ENGLISH VERSION

Фильтр MSU Denoiser

Фильтр шумоподавления для визуального улучшения видео

MSU Graphics & Media Lab (Video Group)

Алгоритм, идеи: Дмитрий Ватолин, Дмитрий Куликов
Реализация: Сергей Путилин, Илья Цветков

Доступна версия 2.5.1

Фильтр применяется для обработки зашумлённого видеопотока, для повышения качества видео, либо для улучшения и облегчения последующей обработки (например, перед сжатием или выполнением деинтерлейсинга). Реализация фильтра позволяет использовать GPU для обработки видео-данных, что может значительно ускорить работу.

СКАЧАТЬ КУПИТЬ
Бесплатную версию только для некоммерческого домашнего использования Лицензию для коммерческого или профессионального использования

История изменений


Версия 2.5.1 (Скачать)
  • Реализован тест качества обработки с уведомлением пользователя в случае возможных проблем
  • Исправлено множество ошибок приводящих к аварийному завершению работы фильтра
Версия 2.5
  • Добавлен новый алгоритм (Bilateral) для более качественной обработки видео высокой четкости (HDTV)
  • Реализован автоматический режим определения параметров шумоподавления
  • Добавлена возможность автоматического определения смены сцены для предотвращения артефактов шумоподавления во временной области
  • Новая версия фильтра не использует библиотеки Cg
Версия 2.0 beta
  • Первая версия фильтра, поддерживающая обработку видео на графическом процессоре
  • Переработан интерфейс

Настройки


По умолчанию фильтр использует автоматическое определение параметров шумоподавления и сразу же готов к обработке видео без необходимости ручной настройки. В таком режиме пользователю дается возможность слегка корректировать степень шумоподавления для достижения требуемых результатов. Включение/отключение автоматического режима осуществляется с помощью флажка «Automatic noise estimation».

Filter parameters dialog box

Установка или снятие флажка «Use GPU» определяет режим работы фильтра: обработка видео на графическом роцессоре (GPU) или на центральном процессоре (CPU), соответственно.

GPU-mode is available
Режим работы на GPU доступен
GPU-mode is not available
Режим работы на GPU недоступен, наиболее вероятная причина — нехватка возможностей графического процессора или устаревший драйвер.

Следует отметить, что поддерживаются не все видео-карты. Рекомендуется использовать ATI Radeon X800, NVIDIA GeForce 6600 или более новые модели. Необходимым тредованием является поддержка OpenGL 2.1. Для использования фильтра в режиме обработки видео на GPU и достижения наилучшей производительности настоятельно рекомендуется установить последнюю версию драйвера видео-карты.

Некоторые графические процессоры не могут быть использованы для обработки видео, т. к. из-за недостаточной точности вычислений результат будет содежать визуально заметные артефакты. В таких случаях пользователь увидит оповещение и при необходимости сможет вручную выключить GPU-режим:

Filter parameters dialog box

Фильтр предоставляет два различных алгоритма для подавления шума в видео (выбор производится в выпадающем списке «Algorithm»):

  • MSU Denoiser — алгоритм, использовавшийся в предыдущих версиях фильтра.

    MSU Denoiser algorithm

    Алгоритм подавляет шум, как в пространстве, так и во времени. Для каждого типа шумоподавления в диалоговом окне задаётся степень воздействия фильтра. Также алгоритм позволяет обрабатывать какой-то один тип шума (только пространственный или только временной).

    Дополнительная возможность, появившаяся в версии 2.5 — «Careful scene change processing» — определение смены сцены для предотвращения артефактов временного шумоподавления. Позволяет избежать смешивания кадров в момент смены сцены, но может заметно снизить производительность фильтра (на 15–20% при обработке на производительном графическом процессоре).

  • Bilateral — новый алгоритм, реализованный в трёх вариантах, соответствующих различным соотношениям скорости и качества обработки. Наиболее качественный (и, соответственно, медленный) вариант наилучшим образом подходит для обработки сильно зашумленного видео и видео высокой четкости (HD). Два параметра задают степень шумоподавления.

    Bilateral algorithm

Фильтр поддерживает Job Control, что позволяет использовать его в AviSynth. Ниже приведен пример по использованию фильтра в AviSynth:

LoadVirtualDubPlugin("..\VirtualDub\plugins\MSUDenoiser251.vdf", "MSUDenoiser", 1)
clip = AviSource("video.avi")
clip.ConvertToRGB32.MSUDenoiser(algorithm, gpuMode, correction, shotDetection)

Параметры:

  • algorithm — используемый алгоритм:
    • 0 — MSU Denoiser;
    • 1 — Bilateral, small region (fast);
    • 2 — Bilateral, medium;
    • 3 — Bilateral, big region (best quality);
  • gpuMode — если 0, используется CPU, иначе GPU;
  • correction — ручная корректировка автоматического режима (50 соответствует отсутствию корректировки);
  • shotDetection — определение смены сцены (только для MSU Denoiser).

Примеры работы алгоритма


Рассмотрим работу данного фильтра на тестовом ролике «Suzie». Ролик сильно зашумлён — присутсвует шум как в пространстве так и во времени. Сравним исходный кадр с кадром, обработанным MSU Denoiser:

Source frame with noise
Исходный кадр с шумом
Frame processed with MSU Denoiser
Кадр, обработанный MSU Denoiser (приведен пересет «High noise», чтобы было лучше видно действие фильтра)

Сравнение производительности


Ниже приведено сравнение производительности двух версий MSU Denoiser: старой версии и новой, использующей GPU для обработки видео.

Processing speed graph
Сравнение скорости обработки в системах с различными конфигурациями
Performance gain graph
Ускорение обработки на GPU по сравнению со скоростью обработки на Pentium 4 3.4 ГГц

Установка


Для ипользования фильтра скачайте архив и распакуйте его содержимое в папку с плагинами VitualDub.


Download


Связаться с нами можно по адресу: MSU Denoiser e-mail

Другие материалы


Video resources:

Last updated: 03-April-2020


Server size: 8069 files, 1215Mb (Server statistics)

Project updated by
Server Team and MSU Video Group

Project sponsored by YUVsoft Corp.

Project supported by MSU Graphics & Media Lab