[发明专利]基于分辨率提升的影视作品翻新方法

说明书

本发明针对较低的分辨率、较低的清晰度的影视作品，提出了一种基于分辨率提升的影视作品翻新方法，其具体方案是：首先，获取原始视频的分辨率及目标分辨率，计算出缩放比例；其次，将输入视频按一定分割方式分割为图像帧集合；而后，根据预先存储的映射关系进行变换，得到高分辨率视频帧；最后，将高分辨率视频帧组合成高分辨率视频.其中，预先存储的映射关系基于混合专家模型学习得到，该过程在计算机中离线完成.本发明所述方法具有自适应好、速度快、效果好、可扩展等优点。

技术领域

本发明属于计算机视觉与图像处理领域，涉及影视作品翻新方法，具体涉及一种基于分辨率提升的影视作品翻新方法及系统。

背景技术

随着视频获取、传输、存储、显示技术的发展，影视作品不断向着高分辨率发展。人们欣赏视频的口味也越来越高，不断追求高分辨率、高清晰度的影视作品。同时，高分辨率显示设备的出现(如4K、5K电视和显示器)，又使高分辨率的影视作品的普及成为可能。

然而另一方面，许多年代久远的经典影视作品由于技术手段限制，仍然具有较低的分辨率、较低的清晰度，以及较差的视觉效果。同时由于年代久远，胶片保存时间较长，再加上自然灾害、战争等外界因素的破坏，出现各种各样的质量退化，如破损、闪烁、噪声、抖动等。人们一方面想重温经典影视作品，一方面对影片的质量又有了新的要求。为了同时满足人们重温经典影视作品和追求高质量视频的需求，影视作品翻新技术应运而生。影视作品翻新其本质是应用图像/视频处理技术，对原始视频进行处理，消除各种质量退化，以提高原始视频的视觉效果。

影视作品和书籍一样，是人类社会的重要文化载体，一些经典影视作品，虽然年代久远，但是其文化价值是无法取代的。因此，对这些年代久远的影视作品进行翻新、重映就显现出了非常重要的意义。具体来讲，影视作品翻新的意义包括以下几个方面：

1.有些经典影视作品，如纪录片等，是珍贵历史资料。对这些影视作品进行翻新，能更好的保存、传播这些历史资料。

2.对经典影视作品进行翻新，让更多的现代人欣赏，是进行文化艺术传承的重要形式。

3.对经典影视作品进行翻新，让经典艺术作品重新焕发光彩，是对艺术家的最大尊重和纪念。

现有的提高影视作品视觉效果的方法主要集中在视频增强手段上，如去除噪声、去除模糊、去除交错、增强对比度、增强色彩等。这些方法能对原视频起到视觉效果增强的作用，但并没有对视频进行分辨率提升，因此没有从本质上满足人们对经典影视作品翻新的需求。

所谓的分辨率提升，是指将低分辨率的视频(或视频帧)，通过一定方法，快速有效的生成一个高分辨率的视频。其难点在于如何突破原有低分辨率视频像素数量限制，填充本来不存在的像素点，既要保持原低分辨率视频的结构、纹理，又要在人眼看来更加自然合理。

传统的分辨率提升方法，主要包括基于插值、基于重建和基于学习的方法。基于插值的方法是通过将已有的像素点进行线性组合，作为缺失的像素点。插值算法简单迅速，但是易出现“马赛克”效果或过平滑现象；基于重建的算法利用多帧图像的相似性进行配准重建，但这类算法往往只是简单组合多帧图像，效果并不理想；基于学习的算法主要是利用一定数量的训练数据，根据特定算法训练得到低分辨率视频到高分辨率视频的映射关系，此类算法对模型的要求比较高，易过拟合或欠拟合，且运算量大、速度慢，实用性不高。可以说，上述的视频分辨率提升问题一直困扰着广大用户。

发明内容

本发明的技术解决问题是：本发明提供一种基于视频分辨率提升的影视作品翻新方法及系统，将低分辨率的影视作品(通常低于720P)经过分辨率提升技术，转换为较高分辨率视频(如1080P、4K等)实现影视作品翻新。