JPEG XS est un nouveau format ISO qui remplace la vidéo non compressée
Au cours des 20 dernières années, le nombre d'images et de vidéos partagées a considérablement augmenté. En termes de résolution, nous sommes passés de la SD, de la HD à 4K - voire 8K - et ce n'est pas près de s'arrêter. Des fréquences d'images plus élevées, des résolutions plus élevées, une plus grande précision et une gamme dynamique plus étendue (HDR) impliquent une augmentation considérable de la quantité de données à transporter sur nos réseaux. La bande passante et le stockage deviennent moins chers, mais cela ne compense pas l'augmentation drastique des données à transporter ou à stocker. La compression est donc plus que jamais une étape fondamentale dans la diffusion de votre vidéo sur Internet.
Pour gérer sans heurts le développement de ces technologies et l'augmentation du nombre de fabricants, il est essentiel de définir des solutions interopérables qui fonctionnent avec d'autres systèmes existants ou futurs, sans restrictions d'accès. En particulier dans le contexte des médias de communication, nous avons dû trouver un moyen de parler le même langage et d'avoir des formats similaires. Les organismes de développement de normes (ODS) jouent un rôle important pour atteindre cette exigence d'interopérabilité.
La nécessité de mettre en place un comité JPEG pour créer une nouvelle norme
Dans les années 1990, l'Organisation internationale de normalisation (ISO), la Commission électrotechnique internationale (CEI) et l'Union internationale des télécommunications (UIT) ont créé conjointement le Groupe mixte d'experts en photographie (JPEG ) pour spécifier les normes de compression des images.
La première norme publiée en 1991 par le comité est également la norme la plus célèbre pour le grand public : la JPEG norme. Elle est très connue car elle vise le marché des consommateurs et est universellement déployée. Aujourd'hui, la grande majorité des images partagées sur Internet et sur les médias sociaux sont "JPEG". Ce format se caractérise par une très forte interopérabilité car la majorité des appareils et systèmes sont équipés de logiciels permettant l'encodage et le décodage de ce format. Cependant, d'autres standards d'images existent : JPEG 2000, JPEG XR, JPEG XT ou le nouveau JPEG XS, tous publiés par ce JPEG comité d'experts. Chacune de ces normes vise un marché ou des cas d'utilisation spécifiques, avec des exigences particulières, ce qui conduit à un écosystème mondial de spécifications complémentaires.
"XS"signifie "eXtra Small" et "eXtra Spisser".
Parmi toutes les normes JPEG , JPEG XS, une norme internationale ISO publiée en 2019, simplifie le transport des vidéos entre les appareils. L'objectif principal de JPEGXS est d'apporter une compression transparente partout où la vidéo non compressée était encore utilisée, afin de diminuer la pression sur les besoins en bande passante.
La norme JPEG XS peut être définie comme un algorithme de compression d'image sans perte à l'échelle de la sous-intra-trame (visuellement) avec une très faible latence et une très faible complexité. Il permet la connectivité vidéo sur des connexions à faible bande passante. La plage de compression est généralement comprise entre 2:1 et 20:1, en fonction du cas d'utilisation et du contenu vidéo. JPEG Le XS contribue à réduire la consommation d'énergie des appareils électroniques, en particulier dans les cas d'utilisation de la vidéo à ultra-haute définition comme le 4K et le 8K .
JPEG XS offre une latence algorithmique évolutive , allant d'un petit nombre de lignes à moins d'une seule ligne pour une suite combinée codeur-décodeur. JPEG XS se caractérise par sa robustesse à la multi-génération, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de dégradation significative de la qualité même après 10 cycles de codage/décodage. L'interopérabilité multiplateforme est également l'une de ses principales caractéristiques : JPEG XS permet des implémentations hautement optimisées sur CPU, GPU mais aussi sur des plateformes matérielles comme FPGA et ASIC.
La norme du codec mezzanine JPEG XS peut être appliquée partout où l'on utilise actuellement de la vidéo non compressée.
QUELQUES EXEMPLES DE CAS D'UTILISATION pour JPEG XS
- En RÉALITÉ VIRTUELLE, la latence de transmission ne doit pas dépasser une microseconde entre le casque et la source vidéo pour préserver l'expérience. JPEG Le XS permet cette transmission sans fil, offre des résolutions vidéo nettement plus élevées et élimine le besoin de câbles.
- Dans LIVE PRODUCTION & AV sur IP, tes infrastructures LAN ou WAN (câblage, réseau, appareils...) ne peuvent généralement pas dépasser 1G, 2,5G ou 10Gbps. Avec une latence minimale, JPEG XS utilisera la bande passante disponible aujourd'hui pour transporter un ou plusieurs flux HD, 4K et 8K sans délai !
- Dans tous les types d'appareils mobiles, la transmission vidéo entre puces électroniques consomme beaucoup d'énergie, surtout lorsque la qualité vidéo est élevée. En réduisant la quantité de données à transmettre, le JPEG XS limite considérablement la consommation d'énergie et prolonge ainsi la durée de vie de la batterie.
- LES VÉHICULES AUTONOMES dépendent fortement des capteurs d'images et de vidéos pour fonctionner de manière fiable et éviter les accidents. Même un retard d'une fraction de seconde peut s'avérer critique. JPEG XS compresse les images de manière à réduire ce temps de latence à un minimum absolu - environ une microseconde - tout en garantissant une qualité sans perte, tant pour la vision humaine que pour la détection d'obstacles basée sur l'intelligence artificielle.
- JPEG XS garantit un signal live vidéo de DRONES aux pilotes, ce qui est crucial pour éviter les erreurs.
- Compte tenu de la croissance rapide des 5G & RÉSEAUX SANS FILLe JPEG XS vise à devenir la norme pour améliorer la qualité vidéo, réduire la latence et simplifier le transfert sans fil. Toutes ces exigences constituent des avantages importants pour les services en ligne de la JEUX ET LIVE STREAMING.
- Pour les capteurs et les caméras, JPEG XS est également la première norme de compression ISO qui permet de compresser directement les données du Bayer Color Filter Array à partir du capteur. Grâce à la norme JPEG XS codage de Bayer les données RAW peuvent être directement compressées, avant l'ISP de la caméra (étapes de dé-bayérisation).
Quels sont les formats de fichiers et les conteneurs pour JPEG XS ?
| Conteneur, format, extension | Type | Objectif principal | Document standard |
| JXS (.jxs) | JPEG XS Format de fichier | Pour le stockage d'images individuelles | ISO/CEI 21122-3 |
| MP4 (.mp4) | Format de fichier média de base ISO (ISOBMFF) | Pour le montage et le stockage de vidéos | ISO/CEI 21122-3 |
| MXF (.mxf) | SMPTE Format de fichier MXF | Pour le montage et le stockage de vidéos | SMPTE ST 2124 |
| HEIF (.heif) | Format de fichier image à haut rendement | Pour stocker un contenu mixte d'images et de vidéos | ISO/CEI 21122-3 |
| MPEG2-TS (.ts) | Flux de transport | Flux de transport MPEG-2 pour JPEG XS (utilisé par exemple avec VSF TR07) | ISO/IEC 13818-1 Ed 7 AM1 |
| RTP | RTP Payloard | RTP payload de JPEG XS pour IP transport (utilisé par exemple pour l'encapsulation de JPEG XS compressed stream avec SMPTE 2110-22 / IPMX / VSF TR08) | IETF RFC9134 |
| GenDC | GenDC de GeniCam (EMVA) | Pour l'encapsulation JPEG XS dans GiGE Vision, CoaXpress, USB Vision, Camera Link | EMVA GeniCam |
La nouvelle norme JPEG XS peut déjà être ouverte et manipulée dans la plupart de ces conteneurs grâce au plugin Adobe Premiere ou au module complémentaire FFmpeg développé par intoPIX sur la base de notre FastTicoXS SDK.
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