Videoprosessit

Videoprosessit ovat sarja algoritmeja ja operaatioita, joiden tarkoituksena on muuttaa, parantaa tai analysoida videokuvaa. Niitä sovelletaan sekä reaaliaikaisiin että ei-realaikaisiin sovelluksiin, kuten videon vastaanottoon, tallennukseen, muokkaukseen ja tietokonenäön esikäsittelyyn.

Tyypillinen videoprosessointiputki koostuu useista vaiheista. Ensin tapahtuu dekoodaus tai dekoodauksen valmistelu, jonka jälkeen kuvan väri- ja tilamuuntoja tehdään (esimerkiksi YCbCr–RGB- tai gamma-korjaukset). Tämän jälkeen voidaan suorittaa skaalausta ja muokkauksia, kuten denoisingia, terävöintiä tai muut suodattimet. Joissakin tapauksissa käsittelyyn sisältyy liikemääritys ja liikkeen kompensointi, joita käytetään sekä pakkaamisen optimoinnissa että jälkikäsittelyssä. Lopuksi kuvat voidaan pakata tai purkaa uudelleen, sekä suorittaa lisäanalyysi tai ominaisuuksien tunnistus.

Käytännössä videoprosessit voivat toteutua ohjelmistona, laitteistona tai näiden yhdistelmänä. Ohjelmistoa käytetään usein vapaasti saatavilla olevissa kirjastoissa, kun taas laitteistopohjaiset ratkaisut hyödyntävät GPU- tai FPGA-kiihdytystä reaaliaikaisissa sovelluksissa. Prosessoinnissa on tärkeää huomioida suorituskyky, latenssi ja muistihallinta sekä värinhallinta ja laadunhallinta.

Sovelluksia ovat videon katselu ja striimaus, tallennus ja editointi, videonehdon ja valvontajärjestelmät sekä tietokonenäön esikäsittely. Keskeisiä käsitteitä ovat signaalin laadun parantaminen, pakkaus- ja purkumenetelmät sekä standardit, kuten väri- ja pakkausmuunnokset sekä videokooderien (esim. H.264/AVC, H.265/HEVC, AV1) käyttö.