[发明专利]具有渐进动态性的自动化视频循环

说明书

本文描述了涉及生成视频循环的各种技术。输入视频可被接收，其中输入视频包括一定时间范围上各像素处的值。优化可被执行以确定来自输入视频中的各像素的每一像素的、在输入视频的时间范围内的相应输入时间区间。特定像素的相应输入时间区间可包括，来自输入视频的时间范围内的特定像素处的循环的每像素循环周期和每像素开始时间。此外，输出视频可基于输入视频中的各像素的相应输入时间区间上各像素处的值来被创建。

背景

视觉图像通常可被分类成静态图像(例如，照片、绘画，等等)或动态图像(例如，视频、动画，等等)。静态图像捕捉单个时刻。例如，静态照片通常通过其空间和时间边界之外(例如，相框外且在拍摄照片之前和之后的时刻)所暗示的事物来得到其能力。通常，观看者的想象可以填充静态图像(例如，空间上和/或时间上)遗漏的事物。相反，视频丢失该能力中的一些；然而，由于是动态的，视频可提供贯穿时间的展开的时间叙述。

不同类型的短视频可以从输入视频中创建。短视频的示例包括微动摄影(cinemagraph)和动态图(cliplet)，它们选择性地冻结、播放、并循环各视频区域以实现引人注意的效果。循环元素与静止背景的反差可帮助抓住观看者的注意力。例如，微动摄影通常可组合静态场景与微小的重复移动(例如，小束头发在风中飞舞)；因而，一些运动和叙述可在微动摄影中被捕捉。在微动摄影中，动态元素通常在一系列帧中循环。

各种技术常规上被用来创建视频循环。例如，一些方法通过定位各对相似视频帧以创建稀疏转移图来定义视频纹理。对这一图的随机遍历可生成非重复性视频；然而，对于具有许多独立地移动的元素的场景而言，在采用这样的技术时，找出兼容帧可能是困难的。用于创建视频循环的其他传统方法使用马尔科夫随机场(MRF)模型来合成视频。这样的方法可在空间和/或时间上连贯地合并视频片段偏移，并使用二元图切来确定最优合并场景。引入约束可允许创建具有指定全局周期的视频循环。其他常规技术尝试根据平摇视频序列来创建全景视频纹理。因此，用户可以选择静态背景层图像且可绘制掩膜来标识动态区域。对于每一区域，自然周期性可被自动确定。随后，可使用3D网格上的多标记图切来求解3DMRF模型。还有其他技术尝试通过在空间-时间体中混合重叠视频来创建全景立体视频纹理。

已经开发了用于交互式创作微动摄影的各方法。例如，视频中的运动区域可被自动隔离。此外，用户可以选择哪些区域来作出循环以及选择哪些参考帧来用于每一区域。循环可通过找出匹配帧或区域来实现。用于创建微动摄影的一些常规技术可选择性地稳定视频中的运动。因此，用户可草拟不同类型的笔划以指示各区域是静态的、固定的、或完全动态的，其中各笔划可使用光流跨各视频帧来传播。视频还可被进一步变形以用于稳定化，且3D MRF问题可被求解以将视频与静态内容无缝地合并。其他最近技术提供一组惯用语(例如，静态、播放、循环以及镜面循环)以允许用户组合来自源视频的若干时空片段。这些片段可被稳定化且合成在一起以强调场景元素或形成叙述。

发明内容

本文描述了涉及生成视频循环的各种技术。输入视频可被接收，其中输入视频包括一定时间范围上的像素处的值。优化可被执行以确定来自输入视频中的各像素的每一像素的、在输入视频的时间范围内的相应输入时间区间。特定像素的相应输入时间区间可包括来自输入视频的时间范围内的特定像素处的循环的每像素循环周期和每像素开始时间。根据一示例，两阶段优化算法可被用来确定相应输入时间区间。或者，作为另一示例，单阶段优化算法可被用来确定相应输入时间区间。此外，输出视频可基于输入视频中的各像素的相应输入时间区间上各像素处的值来被创建。

根据各实施例，输入视频的渐进视频循环系列可基于优化来被创建，其中渐进视频循环系列可以将输入视频中各像素的分割(例如，嵌套分割、不同类型的分割，等等)编码成独立循环的空间区域。渐进视频循环系列可包括具有不同动态水平的视频循环，范围从静态图像到具有最大动态水平的动画化循环。根据各实施例，输入视频可被重新映射以形成经压缩的输入视频。经压缩的输入视频可包括输入视频的一部分。输入视频的该部分例如可以是由渐进视频循环系列中具有最大动态水平的循环所访问的部分。