JPEG XS - Profesyonel All-IP Video Üretimi için İleriye Dönük Standart

Videoların görüntü kalitesi son yıllarda istikrarlı bir şekilde artmıştır. Ancak daha yüksek kalite aynı zamanda daha büyük hacimlerde veri aktarımı anlamına geliyor. Bunun, oynatma cihazları gelişmeye devam ettikçe izleyici beklentileri ve alışkanlıklarındaki değişiklikler de dahil olmak üzere çeşitli nedenleri vardır. Bu durum, medya kanallarının ve platformlarının sayısı artarken bile profesyonel TV ve film içeriği üretiminde hem maliyetler hem de zaman üzerinde artan bir baskı oluşturuyor. VR başlıkları veya makine görüşünden otonom sürüşe kadar endüstriyel uygulamalar bile geleneksel video kodeklerinin sıklıkla karşılayamadığı gerçek zamanlı gereksinimlere sahiptir.

Fraunhofer IIS'den Siegfried Fössel, Joachim Keinert ve Thomas Richter başkanlığındaki bir araştırma ekibi, bu zorluğu yalnızca mevcut donanım açısından değil, aynı zamanda enerji ve kaynakları da göz önünde bulundurarak verimli bir şekilde ve her şeyden önce mümkün olduğunca gerçek zamana yakın bir şekilde çözmek için yeni bir ISO standardı olarak JPEG XS'i geliştirdi.

Yeni bir ISO standardı olarak JPEG XS'in geliştirilmesi
Üstün kaliteli profesyonel videolar, seri dijital arayüz (SDI), CoaXPress veya koaksiyel veya bükümlü çift kablolarla noktadan noktaya bağlantı gerektiren düşük voltajlı diferansiyel sinyalizasyon (LVDS) gibi özel arayüzler aracılığıyla sıkıştırma olmadan aktarılıyordu. Sıkı kalite gereksinimleri, yüksek veri hızlarından ödün vermeden verilerin sıkıştırılmasını imkansız hale getirdi. Karmaşık iletim protokollerinden kaçınıldı. Bunun sonucunda Ethernet bilgisayarlarına güçlü dönüştürücülere sahip aktarım noktaları ortaya çıktı.

"Geleneksel MPEG kodekleri yüksek sıkıştırma oranlarına ve kabul edilebilir kaliteye yönelik olduklarından bu uygulama için uygun değildir. Buna karşın JPEG XS, 8k'ya kadar yüksek kaliteli videoların İnternet Protokolü veya IP üzerinden prodüksiyon kalitesinde aktarılmasına olanak tanıyan profesyonel bir sıkıştırma codec'i olarak tasarlanmıştır." diyor Fraunhofer IIS'de Hesaplamalı Görüntüleme grubunu yöneten Keinert.

JPEG XS görüntülerin kodlanmasını ve kod çözülmesini büyük ölçüde hızlandırıyor. Film ve TV prodüksiyonunda JPEG XS, görüntü içeriğinin verimli ve her şeyden önce hızlı bir şekilde aktarılmasını ve işlenmesini sağlayarak medya prodüksiyonunda artan maliyet ve zaman baskısını ortadan kaldırıyor. "Düşük gecikme süresi ve yüksek paralelleştirilebilirlik, JPEG XS'i video sinyallerinin gerçek zamanlı olarak çok aşamalı işlenmesi için ideal bir araç haline getiriyor. Kodek görsel olarak kayıpsız sıkıştırma için optimize edilmiştir. Renk bileşeni başına 12 ila 16 bit renk derinliğini destekler, bu da yüksek dinamik aralığa sahip video sinyallerinin bile aktarılabileceği anlamına gelir," diyor Fraunhofer IIS Baş Bilim İnsanı Richter.

Kapsamlı bir yazılım ve patent portföyüne sahip olan Fraunhofer IIS, uluslararası alanda kabul gören bir standart oluşturmuştur. "Yeni standart, özellikle yüksek kaliteli video aktarımı koşullarını dikkate alan görsel olarak kayıpsız bir codec olarak geliştirildi. JPEG XS, özenle tasarlanmış algoritmaları sayesinde mevcut bilgisayar sistemlerine entegre edilebilir ve yüksek çözünürlüklü görüntüleri düşük maliyetli bir Ethernet arayüzü üzerinden gözle görülür bir gecikme olmadan aktarabilir. Bu ağ teknolojisi yaygındır ve mevcut altyapıya sorunsuz entegrasyonu kolaylaştırır," diyor Fraunhofer IIS Hareketli Görüntü Teknolojileri bölüm başkanı Siegfried Fössel.

Çeşitli uygulamalar
JPEG XS, üstün kaliteli görüntülerin iletimi için bir teknoloji olarak benzersiz konumuna ek olarak, stüdyo teknolojisi ve makine görüşü ve otomotiv uygulamaları gibi diğer alanlar için de büyük ekonomik avantajlar sunuyor. Özellikle otonom sürüş alanında JPEG XS, analitik performansı olumsuz etkilemeden kamera ağı için veri hızının düşürülmesi açısından önemli avantajlar sunmaktadır. JPEG XS'in Fraunhofer IIS tarafından geliştirilmesi ve standartlaştırılması, kapsamlı patentlerle birlikte, codec'in daha da geliştirilmesi ve ticari uygulaması için istikrarlı bir temel oluşturacaktır.

Tüm bunlar JPEG XS'i gerçek zamanlı iletim kabiliyeti ve yüksek veri hızlarında yüksek kalitesi sayesinde profesyonel video iletimi ve otomotiv endüstrisi, VR/AR ve yapay görme alanlarındaki uygulamalar için pazarı önemli ölçüde genişletme potansiyeline sahip ileriye dönük bir teknoloji haline getirmektedir.