ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีได้เติบโตอย่างก้าวกระโดด แต่ละปีจะแข็งแกร่งขึ้น เร็วขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ความก้าวหน้าใหม่ๆ แต่ละครั้งมักจะมีคำถามว่า “อะไรจะเกิดขึ้นต่อไป”
เมื่อเร็วๆ นี้ Joint Photographic Experts Group (JPEG) ได้เปิดเผยอนาคตของการบีบอัดภาพ JPEG XS แต่มันคืออะไร? มันใช้แทน JPEG หรืออย่างอื่นได้หรือไม่? ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เทคโนโลยีนำมาให้เราในบริบทของการประดิษฐ์
JPEG XS เป็นรูปแบบพลังงานต่ำที่จะใช้ในการสตรีมวิดีโอสดและ VR ผ่าน WiFi และเครือข่าย 5G จะช่วยให้รับเนื้อหา HD ได้เร็วขึ้นบนจอแสดงผลขนาดใหญ่และถือเป็นอนาคตของรูปแบบ หมายถึงการสตรีม VR แบบสามมิติที่เร็วขึ้น รวมถึงการสตรีมวิดีโอโดยโดรนและรถยนต์ไร้คนขับ การกำหนดมาตรฐานของตัวแปลงสัญญาณใหม่นี้ดำเนินการโดยคณะกรรมการ JPEG (รู้จักกันอย่างเป็นทางการว่า ISO/IEC SC29 WG1)
อย่าสับสน JPEG XS มีไว้สำหรับการสตรีมวิดีโอ ส่วน JPEG มีไว้สำหรับดาวน์โหลด
จุดมุ่งหมายเบื้องหลังรูปแบบใหม่นี้คือการสตรีมไฟล์แทนที่จะเก็บไว้ในสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่งจะช่วยประหยัดพื้นที่อันมีค่า
นี่เป็นเพียงการมองข้ามว่า JPEG XS เป็นเรื่องเกี่ยวกับอะไร ตอนนี้มาทำความเข้าใจในรายละเอียด
JPEG XS คืออะไร
มาตรฐาน JPEG XS (ISO/IEC 21122) กำหนดให้เป็นอัลกอริทึมการบีบอัดที่มีความหน่วงแฝงและความซับซ้อนต่ำมาก สามารถนำไปใช้กับหลายแพลตฟอร์มเช่น FPGA, ASIC, CPU และ GPU และ excels ที่มีความทนทานสูงหลายรุ่น
ในแถลงการณ์ ผู้นำ JPEG Touradj Ebrahimi กล่าวว่า "เรากำลังบีบอัดน้อยลงเพื่อรักษาคุณภาพให้ดียิ่งขึ้น และเรากำลังทำให้กระบวนการเร็วขึ้นในขณะที่ใช้พลังงานน้อยลง"
เมื่อเทียบกับรูปแบบไฟล์ภาพ JPEG JPEG XS จะถูกบีบอัดด้วยปัจจัย 6 เมื่อเทียบกับปัจจัย 10 ใน JPEG โดยจะได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับคุณภาพของภาพที่ “ไม่สูญเสียการมองเห็น” ตามที่กำหนดโดย ISO/IEC 29170-2 สำหรับทั้งภาพที่เป็นธรรมชาติและสังเคราะห์
คุณสมบัติทั้งหมดนี้ทำให้ JPEG XS ถูกนำไปใช้กับแอปพลิเคชันที่ทำงานกับข้อมูลรูปภาพที่ไม่มีการบีบอัด ซึ่งรวมถึง 3G/6G/12G-SDI, การขนส่ง IP (SMPTE 2022-5/6 &SMPTE 2110), พื้นที่จัดเก็บวิดีโอแบบเรียลไทม์, บัฟเฟอร์หน่วยความจำ, ระบบจับภาพวิดีโอรอบทิศทาง, จอแสดงผลแบบสวมศีรษะสำหรับ Virtual หรือ Augmented Reality และ การบีบอัดเซ็นเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ทั้งหมดนี้ทำให้ JPEG XS สามารถเสนอความละเอียดและอัตราเฟรมที่ดีขึ้น ในขณะที่ให้คุณภาพภาพที่ไม่สูญเสียไป
JPEG XS จะถูกใช้เพื่อบีบอัดวิดีโอแบบไม่สูญเสียข้อมูล เนื้อหา VR และเกมผ่านเครือข่ายไร้สาย มีการกล่าวกันว่าทำงานบนระบบปัจจุบันด้วยการอัปเดตซอฟต์แวร์เท่านั้น ในขณะที่อุปกรณ์ขนาดเล็กจะต้องใช้ฮาร์ดแวร์ "ยุคหน้า"
ไม่เหมือนกับมาตรฐานวิดีโออื่นตรงที่ JPEG XS จะไม่พยายามบีบอัดสูงสุดโดยใช้พลังหรือเวลาในการประมวลผลเพิ่มเติม แต่จะสันนิษฐานว่าอุปกรณ์จะใช้กับเครือข่ายเซลลูลาร์ 5G หรือ Wi-Fi แบนด์วิธสูง และเน้นที่การให้เวลาแฝงต่ำเป็นพิเศษและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่า
JPEG XS จะทำงานอย่างไร
JPEG XS เป็นโอเพ่นซอร์สและมีรูปแบบการเข้ารหัส HDR สากลที่เหมาะสำหรับการแปลงรหัสวิดีโอระดับมืออาชีพ กล่าวกันว่าใช้ในการตัดต่อภาพยนตร์ ภาพอวกาศ และกล้องระดับมืออาชีพ
คุณสมบัติหลักของตัวแปลงสัญญาณ JPEG XS
- ไม่สูญเสียการมองเห็นสำหรับอัตราส่วนการบีบอัดสูงสุด 6:1 สำหรับทั้งเนื้อหาธรรมชาติและหน้าจอ และสำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสอย่างน้อยเจ็ดรอบ
- การใช้งานที่มีความซับซ้อนต่ำบน CPU, GPU, FPGA และ ASIC เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาคอขวดแบบอนุกรมใดๆ ในกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัส
- เวลาแฝงของรอบการเข้ารหัสและถอดรหัสหนึ่งรอบไม่เกิน 32 บรรทัด
- การใช้งาน FPGA อาจไม่ต้องใช้หน่วยความจำภายนอกใดๆ และไม่ควรใช้พื้นที่มากกว่า 50% ของ Artix7 XC7A200T หรือ 25% ของ Cyclon5 5CEA9 เมื่อนำไปใช้กับเนื้อหาวิดีโอ 4k60fps 4:4:4 (ที่มีความแม่นยำของสี 8 บิต)
- โปรเซสเซอร์ i7 ควรสามารถใช้งานซอฟต์แวร์ที่ปรับให้เหมาะสมในแบบเรียลไทม์สำหรับเนื้อหา 4k 4:4:4 8 บิต 60p
ประโยชน์ของรูปแบบ JPEG XS
JPEG ถูกสร้างขึ้นเมื่อ 25 ปีที่แล้ว แต่รูปแบบใหม่ JPEG XS ได้รับการกล่าวขานว่าเป็นอนาคตและมีประโยชน์ดังต่อไปนี้:
- จะเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายบรอดแบนด์และ 5G และประหยัดพื้นที่ดิสก์อันมีค่า
- ไม่ต้องประนีประนอมกับคุณภาพของภาพเมื่อบีบอัดแล้ว
- การระบุความแตกต่างระหว่างวิดีโอต้นฉบับกับวิดีโอที่บีบอัดนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย
- JPEG XS จะถูกใช้ในแอปพลิเคชันระดับมืออาชีพ เช่น การตัดต่อภาพยนตร์ ภาพถ่ายอวกาศ และกล้องระดับมืออาชีพ
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคจะใช้ในอนาคตอันใกล้นี้ด้วย
แน่นอนว่า รูปแบบภาพใหม่จะนำการปฏิวัติมาสู่อุตสาหกรรมวิดีโอ และทั้งหมดจะเริ่มใช้รูปแบบนี้ ในบางครั้งเมื่อเทคโนโลยีเก่าถูกแทนที่และผู้คนก็ปรับตัวให้เข้ากับการค้นพบใหม่ เช่นเดียวกับ JPEG XS มันจะใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น โดรน, AR, VR, รถยนต์ไร้คนขับ และสิ่งที่คุณนึกออก เนื่องจากคุณภาพของภาพจะไม่ลดลง จึงเป็นที่ชื่นชอบส่วนตัวของทุกคนอย่างแน่นอน
เนื่องจากพื้นที่ดิสก์มีราคาแพงและยากต่อการจัดการรูปแบบที่จะช่วยประหยัดพื้นที่และทำให้เป็นบรอดแบนด์ 5G ที่มีประสิทธิภาพจะเป็นตัวเลือกแรก เราไม่สามารถมองข้ามวิธีที่ JPEG ทำเครื่องหมายเหมือนเดิมซึ่งคาดหวังได้จากรูปแบบใหม่ นักพัฒนาตั้งความหวังไว้สูงกับรูปแบบรูปภาพนี้ และแม้แต่คนตัดต่อวิดีโอก็รอคอยที่จะใช้รูปแบบนี้
