JPEG XS 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 plus connue du grand public : la norme JPEG. Elle est très répandue car elle s’adresse au marché grand public et est universellement déployée. Aujourd’hui, la grande majorité des images partagées sur Internet et sur les réseaux sociaux sont au format « JPEG ». Ce format se caractérise par une très forte interopérabilité, la plupart des appareils et des systèmes étant équipés de logiciels permettant son encodage et son décodage. Il existe toutefois d’autres normes d’image : JPEG 2000, JPEG XR, JPEG XT ou encore le nouveau JPEG XS, toutes publiées par ce comité d’experts JPEG. Chacune de ces normes cible un marché ou des cas d’utilisation spécifiques, avec des exigences particulières, ce qui donne lieu 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 transfert de vidéos entre appareils. L'objectif principal duJPEG XS est d'introduire une compression transparente partout oùla vidéo non compressée était encore utilisée, afin de réduire la pression sur les besoins en bande passante.
JPEG XS peut être définie comme un algorithme de compression d'images sans perte (visuelle) au niveau intra-trame, présentant une latence et une complexité très faibles. Elle permet la diffusion vidéo sur des connexions à faible bande passante. Le taux de compression se situe généralement entre 2:1 et 20:1, en fonction du cas d'utilisation et du contenu vidéo. JPEG XS contribue à réduire la consommation d'énergie des appareils électroniques, en particulier dans les cas d'utilisation de vidéos en ultra-haute définition telles que la 4K et la 8K.
JPEG XS une latence algorithmique évolutive , allant d’un petit nombre de lignes à moins d’une seule ligne pour une suite combinée encodeur-décodeur. JPEG XS caractérise par sa robustesse face aux compressions multi-générations, ce qui signifie qu’il n’y a pas de dégradation significative de la qualité, même après 10 cycles d’encodage/décodage. L’interopérabilité multiplateforme est également l’une de ses principales caractéristiques : JPEG XS des implémentations hautement optimisées sur CPU, GPU aussi sur des plateformes matérielles telles que FPGA ASIC.
La norme de codec JPEG XS peut être appliquée partout où l'on utilise actuellement de la vidéo non compressée.
QUELQUES EXEMPLES DE CAS D'UTILISATION du format JPEG XS
- En RÉALITÉ VIRTUELLE, la latence de transmission entre le casque et la source vidéo ne doit pas dépasser quelques millisecondes pour garantir une expérience optimale. La technologie JPEG XS cette transmission sans fil à latence nulle, offre des résolutions vidéo nettement supérieures et élimine le recours aux câbles.
- Dans LIVE ET AUDIOVISUEL SUR IP, lles infrastructures LAN ou WAN (câblage, réseau, équipements…) ne peuvent généralement pas dépasser 1 G, 2,5 G ou 10 Gbps. Avec une latence minimale, le JPEG XS la bande passante disponible aujourd’hui pour acheminer un ou plusieurs flux HD, 4K et 8K sans aucun retard !
- Sur tous les types d'APPAREILS MOBILES, la transmission vidéo entre les puces électroniques consomme beaucoup d'énergie, en particulier lorsque la qualité vidéo est élevée. En réduisant le volume de données à transmettre, JPEG XS limite JPEG XS la consommation d'énergie et prolonge ainsi l'autonomie de la batterie.
- 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 seulement peut s'avérer critique. JPEG XS les images de manière à réduire cette latence au strict minimum – environ une milliseconde – 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 un signal live provenant de DRONES aux pilotes, ce qui est essentiel pour éviter les erreurs.
- Compte tenu de la croissance rapide de la 5G et des réseaux sans fil, JPEG XS à devenir la norme pour améliorer la qualité vidéo, réduire la latence et simplifier les transferts sans fil. Toutes ces caractéristiques constituent des avantages significatifs pour les JEUX EN LIGNE ET DU LIVE .
- En ce qui concerne les CAPTEURS et les CAMÉRAS,JPEG XS également la première norme de compression ISO capable de compresser directement les données issues de la matrice de filtres de couleur Bayer, dès leur sortie du capteur. Grâce au JPEG XS profil de codage Bayer , les RAW peuvent être directement compressées, avant même de passer par le processeur d'image (ISP) de l'appareil photo (étapes de débayérisation).
Quels sont les formats de fichier et les conteneurs pris en charge par JPEG XS?
| Conteneur, format, extension | Type | Objectif principal | Document standard |
| JXS (.jxs) | Format JPEG XS | Pour le stockage d'images individuelles | ISO/IEC 3 21122 |
| MP4 (.mp4) | Format de fichier média de base ISO (ISOBMFF) | Pour le montage et le stockage de vidéos | ISO/IEC 3 21122 |
| 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/IEC 3 21122 |
| 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 | payload RTP payload JPEG XS IP (utilisée, par exemple, pour l'encapsulation d'un flux JPEG XS avec SMPTE 2110/ IPMX / VSF TR08) | IETF RFC9134 |
| GenDC | GenDC de GeniCam (EMVA) | Pour l'encapsulation JPEG XS GiGE Vision, CoaXpress, USB Vision et Camera Link | EMVA GeniCam |
La nouvelle JPEG XS peut d'ores et déjà être ouverte ettraitée au sein de la plupart de ces conteneurs grâce au plugin Adobe Premiere ou à l'extension FFmpeg développés par intoPIX partir de notre SDK FastTicoXS.
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