基于紋理傳輸的多風格視頻藝術化處理.pdf

1、視頻藝術化處理是把給定的一段視頻轉化到不同的藝術風格進行呈現，在視頻娛樂、電影和動漫制作等方面有著廣泛的應用。而現有的視頻藝術化算法，對視頻的藝術化風格模擬種類有限，另外雖然有些算法實現了視頻的多風格處理，但算法復雜，不易于實現。針對上述問題，本文提出了一個基于紋理傳輸方法的多風格視頻藝術化處理方法。本文采用基于流場的紋理合成計算表示風格的紋理層，通過傳輸不同的樣本紋理獲取不同的藝術風格，且通過流場指導的可控合成可以更好地模擬紋理風格的

2、變化。直接基于光流場傳輸紋理層會出現紋理拉伸走樣現象，本文進一步采取局部紋理修補技術使得不同幀之間的紋理層平滑銜接，保證藝術化后的視頻時域連續(xù)性。為了提高視頻藝術化處理的速度，本文在視頻抽象階段引入GPU加速，利用并行計算框架CUDA實現視頻抽象階段的快速并行加速計算，使其速度較基于CPU的計算有了大幅度提升。同時，對于傳輸紋理層的修補，也使用了GPU加速，相比較于CPU的修補，速度得到了大幅提升，而且使得處理速度與視頻復雜度相分離。本

3、文根據不同的輸入紋理風格的設定，模擬了油畫、水彩畫、點畫以及風格化線條等藝術風格，均取得了令人滿意的效果。最終，本文完成了一個基于紋理傳輸的多風格視頻藝術化的交互系統(tǒng)，系統(tǒng)根據輸入的視頻、樣本紋理以及光流場數據，逐步完成視頻拆分成幀、紋理層的合成傳輸與修補、視頻抽象和視頻紋理層融合、封裝成視頻等操作，得到視頻的渲染結果。
　　本文的主要貢獻總結如下:
　　1.基于紋理層傳輸的視頻多風格藝術化:將對應不同風格的樣圖紋理傳輸并合

4、成到紋理層，將紋理層與源視頻合成得到不同的視頻藝術化結果。在合成時利用方向場實現帶方向的“各向異性”紋理合成，使得視頻藝術化合成質量更高。
　　2.面向視頻時域連續(xù)性的局部紋理修補:采用基于局部紋理合成的方法，對經過光流傳輸后發(fā)生拉伸走樣的紋理層進行快速有效修補，從而實現視頻藝術化的時域連續(xù)性。
　　3.基于GPU加速的紋理修補與視頻抽象:利用CUDA加速框架把最大程度并行紋理層的修補，使之相較于CPU端修補速度提升明顯。同