本发明属于视频超分辨率和视频质量增强领域，具体提供一种基于运动补偿与稀疏增强的视频超分辨率实现方法，用以有效提升视频超分辨率的质量。本发明在双向传播机制下构建光流指导的运动补偿与空域稀疏增强的卷积神经网络，实现视频超分辨率信息的高效重建；首先，利用光流指导可变形卷积获得更加准确的前向和反向运动补偿信息；其次，结合前向和反向的时序特征，进行空域的稀疏增强处理提高空域的细节信息；最后，将前向和反向时序信息和空域稀疏信息融合，进而提升视频重建的质量。综上所述，本发明在双向传播机制下，引入光流指导运动补偿与空域稀疏增强，能够显著提升视频时序信息的获取与空域细节的增强，从而提升视频超分辨率的质量。