美源自于“芯”：通用计算助力视频增强
技术空间
随着全高清显示技术的普及，分辨率不足、清晰度不够、质量不太好的视频在全高清设备上播放时，我们发现其效果会比在低分辨率设备上播放的效果更差。如何在数字高清或全高清显示设备上创造出更好的播放效果，已成为近几年来硬件行业需要有所突破的问题。随着通用计算技术的不断发展，让大家看到了这方面的最佳解决之道。
特效源自内“芯”强大
对于平板电视、DVD/蓝光播放器、机顶盒和MP4等媒体设备来说，专用的视频增强处理器（芯片）及相关技术是常见的解决方案，其可提供基本的视频增强处理功能。常见的方案有Faroudja公司的DCDi视频处理技术、Pixelworks的DNX LAI技术、IDT的采用HQV视频技术的Vida处理器等。
1.芯片级视频插值
即使是专业摄像机拍摄的视频图像也会存在明显的瑕疵，更不用说用一般的DC、摄像头、手机拍摄的图像了，其质量往往都不佳。如何让各种原始质量不佳或存在明显缺陷的视频图像变得更清晰呢？为此，各种插值技术便应运而生，如大家耳熟能详的倍线DVD技术，其技术原理就是通过视频处理器将普通的DVD级图像转换成全高清或标准高清的数字信号，再通过反交错、运动侦测、帧场预测等数字处理技术进行画面补偿，能在提高视频分辨率的同时，获得较好的清晰度。
2.常见的芯片处理技术
以较具代表性的DCDi（方向性关联隔行扫描）视频处理技术及处理器为例。通常标准的隔行扫描视频信号通过逐行扫描显示设备时，图像边缘会产生变形，DCDi技术能够消除这种变形，获得更光滑、更自然的视频图像效果。其去毛刺技术可探测和处理动态画面，以正确处理静态区域，带来流畅、无屏闪的画面。而且DCDi还融入了3∶2下拉电影模式，改善了交叉色，可消除运动图像的锯齿现象，产生更佳的视频效果。该技术及视频处理器已经被世界上许多知名的消费电子产品厂商所采用。
借助视频处理器日益强大的处理能力，在还原图像的基础上，很多视频处理器还加入了一整套“美化”处理技术。比如Pixel Boost（像素加速）技术可消除由于液晶反应迟钝而造成的运动图像模糊问题。DNX LAI技术采用针对小角度运动物体的去交错算法，可消除运动中斜线物体的“锯齿”现象。ACM（主动色彩管理）技术可对图像区域中某些特定的颜色进行单独补偿和修正，而不影响其他种类颜色，其中Flesh Tone Compensation（肤色补偿）可对肤色区域进行单独补偿。
软件增强融入PC应用
借助于电脑的视频处理平台，很多专用视频处理软件及播放软件也在为获得更佳的视频观看效果而不断努力。通过这类增强软件，用户不仅可获得较佳的视频效果，而且在进行视频增强处理时也会感到事半功倍。
1. 更实用的软处理方式
视频处理器的局限性也很明显，由于视频处理技术都是完全集成的，要想获得较佳的视频增强效果，其处理芯片的配置不能太弱，外部DRAM或集成存储器的配置也不能太低，这无疑会带来更大的成本。而且灵活性不够，一般不具备升级性，老产品很难实现对新技术的跟踪升级。视频处理器的性能虽然越来越强，但与如今的高性能CPU、GPU相比却微不足道，这也导致其只能被应用于家电或普通3C领域，而难以在更广泛的应用领域施展拳脚。而随着软处理技术的不断成熟，借助于日益发展的电脑CPU、GPU而生的视频增强软件在市场上正显露锋芒。
2.软件中的视频增强功能
例如，PowerDVD 9增加了一系列的视频增强新功能，其中TrueTheater HD功能可提高视频的分辨率，使图像更加清晰，消除失真现象，它可将480P的插值倍线输出为1080P。Arcsoft公司的TotalMedia Theatre播放软件同样支持硬件解码加速，其SimHD插件同样可将DVD级别的画质提升到高清视频级别，可以同时支持NVIDIA CUDA和ATI Stream加速运算，并且在使用通用GPU技术时，可大幅降低CPU占用率。根据官方测试，Core 2 Duo E4500加9600GT显卡的系统在将DVD倍线输出为1080P视频时，CPU占用率为80%，而开启SimHD的GPU加速模式可将CPU占用率立即降至15%以下。
MotionDSP公司发布的视频修饰软件“vReveal”的专业功能更强，它使用了super-resolution（超分辨率）技术，支持通用处理器计算。该技术可提高视频分辨率，并去掉颗粒、色块等视频瑕疵，还能有效增强晃动视频的稳定性。它的算法原理其实也很简单，就是通过分析连续多个视频帧来重建单一帧画面的细节，直至完成对整个视频的修复和增强。
软硬兼施，通用计算方案最佳
1.GPU推动视频增强
从技术原理来看，要实现视频增强功能并不复杂，但一个产品要实现全面完美的视频增强功能，其所涉及的计算量将是非常庞大的，这也就不难理解同样的倍线DVD，为何低端产品和中高端产品在实际效果上会存在较大差别了。在进行倍线处理时，即使Core i7 920的处理速度也不到10fps，但如果通过通用处理器技术，利用9800GT能够提高到17fps，GTX280更是可达25fps。
要想让CPU从繁重的视频解码中解放出来，以GPGPU为代表的通用图形处理器是最佳的解决之道，其不仅可让CPU得到更多解放，而且凭借自身强大的性能可获得更好的视频增强解码效果。例如，以前进行视频解码主要是CPU的事，要让它单独解码1080P高清视频就会显得力不从心，而通过GPU具备的Avivo或PureVideo等新兴的视频解码功能，便可解放CPU，大大降低CPU的占用率，让高清视频能够更轻松播放。
并且，通用GPU与CPU相比，在图形运算方面有其得天独厚的优势，特别是在浮点运算能力上。随着GPU进入统一渲染架构时代，流处理单元的出现，让通用GPU的计算能力和应用范围越来越大，让其更适合解决像视频增强、倍线高清这种重复的计算，让其更适合于运用在科学计算、数据库分析等高性能计算领域。
2.通用计算加速视频转码
除了前面提到的软件解决方案，在自身技术方面，Badaboom是一款完全基于CUDA的软件。长期以来，视频转码显得困难重重，需要很长的转码时间，现在Badaboom能将这转码的工作交给支持CUDA的NVIDIA GPU去做，转码所需要的时间大为缩短（同时耗电量大幅度降低），CPU得到了解放有更多时间去处理其他任务。完全利用了GPU能力的Badaboom在压制同一视频的情况下，速度要比单纯使用CPU快40%左右或更多。
而AMD在驱动程序包催化剂8.12版中正式加入了对ATI Stream通用计算技术的支持，支持ATI Stream通用计算技术可充分释放GPU的计算潜力，能在Radeon图形处理器内部执行数百个并行Stream核心，以便更好地完成科研、商务、消费领域中的大量高性能、数据敏感性通用计算任务。并且，其还附带有Avivo Video Converter软件，用户可以利用该软件以更快速度进行多种格式的标清、高清视频转码。
后记
在3C领域，以专用视频处理器为代表的方案成为视频增强的必需之道；而在PC领域，以视频处理软件及播放软件+PC为代表的应用方案正为用户建立更灵活的视频增强解决方案，并且在技术上两者相互交融。从整体来看，凭借着良好的人机交互能力，后一种方案正日益吸引着各种专业用户的目光。通过这类软件+PC的方案，我们不仅可以欣赏到更美的视频画面，而且可让原本不佳的视频图像通过修补变得更清晰。这样的结果不仅将直接改善用户的视觉感受，而且将为石油勘探、医学成像、科学研究、刑侦科技等领域带来巨大好处。
而随着GPGPU的普及，各种视频处理软件功能的不断完善、强化，依靠强大的通用计算处理技术而生的纯PC视频增强处理方案的前景将更显光明。其可将CPU从繁重的视频解码中彻底解放出来，大幅缩短解码时间，极大地提高转码的效率与质量，让效果不佳的视频摇身一变为凤凰之美。