研人员、工程师以及从事计算机视觉和深度学习研究的专业人士。 使用场景及目标:①需要高效压缩视频的应用场景,如在线视频平台、视频传输等;②希望理解如何通过神经网络实现视频压缩的研究人员;③探索新型视频编码技术的研发团队。 其他说明:本文不仅提出了新的架构和训练策略,还展示了如何通过熵最小化来改进现有方法。此外,实验部分详细对比了多种压缩方法的性能,证明了所提方法的有效性和优越性。建议读者在实践中结合具体应用场景调整模型参数,以获得最佳效果。

2025-07-21

【多媒体通信】基于JND感知的低延迟编码方案

内容概要:本文介绍了一种针对自适应直播流媒体应用的最优质量和效率低延迟编码方案——JND感知低延迟编码(JALE)。JALE通过联合预测每个视频片段的最佳编码器预设和CPU线程数,基于视频内容复杂度特征、目标编码速度和可用CPU线程总数来优化编码配置。实验结果显示,与HTTP Live Streaming(HLS)标准编码相比,JALE在相同比特率下平均提高了1.32dB PSNR和5.38 VMAF分数,同时存储空间减少了72.70%,使用的CPU线程减少了63.83%,编码时间减少了37.87%。此外,JALE还通过JND阈值移除感知冗余表示,进一步提高编码效率。 适合人群:对视频编码技术有一定了解的研究人员和技术开发者,特别是从事自适应流媒体和实时视频传输领域的专业人员。 使用场景及目标:①用于优化自适应直播流媒体应用中的编码配置,提高编码质量和效率;②减少编码过程中不必要的计算资源消耗,降低存储和传输成本;③通过JND阈值优化,移除感知冗余表示,提升用户体验。 其他说明:本文提出的JALE方案不仅适用于当前的HEVC编码标准,未来还将支持更多编码器预设选项,进一步增强编码灵活性和效率。此外,研究团队计划继续探索存储优化技术和表示消除方法,以提高视频流媒体的整体能源效率和可持续性。

2025-07-21

空空如也

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