La qualité d'image des vidéos a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies. Mais une meilleure qualité signifie également des volumes plus importants de données à transférer. Il existe diverses raisons à cela, y compris les changements dans les attentes et les habitudes du spectateur, car les appareils de lecture continuent de s'améliorer. Cela exerce une pression croissante sur les coûts et le temps dans la production de contenu de télévision et de film professionnel, même si le nombre de chaînes et de plates-formes multimédias augmente. Même les casques VR ou les applications industrielles de la vision machine à la conduite autonome ont des exigences en temps réel que les codecs vidéo conventionnels ne peuvent souvent pas répondre.
Pour résoudre ce défi efficacement – non seulement en termes de matériel disponible mais aussi avec un œil sur l'énergie et les ressources – et surtout, en temps le plus réel que possible, une équipe de chercheurs dirigée par Siegfried Fössel, Joachim Keinert et Thomas Richter de Fraunhofer IIS ont développé JPEG XS comme nouvelle norme iso.
Développement de JPEG XS en tant que nouvelle norme ISO
Les vidéos professionnelles de qualité supérieure étaient transférées sans compression via des interfaces spéciales telles que l'interface numérique série (SDI), le coaxpress ou la signalisation différentielle à basse tension (LVD), qui nécessite une connexion point à point avec des câbles de paire coaxiaux ou torsadés. Les exigences de qualité strictes ont rendu impossible de comprimer les données sans compromettre les débits de données élevés. Des protocoles de transmission complexes ont été évités. Cela a entraîné des points de transfert avec de puissants convertisseurs vers Ethernet, ce qui a ralenti les workflows.
« Les codecs MPEG traditionnels ne conviennent pas à cette application, car ils sont orientés vers des taux de compression élevés et une qualité acceptable. En revanche, JPEG XS a été conçu comme un codec de compression professionnel – connu dans le domaine en tant que codec de mezzanine – pour permettre le transfert de vidéos de haute qualité jusqu'à 8k en fonction de la qualité de la production via le protocole Internet, ou IP, » explique Keinert, qui gère le groupe d'imaginations informatiques de Fraunher.
JPEG XS accélère considérablement le codage et le décodage des images. Dans la production cinématographique et télévisée, JPEG XS permet un transfert et un traitement rapides et surtout rapides du contenu de l'image, qui traite du coût de montage et de la pression du temps impliqués dans la production de médias.
« La faible latence et la parallélisation élevée font de JPEG XS un outil idéal pour le traitement en plusieurs étapes des signaux vidéo en temps réel. Le codec est optimisé pour une compression visuellement sans perte. Il prend en charge la profondeur des couleurs de 12 à 16 bits par composant couleur, ce qui signifie même les signaux vidéo avec une gamme dynamique élevée.
Avec un vaste logiciel et un portefeuille de brevets, Fraunhofer IIS a établi une norme internationalement reconnue. « La nouvelle norme a été développée comme un codec visuellement sans perte qui considère spécifiquement les conditions de transfert vidéo de haute qualité. Grâce à ses algorithmes soigneusement conçus, JPEG XS peut être intégré dans les systèmes informatiques existants et peut transférer des images haute résolution via une interface Ethernet à faible coût sans aucun décalage visible.
« Cette technologie de réseau est répandue, facilitant l'intégration transparente dans l'infrastructure existante », note Siegfried Fössel, responsable du département des technologies d'image en mouvement de Fraunhofer IIS.
Diverses applications
En plus de sa position unique en tant que technologie de transmission d'images de qualité supérieure, JPEG XS offre également d'énormes avantages économiques pour la technologie des studios et d'autres domaines, tels que la vision machine et les applications automobiles. Dans le domaine de la conduite autonome spécifiquement, JPEG XS montre des avantages importants en ce que le débit de données pour le réseau de caméras est réduit sans affecter négativement les performances analytiques. Le développement et la normalisation de JPEG XS par Fraunhofer IIS, ainsi que les brevets étendus, constitueront une base stable pour le développement et l'application commerciale du codec.
Tout cela fait de JPEG XS une technologie prospective qui, grâce à sa capacité de transmission en temps réel et à sa haute qualité, à des débits de données élevés, a le potentiel d'élargir considérablement le marché de la transmission vidéo professionnelle et des applications dans l'industrie automobile, VR / AR et vision automatique.
