帶大家了解近年來大熱的JPEG-XS編解碼技術(shù)——

什么是JPEG-XS編解碼技術(shù)？

JPEG-XS是當(dāng)下受到廣泛關(guān)注的一種視頻編解碼方法，可以實(shí)現(xiàn)超高清圖像從6：1到40：1不同壓縮比的信號(hào)編碼壓縮，有效降低超高清信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸以及處理計(jì)算的壓力，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的編碼延時(shí)，并達(dá)到視覺無損。

JPEG-XS編解碼技術(shù)是怎么產(chǎn)生的？

隨著人們對(duì)視頻清晰度的要求漸趨極致，超高清產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。在市場(chǎng)上，4K超高清電視已經(jīng)非常普及，8K超高清視頻的消費(fèi)需求也在不斷升級(jí)，潛力巨大。

在廣播電視領(lǐng)域，萬兆以太網(wǎng)傳輸已大規(guī)模投入使用，但如果不做壓縮進(jìn)行傳輸，仍然相當(dāng)吃力，4K最低要求25GE，8K則會(huì)將網(wǎng)絡(luò)要求提升至100/400GE。

因此，支持IP化傳輸?shù)木幗獯a壓縮技術(shù)JPEG-XS應(yīng)運(yùn)而生，且一經(jīng)推出就立即得到廣播電視行業(yè)的關(guān)注。

JPEG-XS編解碼技術(shù)有什么優(yōu)勢(shì)？

不同于市面上的常規(guī)編解碼技術(shù)，JPEG-XS技術(shù)具有低延遲、恒定質(zhì)量、視覺無損化、低復(fù)雜度、多平臺(tái)互通性等多種優(yōu)勢(shì)。

1.低延遲性

JPEG-XS能達(dá)到端到端最高為32行的延遲，延遲下限介于1-29行之間，延遲低至毫秒級(jí)，最低延遲可以達(dá)微秒級(jí)，適用于對(duì)延遲有極高要求的應(yīng)用場(chǎng)景。JPEG-XS編碼后的數(shù)據(jù)流可以被分組為Slice切片，除了跨切片運(yùn)行的小波變換和顏色去相關(guān)變換在并行設(shè)計(jì)中不考慮外，切片可以被獨(dú)立解碼并行處理，這種并行化編碼器和解碼器的機(jī)制，使得延遲大幅降低。

2.恒定質(zhì)量，視覺無損

JPEG-XS能夠在對(duì)最高達(dá)到12bit的位深、色彩采樣率為44和42的畫面處理時(shí)，達(dá)到2:1到10:1壓縮比的壓縮，同時(shí)實(shí)現(xiàn)輸出畫質(zhì)和輸入畫質(zhì)間的差別視覺無損化。且在使用過程中，除第一回編解碼后出現(xiàn)輕微質(zhì)量下降，后續(xù)幾代編碼能夠保持幾乎恒定的質(zhì)量水平。

3.低復(fù)雜性

低復(fù)雜性意味著更少的線纜與雙向連接。以往的編解碼器，如JPEG2000，盡管也可以達(dá)到和JPEG-XS相當(dāng)接近的低延遲率，但JPEG2000使用的熵編碼器較為復(fù)雜，對(duì)硬件和軟件的要求都更高，在實(shí)時(shí)傳輸中使用起來非常不理想。低復(fù)雜度也可以保證數(shù)據(jù)在面對(duì)交付鏈的過程中，不會(huì)因?yàn)檫B續(xù)多次編解碼而降低畫面質(zhì)量。

4.多平臺(tái)互通性

JPEG-XS不僅能支撐持續(xù)增加的分辨率、幀數(shù)、軌道數(shù)等需求，還能保證設(shè)備間良好的互通性，進(jìn)一步降低編解碼過程的耗能和延遲。JPEG-XS支持不同類型處理器的端到端并行化處理，比如常見的中央處理器、圖像處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列、特殊應(yīng)用集成電路等。JPEG-XS也能夠在不犧牲延遲性的前提下，在任意平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼的同時(shí)在另一不同平臺(tái)上進(jìn)行解碼，提高制作域、傳輸和播出域之間互聯(lián)互通效率。

5.高自由度

JPEG-XS有著很高的自由度：支持從HD-16K的分辨率，多種顏色格式，從8-16bit的比特位深，所有HDR格式、任意fps。

松下與JPEG-XS編解碼技術(shù)

今年上半年，松下公司宣布與intoPIX合作，將JPEG-XS技術(shù)集成到松下一體化攝像機(jī)和演播室攝像機(jī)中，通過采用intoPIX TicoXS IP核實(shí)現(xiàn)了向JPEG XS技術(shù)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，這使松下攝像機(jī)陣容能夠直接支持SMPTE ST 2110和IPMX標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)制作工作流程。松下4K一體化攝像機(jī)AW-UE160和4K演播室攝像機(jī)AK-PLV100，都支持JPEG-XS技術(shù)。

AW-UE160具有相當(dāng)于演播室攝像機(jī)F14/2000lx高靈敏度的能力，可與演播室攝像機(jī)配合使用，為視頻內(nèi)容制作增加更大的靈活性；

AK-PLV100配備超35mm大尺寸感光原件和PL鏡頭卡口，提供電影感淺景深畫面，增強(qiáng)廣播流媒體制作的創(chuàng)造力。

AW-UE160和AK-PLV100對(duì)該格式的支持，可以為直播電視制作和現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)等應(yīng)用提供理想的IP視頻制作解決方案。

未來，在數(shù)字電影、直播、AR/VR、游戲、大屏顯示等需要壓縮視頻的領(lǐng)域

JPEG-XS技術(shù)都將不可或缺！

掌握了JPEG-XS技術(shù)，就是掌握了超高清信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)蔫€匙

相信會(huì)為未來影像世界，帶來更多神奇可能！

審核編輯：劉清