基于紋理傳輸?shù)亩囡L(fēng)格視頻藝術(shù)化處理.pdf

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

2、變化。直接基于光流場傳輸紋理層會出現(xiàn)紋理拉伸走樣現(xiàn)象，本文進(jìn)一步采取局部紋理修補(bǔ)技術(shù)使得不同幀之間的紋理層平滑銜接，保證藝術(shù)化后的視頻時域連續(xù)性。為了提高視頻藝術(shù)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(xiàn)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(bǔ)，也使用了GPU加速，相比較于CPU的修補(bǔ)，速度得到了大幅提升，而且使得處理速度與視頻復(fù)雜度相分離。本

3、文根據(jù)不同的輸入紋理風(fēng)格的設(shè)定，模擬了油畫、水彩畫、點畫以及風(fēng)格化線條等藝術(shù)風(fēng)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?shù)亩囡L(fēng)格視頻藝術(shù)化的交互系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)輸入的視頻、樣本紋理以及光流場數(shù)據(jù)，逐步完成視頻拆分成幀、紋理層的合成傳輸與修補(bǔ)、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(jié)果。
　　本文的主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下:
　　1.基于紋理層傳輸?shù)囊曨l多風(fēng)格藝術(shù)化:將對應(yīng)不同風(fēng)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(shù)化結(jié)果。在合成時利用方向場實現(xiàn)帶方向的“各向異性”紋理合成，使得視頻藝術(shù)化合成質(zhì)量更高。
　　2.面向視頻時域連續(xù)性的局部紋理修補(bǔ):采用基于局部紋理合成的方法，對經(jīng)過光流傳輸后發(fā)生拉伸走樣的紋理層進(jìn)行快速有效修補(bǔ)，從而實現(xiàn)視頻藝術(shù)化的時域連續(xù)性。
　　3.基于GPU加速的紋理修補(bǔ)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(bǔ)，使之相較于CPU端修補(bǔ)速度提升明顯。同