JPEG XS kommer til IBC2019

Vi er sikkert en del der har gået og undret os over at H266 ikke er på vej, omtalt andægtigt, som det næste nye orange.

Og da kan da også være at der bliver talt om denne – fremtidige – standard, nogle steder.

Sidste nyt er dog JPEG XS, der er ( endnu et ) forsøg på at lave “Lossless compression”, over netværk, der efterlever to simple kreav, nemlig at data skal presses så meget som muligt, samtidig med at vi – uanset om det er professionelle eller slutbrugere – ikke kan se de heftige besparelser i datatransporten.

the TICO Alliance er på vej med JPEG XS der pakker 8K video ned på en 3G SDI - bliver vist frem på IBC2019

Men først lige lidt historie.

Tilbage i 1990erne var SDI nået til vilde 270 Mbit/s, der sjovt nok var “ukomprimeret” SD video.

Lidt senere, midt i 00erne, var vi nået til “ukomprimeret HD”, der var oppe på 1,5 Gbit/s.

I virkeligheden talte man på det tidspunkt om 1080i eller 720p “HD”, i noget der – næsten – var ukomprimeret.

For at kunne nå de herlige 1080p, skulle vi altså op på 3 Gbit/s, hvilket kom sidst i 00erne for de fleste.

I dag er vi som bekendt nået til 12 Gbit/s og dermed 4k i 50/60P.

Desværre kræver det “korte ledninger” at kunne komme op på 12Gbit/s over 12G-SDI.

Alt sammen noget de har totalt styr hos Nevions technology center der befinder sig i England.

the TICO Alliance er på vej med JPEG XS der pakker 8K video ned på en 3G SDI - bliver vist frem på IBC2019

Der er de nemlig nået til JPEG XS, der er ( ligeså ) “lossless” som alle andre “compression formater”, nu bare med den forskel at data kan pakkes 4-8 gange så meget som før.

Andy Rayner, chief technologist for Nevion der rent faktisk er en norsk virksomhed, forklarer:

Han befinder sig dog på deres adresse i England.

 -JPEG-XS is a newly evolving compression technology that is exciting because it is extremely low latency and also low complexity, starter han og fortsætter.

Læs også  BMW Berlin-Marathon gik Virtuel

 -It is an intra-frame compression—it is spatial only, with no temporal element. It is wavelet-based, and conceptually can be thought of as lots of tiny stripes of JPEG2000. The exciting thing is that where the base compression technology used for JPEG XS-TICO was visually lossless at a compression rate of 4:1, in JPEG XS this is doubled to at least 8:1, slutter han og løfter dermed sløret og for en fremtid, hvor SDI måske – alligevel – ikke er totalt forhistorisk.

TICO, der i denne forbindelse står for TIny COdec, er reelt forløberen for JPEG XS, da TICO “kun” kan komprimere “lossless” i 4:1, hvilket – på moderne dansk – betyder at du kan smide 12G signaler over et 3G SDI kabel.

Og nu hvor “the TICO Alliance” satser på – og udvikler videre på – JPEG XS, kan du se frem til x2 kompression, senere ( altså 8:1 ).

Det hele handler med andre ord om at få JPEG 2000 ned i båndbredde, og dermed datastrømmene til at følge efter.

Noget der ikke er nyt for Nevion og Andy Rayner, der tidligere har fået “the Martlesham Gold Medal for technical innovation”, samt en technical Emmy for samme “tanker”.

Andy Rayner, forklarer videre:

 -I see it as having the potential to replace JPEG2000 as our de facto choice for mezzanine compression, starter han og fortsætter.

 -The encoder-decode latency is only 32 video lines, which means at only a few hundred microseconds, this becomes negligible compared with other latency in the systems. The compression has also been optimized for real estate usage on FPGAs, CPUs and GPUs, which means its use in server technology is also highly viable, slutter han.

Læs også  Nye Canon Cine Primes

Antonin Descampe, der er founder of and compression technologist at IntoPIX, supplerer:

 -No other codec ( JPEG XS-TICO, red. ) fulfills this set of strong requirements simultaneously, starter han og fortsætter.

 -JPEG XS can thus “compete” with uncompressed in every aspect, and reduce bandwidth and video data significantly, slutter manden der er baseret i Belgien, hos en fabrikant af “signal compression” og “processing components”. “

Han fortsætter:

 -The main difference between JPEG XS and existing codecs from JPEG, MPEG or other standardization committees is that compression efficiency is not the main target, forklarer han videre.

 -Whereas other codecs primarily focus on their efficiency, disregarding latency or complexity, JPEG XS addresses the following question: “How can we ultimately replace uncompressed video?”, slutter han.

Antonin Descampe forklarer JPEG XS encoder og decoder signal flowet sådan:

 -The typical operating points for visually lossless quality with JPEG XS are around 10:1, starter han og fortsætter.

 -However, it is important to take resolution and content type into account when identifying a maximum compression ratio. For instance, natural content usually reaches higher compression ratios for a given quality level. During its development, JPEG XS has been tested against the strictest quality assessment procedures (ISO/IEC 29170-2, “Evaluation procedure for visually lossless coding”), seeking the threshold guaranteeing an ‘indistinguishable flickering’ between original and compressed image—a measure often referred to as “visual transparency”, slutter han.

Broadcastere der er en klar målgruppe i denne forbindelse, kærer sig som bekendt primært om billedkvalitet, altså i forhold til kompression.

Om dette siger  Antonin Descampe:

 -In terms of latency, using MPEG-4/H.264 and HEVC/H.265 in a live production workflow with multiple encoding and decoding steps would lead to a compiled latency of many seconds, starter han og fortsætter.

 -JPEG XS has a microsecond-latency and can thus be run throughout a whole live production workflow without inducing the latency of a single MPEG-4/H.264 encode/decode step. Even though we need H.265 for the last mile to distribute it to the consumer, we try to avoid any additional latency in the production workflow before distribution, slutter han

Læs også  Ikegami viser nyt frem

Forventningen er at Descampe og Rayner kan vise JPEG XS frem på IBC2019.

Han fortsætter:

 -Concerning the status of the standardization process itself, JPEG XS Part-1 [Core Coding System] is published and available as an international standard already, starter han og fortsætter.

 -Part-2 and Part-3 (respectively profiles and transport formats) are finalized and being prepared by ISO for immediate publication. Part-4 and Part-5 (respectively conformance testing and reference software) are under ballot and shall be published by the end of this year, slutter han og løfter dermed sløret for at tiltaget har været igang længe, og at det stadig har lidt tid foran sig, før det kan taget i brug i andet end “laboratorier”.

Formatet og standarden er dog ikke længere væk end at Descampe kan fortælle at flere “broadcast suppliers” er på vej med hardware der supporterer denne kommende standard.

Han forklarer:

 –

JPEG XS uses a constant bitrate and is thus highly relevant for reliable video over IP transport, especially with compressed video being added to ST 2110 as “part 22”, slutter han.

Forventingen er slutteligt at Posthuse og andre der er på vej mod 8K, lynhurtigt vil overtage JPEG XS, eller overgå til ren IP.

Som det er idag, er det jo reelt ikke muligt at overføre “ukomprimeret” 8K over SDI, heller ikke over 12G.

Som vi forstår det, kræver det ( cirka ) 24G, måske 48G.

Eller bare JPEG XS.

Måske.

Her en forklarende video.