JPEG XS は、非圧縮ビデオに代わる新しいISOフォーマットです。
過去20年間で、共有される画像や動画の数はかなり増えました。解像度の面では、SD、HDから4K、さらには8Kへと移行してきましたが、これは止まるところを知りません。フレームレートの向上、高解像度化、高精度化、高ダイナミックレンジ（HDR）化により、ネットワーク上で転送されるデータ量が大幅に増加しています。帯域幅とストレージは安価になってきていますが、これでは伝送や保存するデータ量の大幅な増加を補うことはできません。したがって、圧縮は、インターネット上で動画を配信する上で、これまで以上に基本的なステップとなります。
これらの技術の発展とメーカーの増加を円滑に管理するためには、アクセス制限のない、他の既存システムや将来のシステムと連携する相互運用可能なソリューションを定義することが不可欠です。特に通信メディアという状況では、同じ言語を話し、同じようなフォーマットを持つ方法を見つけなければなりませんでした。標準開発機関（SDO）は、この相互運用性の要件に到達するために重要な役割を果たしています。
新しい規格を作るためにJPEG委員会を設立する必要があること
1990年代には、国際標準化機構(ISO)、国際電気標準会議(IEC)、国際電気通信連合(ITU)が共同でJoint Photographic Experts Group (JPEG委員会）で画像圧縮規格を規定しています。
1991年に委員会が最初に発行した規格は、一般消費者にとって最も有名な規格の「JPEG 規格」です。消費者市場を対象として、普遍的に展開されているため、非常によく知られています。今日では、インターネット上やソーシャルメディア上で共有される画像の大部分は" "JPEGです。このフォーマットは、ほとんどの機器やシステムにこのフォーマットのエンコードとデコードを可能にするソフトウェアが装備されているため、非常に強力な相互運用性を特徴としています。しかし、他の画像規格も存在します：JPEG 2000、JPEG XR、JPEG XT、または新しいJPEG XSは、すべてこの専門家のJPEG委員会によって発行されています。これらの規格はそれぞれ、特定の市場やユースケース、特定の要件を対象としており、補完的な仕様のグローバルなエコシステムにつながっています。
"XS"はExtra SmallとExtra Speedを意味します。
JPEG規格の中でも、2019年に発行された国際的なISO 規格であるJPEG XSは、デバイス間のビデオ伝送を簡素化します。JPEG XS の主な目的は 、非圧縮ビデオがまだ使用されていた場所に透過的な圧縮をもたらし 、必要な帯域幅への圧力を減少さ せることです 。
The JPEG XS standard can be defined as a sub-intra-frame (visually) lossless image compression algorithm with very low latency and very low complexity. It enables video connectivity over lower bandwidth connections. The compression range is typically between 2:1 to 20:1 depending on the use case and video content. JPEG XS helps reduce power consumption of electronic devices, especially in the ultra-high definition video use-cases like 4K and 8K.
JPEG XSは、エンコーダとデコーダの組み合わせで、少ないライン数から1ライン未満まで、スケーラブルなアルゴリズムのレイテンシーを提供します。JPEG XSはマルチジェネレーションに強く、10回エンコード/デコードを繰り返しても品質劣化がないことが特徴です。また、マルチプラットフォーム対応であることも大きな特徴です。JPEG XS は、CPU やGPU だけでなく、FPGA やASIC のようなハードウェアプラットフォーム上でも、高度に最適化された実装を可能にします。
JPEG XSメザニンコーデック規格は、現在非圧縮ビデオが使用されている場所であればどこでも適用できます。
JPEG XSへの使用例
- VR仮想現実では、体験を維持するために、ヘッドセットとビデオソース間の伝送遅延が 1 マイクロ秒を超えてはなりません。JPEG XS はこのワイヤレス伝送を可能にし、大幅に高いビデオ解像度を提供し、有線の必要性を排除します。
- LIVE プロダクションやAVオーバー IPで, LANやWANのインフラ（ケーブル、ネットワーク、機器など）は通常、1G、2.5G、10Gbpsを超えることはできません。JPEG XSは、現在利用可能な帯域幅を使って、1つまたは複数のHD、4K、8Kストリームを遅延なく伝送することができます！
- あらゆるタイプのモバイル機器では、電子チップ間の映像伝送は、特に高画質の場合、多くのエネルギーを消費します。送信するデータ量を減らすことで、JPEG XSはエネルギー消費を大幅に抑え、バッテリーの寿命を延ばします。
- 自律走行車 が確実に作動し、事故を回避するためには、画像や映像センサーに大きく依存しています。ほんの数秒の遅れでさえも致命的となりかねません。JPEG XSは、人間の視覚と人工知能に基づく障害物検知の両方でロスレス品質を確保しながら、この遅延をマイクロ秒前後という極限まで減らす方法で画像を圧縮します。
- JPEG XSは、エラーを避けるために重要なドローンから操縦者へのライブビデオ信号を保証します。
- 5Gやワイヤレスネットワークの急成長を考えると、JPEG XSは、ビデオ品質を向上させ、遅延を減らし、無線伝送を簡素化するための標準となることを目指しています。これらすべての要件は、オンラインゲームやLIVE ストリーミングに重要なアドバンテージとなります。
- センサーとカメラにとって、 JPEG XSは、センサーから直接ベイヤーカラーフィルターアレイデータを圧縮できる最初のISO圧縮規格でもあります。JPEG XS ベイヤーコーディングプロファイルのおかげで、RAWデータは、カメラ ISP（デベイヤリングステップ）の前に、直接圧縮することができます。
JPEG XSのファイル形式とコンテナは？
| Container, Format, extension | タイプ | 主な目的 | 規格書 |
| JXS (.jxs) | JPEG XSファイルフォーマット | 1枚の画像を保存する場合 | ISO/IEC 21122-3 |
| MP4 (.mp4) | ISO base Media Fileフォーマット（ISOBMFF) | 映像の編集・保存に | ISO/IEC 21122-3 |
| MXF (.mxf) | SMPTE MXFファイルフォーマット | 映像の編集・保存に | SMPTE ST2124 |
| HEIF (.heif) | 高効率画像ファイルフォーマット | 画像と映像が混在したコンテンツを保存する場合 | ISO/IEC 21122-3 |
| MPEG2-TS (.ts) | トランスポートストリーム | MPEG-2 Transport stream for JPEG XS (used for example with VSF TR07) | ISO/IEC 13818-1 Ed 7 AM1 |
| RTP | RTP Payloard | IP トランスポート用のJPEG XSのRTPペイロード（SMPTE 2110-22 / IPMX / VSF TR08 によるJPEG XS 圧縮ストリームのカプセル化などに使用されます。） | IETF RFC9134 |
| GenDC | GenDC by GeniCam (EMVA) | GiGE Vision、CoaXpress、USB Vision、Camera Link内のカプセル化JPEG XS用 | EMVA GeniCam |
新しいJPEG XS規格は、私たちのFastTicoXS SDK上にintoPIXによって開発されたAdobe PremiereプラグインまたはFFmpegアドオンのおかげで、すでにこれらのコンテナのほとんどでオープンされ操作することができます。
intoPIXの技術によるTicoXSとTicoXS FIPソリューション、JPEG XS標準をご覧ください。
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