这里W和H是输入的宽和高， F为滤波器维数， P是填充大小(即要填充的行数或列数)

对于相同的填充:

对于有效填充:

填充是一种增加输入数据大小的操作。在一维数据中，你只需要在数组前加上一个常数，在2-dim中，你用这些常数包围矩阵。在n-dim中，用常数包围n-dim超立方体。在大多数情况下，这个常数是零，它被称为零填充。

下面是一个应用于2-d张量的p=1的零填充的例子:

你可以为你的内核使用任意填充，但是有些填充值比其他填充值使用得更频繁:

有效的填充。最简单的情况，意味着根本没有填充。让你的数据保持原样。 相同填充有时称为半填充。之所以称为SAME，是因为对于stride=1的卷积(或池化)，它应该产生与输入相同大小的输出。之所以叫HALF是因为对于一个大小为k的核 FULL填充是最大填充，它不会导致对刚刚填充的元素进行卷积。对于一个大小为k的核，这个填充值等于k - 1。

要在TF中使用任意填充，可以使用TF .pad()

有三种填充选择:有效(无填充)，相同(或一半)，满。你可以在这里(Theano)找到解释: http://deeplearning.net/software/theano/tutorial/conv_arithmetic.html

有效或无填充:

有效填充不涉及零填充，因此它只覆盖有效输入，不包括人工生成的零。对于内核大小为k的步幅s=1，则输出长度为((输入长度)- (k-1))。

相同或半填充:

当s=1时，相同的填充使输出的大小与输入的大小相同。如果s=1，补零的个数为(k-1)。

完全填充:

完全填充意味着内核运行整个输入，因此在结束时，内核可能只满足一个输入，其他为零。如果s=1，填充的零的数量是2(k-1)。如果s=1，则输出长度为((输入长度)+ (k-1))。

因此，填充的数量:(有效)<=(相同)<=(满)

当stride为1时(卷积比池化更典型)，我们可以想到以下区别:

“SAME”:输出大小与输入大小相同。这就要求滤镜窗口要在输入贴图外滑动，因此需要垫片。 "VALID":过滤器窗口保持在输入映射中的有效位置，因此输出大小缩小为filter_size - 1。没有填充。

快速的解释

VALID:不要应用任何填充，也就是说，假设所有的维度都是有效的，这样输入的图像就会被你指定的过滤器和stride完全覆盖。

SAME:应用填充到输入(如果需要)，以便输入图像被过滤器和步幅完全覆盖。对于stride 1，这将确保输出图像大小与输入相同。

笔记

This applies to conv layers as well as max pool layers in same way The term "valid" is bit of a misnomer because things don't become "invalid" if you drop part of the image. Sometime you might even want that. This should have probably be called NO_PADDING instead. The term "same" is a misnomer too because it only makes sense for stride of 1 when output dimension is same as input dimension. For stride of 2, output dimensions will be half, for example. This should have probably be called AUTO_PADDING instead. In SAME (i.e. auto-pad mode), Tensorflow will try to spread padding evenly on both left and right. In VALID (i.e. no padding mode), Tensorflow will drop right and/or bottom cells if your filter and stride doesn't full cover input image.

我引用了官方tensorflow文档https://www.tensorflow.org/api_guides/python/nn#Convolution中的答案 对于'SAME'填充，输出高度和宽度的计算如下:

out_height = ceil(float(in_height) / float(strides[1]))
out_width  = ceil(float(in_width) / float(strides[2]))

顶部和左侧的填充被计算为:

pad_along_height = max((out_height - 1) * strides[1] +
                    filter_height - in_height, 0)
pad_along_width = max((out_width - 1) * strides[2] +
                   filter_width - in_width, 0)
pad_top = pad_along_height // 2
pad_bottom = pad_along_height - pad_top
pad_left = pad_along_width // 2
pad_right = pad_along_width - pad_left

对于'VALID'填充，输出高度和宽度的计算如下:

out_height = ceil(float(in_height - filter_height + 1) / float(strides[1]))
out_width  = ceil(float(in_width - filter_width + 1) / float(strides[2]))

填充值总是0。