videoprosessointia

Videoprosessointi on digitaalisen videon käsittelyä, jonka tavoitteena on parantaa laatua, muuttaa formaatillista rakennetta tai optimoida siirtäminen ja näyttäminen. Prosessi voidaan toteuttaa sekä laitteistossa (esimerkiksi kiihdytettynä GPU- tai DSP-piireissä) että ohjelmistona, ja siihen kuuluvat kuvan kaappaaminen, purku, itse käsittely sekä uudelleen pakkaaminen ja esittäminen.

Keskeisiä toimenpiteitä ovat värinhallinta (valkotasapaino, väriavaruuden muunnokset, gamma), kontrasti ja värien säätö, kuvan skaalaus ja upscaling sekä denoising ja deinterlacing. Lisäksi huomioidaan kuvan vakaus ja liikkeen kompensointi, terävöinti sekä artefaktien hallinta. Ajallinen ja tilallinen synkronointi sekä lip-sync ovat tärkeässä roolissa erityisesti videoneuvotteluissa ja monimutkaisissa ketjuissa. Pakkaaminen ja koodaus vaikuttavat lopullisen tiedoston bittivirtaan ja laadun hallintaan suhteessa tiedostokokoon.

Yleisimpiin videokoodekkeihin kuuluvat H.264/AVC, H.265/HEVC ja AV1, ja konttina käytetään esimerkiksi MP4:ää tai MKV:iä. Väri- ja toistostandardeja ovat muun muassa Rec.709 sekä laajemmat tilat kuten Rec.2020, ja HDR-standardeja kuten HDR10, HLG ja Dolby Vision. Yleisestä värisyvyydestä käytetään tavallisesti 8, 10 tai 12 bittiä.

Käyttökohteita ovat kuluttajatuotteet (älypuhelimet, kamerat), broadcast ja jälkituotanto, videokonferenssit sekä valvonta- ja turvallisuusjärjestelmät. Haasteita ovat laskennallinen kuorma, viive, artefaktien välttäminen sekä standardeihin sovittaminen. Työkaluina käytetään mm. FFmpeg, OpenCV ja GStreamer, ja laitteistokiihdytys rajoittaa sekä valita tilanteelle sopivia ratkaisuja. Tulevaisuudessa tekoälypohjaiset menetelmät, kuten denoising, super-resoluutio ja sisällön mukautuva säätö, voivat entisestään parantaa videoprosessoinnin tehokkuutta.