Trong những năm qua, công nghệ đã phát triển vượt bậc. Với mỗi năm, nó trở nên mạnh mẽ hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn. Với mỗi tiến bộ mới, luôn có một câu hỏi, "điều gì tiếp theo?".
Gần đây, Nhóm chuyên gia chụp ảnh chung (JPEG) đã tiết lộ tương lai của nén hình ảnh JPEG XS. Nhưng nó là gì? Nó có phải là sự thay thế cho JPEG hay cái gì khác không? Dưới đây là cái nhìn sâu hơn về những gì công nghệ mang lại cho chúng ta trong bối cảnh phát minh.
JPEG XS là định dạng năng lượng thấp sẽ được sử dụng để truyền phát video trực tiếp và VR qua mạng WiFi và 5G. Nó sẽ giúp tải nội dung HD nhanh hơn trên màn hình lớn và được coi là tương lai của các định dạng. Nó có nghĩa là truyền phát VR lập thể nhanh hơn cộng với truyền phát video bằng máy bay không người lái và ô tô tự lái. Việc tiêu chuẩn hóa codec mới này được thực hiện bởi Ủy ban JPEG (tên chính thức là ISO/IEC SC29 WG1).
Đừng nhầm lẫn, JPEG XS dùng để truyền phát video trong khi JPEG dùng để tải xuống.
Mục đích đằng sau định dạng mới này là truyền trực tuyến các tệp thay vì lưu trữ chúng trên điện thoại thông minh và các thiết bị khác, nhờ đó tiết kiệm dung lượng quý giá.
Đây chỉ là một cái nhìn sơ lược về định nghĩa của JPEG XS; bây giờ chúng ta hãy hiểu nó một cách chi tiết.
JPEG XS là gì?
Tiêu chuẩn JPEG XS (ISO/IEC 21122) định nghĩa nó là thuật toán nén có độ trễ và độ phức tạp rất thấp. Nó có thể được triển khai trên nhiều nền tảng như FPGA, ASIC, CPU và GPU và vượt trội với độ bền đa thế hệ cao.
Trong một tuyên bố, nhà lãnh đạo JPEG Touradj Ebrahimi cho biết “Chúng tôi đang nén ít hơn để duy trì chất lượng tốt hơn và chúng tôi đang làm cho quá trình này nhanh hơn trong khi sử dụng ít năng lượng hơn”.
So với định dạng tệp hình ảnh JPEG, JPEG XS sẽ được nén theo hệ số 6 so với hệ số 10 ở JPEG. Nó sẽ được tối ưu hóa để có chất lượng hình ảnh "không mất chất lượng hình ảnh" như được xác định bởi ISO/IEC 29170-2 cho cả hình ảnh tự nhiên và hình ảnh tổng hợp.
Tất cả các thuộc tính này làm cho JPEG XS được áp dụng cho các ứng dụng hoạt động với dữ liệu hình ảnh không nén. Điều này bao gồm 3G/6G/12G-SDI, truyền tải IP (SMPTE 2022-5/6 &SMPTE 2110), lưu trữ video thời gian thực, bộ nhớ đệm, hệ thống quay video đa hướng, màn hình gắn trên đầu cho Thực tế ảo hoặc Thực tế tăng cường và nén cảm biến cho ngành công nghiệp ô tô. Tất cả điều này cho phép JPEG XS cung cấp độ phân giải và tốc độ khung hình nâng cao, đồng thời mang lại chất lượng hình ảnh không bị mất.
JPEG XS sẽ được dùng để nén video không bị mất dữ liệu, nội dung VR và trò chơi qua mạng không dây. Nó được cho là hoạt động trên các hệ thống hiện tại chỉ có bản cập nhật phần mềm, trong khi các thiết bị nhỏ hơn sẽ yêu cầu phần cứng "thế hệ tiếp theo".
Không giống như các tiêu chuẩn video khác, JPEG XS không cố nén tối đa bằng cách sử dụng thêm sức mạnh xử lý hoặc thời gian. Thay vào đó, nó giả định rằng thiết bị sẽ được sử dụng trên mạng di động 5G hoặc mạng Wi-Fi băng thông cao và tập trung vào việc cung cấp độ trễ cực thấp và hiệu quả năng lượng vượt trội.
JPEG XS sẽ hoạt động như thế nào?
JPEG XS là một mã nguồn mở và có định dạng mã hóa HDR phổ quát phù hợp cho việc chuyển mã video chuyên nghiệp. Người ta nói rằng nó được sử dụng trong chỉnh sửa phim, hình ảnh không gian và máy ảnh chuyên nghiệp.
Thuộc tính chính của JPEG XS Codec
- Không mất dữ liệu trực quan đối với tỷ lệ nén lên tới 6:1 cho cả nội dung tự nhiên và nội dung màn hình cũng như trong ít nhất bảy chu kỳ mã hóa và giải mã.
- Triển khai phức tạp thấp trên CPU, GPU, FPGA và ASIC tránh bất kỳ tắc nghẽn nối tiếp nào trong quá trình mã hóa và giải mã.
- Độ trễ của một chu kỳ mã hóa và giải mã không vượt quá 32 dòng.
- Việc triển khai FPGA có thể không yêu cầu bất kỳ bộ nhớ ngoài nào và không được chiếm quá 50% Artix7 XC7A200T hoặc 25% Cyclon5 5CEA9 khi áp dụng cho nội dung video 4k60fps 4:4:4 (với độ chính xác màu 8 bit).
- Bộ xử lý i7 sẽ có thể chạy triển khai phần mềm được tối ưu hóa trong thời gian thực cho nội dung 4k 4:4:4 8 bit 60p.
Lợi ích của Định dạng JPEG XS
JPEG đã được tạo ra cách đây 25 năm nhưng định dạng mới JPEG XS được cho là của tương lai và có những lợi ích sau:
- Điều này sẽ nâng cao hiệu quả cho mạng băng thông rộng và mạng 5G, đồng thời tiết kiệm dung lượng ổ đĩa quý giá.
- Không cần thỏa hiệp với chất lượng hình ảnh sau khi được nén.
- Sẽ không dễ để xác định sự khác biệt giữa video gốc và video nén.
- JPEG XS sẽ được sử dụng trong các ứng dụng chuyên nghiệp như chỉnh sửa phim, hình ảnh không gian và máy ảnh chuyên nghiệp.
- Các thiết bị điện tử tiêu dùng cũng sẽ sử dụng nó trong tương lai.
Chắc chắn định dạng hình ảnh mới sẽ mang lại một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp video và tất cả sẽ bắt đầu sử dụng nó. Đôi khi, khi công nghệ cũ được thay thế và các cá nhân tự thích nghi với khám phá mới, thì JPEG XS cũng vậy. Nó sẽ được sử dụng với các thiết bị điện tử tiêu dùng như máy bay không người lái, AR, VR, ô tô tự lái và tất cả những gì bạn có thể nghĩ ra. Vì chất lượng hình ảnh sẽ không bị ảnh hưởng, nó chắc chắn sẽ trở thành sở thích cá nhân của tất cả mọi người.
Khi dung lượng ổ đĩa trở nên đắt đỏ và khó quản lý, một định dạng giúp tiết kiệm dung lượng và tạo ra băng thông rộng, 5G hiệu quả sẽ là lựa chọn hàng đầu. Chúng ta không thể bỏ qua việc JPEG đã tạo được dấu ấn như thế nào và có thể mong đợi như vậy từ định dạng mới. Các nhà phát triển đặt nhiều kỳ vọng vào định dạng hình ảnh này và ngay cả những người chỉnh sửa video cũng mong được sử dụng nó.