JPEG XS (ISO / IEC 21122) es un sistema de codificación de imágenes y video liviano , de baja latencia y sin pérdida visual interoperable que se enfoca en la compresión mezzanine dentro de cualquier aplicación AV. [2] [3] [4] [5] [6] [7] Las aplicaciones del estándar incluyen transmisión de contenido de alta calidad para realidad virtual , drones, vehículos autónomos que usan cámaras, juegos y transmisión (SMPTE ST 2022 y ST 2110 ) . [3] [8] [9] [10]En este sentido, JPEG XS es único, siendo el primer códec ISO diseñado para este propósito específico. JPEG XS, construido sobre tecnología central de intoPIX y Fraunhofer IIS, está formalmente estandarizado como ISO / IEC 21122 por el Joint Photographic Experts Group con la primera edición publicada en 2019. Aunque no es oficial, el acrónimo XS fue elegido para resaltar el eXtra Small y características eXtra Speed del códec. En la actualidad, el comité de JPEG todavía está trabajando activamente en nuevas mejoras a XS, con la segunda edición [11] programada para su publicación (principios de 2022) y los esfuerzos iniciales se están lanzando hacia una tercera edición.
Basándose en estas características clave, JPEG XS es adecuado para ser utilizado en cualquier aplicación donde el contenido sin comprimir es ahora la norma, pero aún permite ahorros significativos en el uso de ancho de banda requerido, preservando la calidad y baja latencia. Entre los casos de uso específicos se encuentran el transporte de video a través de enlaces de video profesionales (como SDI y Ethernet / IP ), almacenamiento de video en tiempo real, búferes de memoria, captura y renderizado de video omnidireccional y compresión del sensor de imagen (por ejemplo, en cámaras y en la industria automotriz). ). Las relaciones de compresión típicas van hasta 10: 1, pero también pueden ser más altas según la naturaleza de la imagen o los requisitos de la aplicación de destino. [12]JPEG XS favorece la calidad sin pérdida visual en combinación con baja latencia y baja complejidad, sobre el rendimiento de compresión crudo. Por lo tanto, no es un competidor directo de códecs de imagen alternativos como JPEG 2000 y JPEG XL o códecs de video como AV1 , AVC / H.264 y HEVC / H.265 .
En esta sección se enumeran los principales dominios de aplicación en los que se utiliza activamente JPEG XS. Los dominios de aplicaciones nuevos y de otro tipo están sujetos a que se agreguen en el futuro, como por ejemplo, la compresión de framebuffer o las aplicaciones AR / VR.
Los requisitos de ancho de banda de video aumentan continuamente, ya que las resoluciones de video, las velocidades de cuadro, la profundidad de bits y la cantidad de transmisiones de video aumentan constantemente. Asimismo, las capacidades de los enlaces de video y los canales de comunicación también están creciendo, pero a un ritmo más lento que el necesario para abordar el enorme crecimiento del ancho de banda de video. Además, las inversiones para mejorar la capacidad de enlaces y canales son importantes y deben amortizarse en varios años.
Además, tanto el mercado de transmisión como el pro-AV están cambiando hacia una infraestructura basada en AV sobre IP, con preferencia por enlaces Ethernet de 1 Gigabit para producción remota o redes Ethernet 10G para instalaciones internas. Tanto Ethernet 1G, 2.5G como 10G son baratos y omnipresentes, mientras que los enlaces de 25G o mejores no suelen ser asequibles. Dado el ancho de banda disponible y el costo de la infraestructura, depender del video sin comprimir ya no es una opción, ya que es necesario admitir 4K, 8K, profundidades de bits aumentadas (para HDR) y velocidades de cuadro más altas.
JPEG XS ofrece una compresión liviana que preserva visualmente la calidad en comparación con una transmisión sin comprimir, a un bajo costo, dirigida a relaciones de compresión de hasta 10: 1. Con XS, es posible, por ejemplo, reutilizar los cables SDI existentes para transportar 4K60 a través de un solo 3G-SDI (a 4: 1), e incluso a través de un solo HD-SDI (a 8: 1). Se pueden utilizar escenarios similares para transportar contenido 8K60 a través de varios tipos de cables SDI (por ejemplo, 6G-SDI y 12G-SDI). Alternativamente, XS permite transportar contenido 4K60 a través de Ethernet 1G y 8K60 a través de Ethernet 5G o 10G, lo que sería imposible sin compresión. La siguiente tabla muestra algunos rangos de compresión esperados para algunos casos de uso típicos.