De Joint Photographic Experts Group (JPEG), een internationale commissie onder leiding van een EPFL-professor, heeft zojuist JPEG XS onthuld. Met dit nieuwe formaat het beeldcompressieproces verbruikt minder energie, en beelden van hogere kwaliteit kunnen met een lage latentie worden verzonden via breedbandnetwerken zoals 5G. JPEG XS zal toepassingen hebben op gebieden zoals virtual reality, augmented reality, ruimtebeelden, zelfrijdende auto's en professionele filmmontage.

Waarom maken virtual reality-headsets gebruikers misselijk? Een reden is latentie, of de bijna onmerkbare hoeveelheid tijd die een weergavebeeld nodig heeft om te veranderen in reactie op de hoofdbeweging van een gebruiker. Echter, de Joint Photographic Experts Group (JPEG) heeft zojuist een nieuwe standaard voor beeldcompressie geïntroduceerd die dit probleem zou kunnen oplossen. Deze werkgroep staat onder leiding van Touradj Ebrahimi, een professor in EPFL's School of Engineering (STI).

Met JPEGXS, afbeeldingen en video's behouden een extreem hoog kwaliteitsniveau dankzij een compressieproces dat eenvoudiger en sneller is - en dus energiezuiniger. De gecomprimeerde bestanden worden uiteindelijk groter, maar dat is geen probleem dankzij breedbandnetwerken zoals wifi en 5G:het doel is om de bestanden te streamen in plaats van ze op te slaan op smartphones of andere apparaten met beperkt geheugen.

Dit betekent dat u uw smartphone, tablet of computer om een ​​high-definition film of een videogame vrijwel onmiddellijk op een groot scherm te projecteren. Geen kabels nodig, en de beeldkwaliteit zou extreem hoog zijn.

"We willen slimmer zijn"

"Voor het eerst in de geschiedenis van beeldcodering, we comprimeren minder om de kwaliteit beter te behouden, en we maken het proces sneller terwijl we minder energie verbruiken, " zegt professor Ebrahimi, die de Multimedia Signal Processing Group van EPFL leidt. "We willen slimmer zijn in hoe we dingen doen. Het idee is om minder middelen te gebruiken, en gebruik ze verstandiger. Dit is een echte paradigmaverschuiving."

JPEG-compressie, die de afgelopen 25 jaar zeer populair is geweest (zie kader), verkleint doorgaans de bestandsgrootte van afbeeldingen met een factor tien. Dit compressieproces is ontwikkeld zodat beelden in camera's kunnen worden opgeslagen, met hun beperkte geheugen, en gemakkelijk gedeeld via communicatienetwerken. Toch moet het proces evolueren als reactie op nieuwe toepassingen, efficiëntere breedbandnetwerken en technologische vooruitgang. De JPEG XS-standaard comprimeert bestanden met niet meer dan een factor zes en is niet bedoeld om het populaire JPEG-formaat te vervangen. "Het comprimeren van de afbeeldingen met JPEG XS doet geen afbreuk aan de kwaliteit:zelfs experts kunnen het verschil niet zien tussen een originele en een gecomprimeerde foto of film, ", voegt Ebrahimi toe.

Breed scala aan toepassingen

JPEG XS kan van pas komen wanneer afbeeldingen en video's zo snel mogelijk naar een processor moeten worden verzonden. Mogelijke toepassingen zijn de "ogen" van drones en zelfrijdende auto's - technologieën waarbij lange latentie een gevaar vormt voor mensen.

Het nieuwe formaat heeft ook de aandacht getrokken van de European Space Agency (ESA). De energiezuinige algoritmen die worden gebruikt door JPEG XS zouden een zegen zijn voor ruimtesondes, die foto's van zeer hoge kwaliteit moeten maken met slechts een kleine energiebron. Smartphones en andere alledaagse apparaten met beperkt geheugen zullen het oude JPEG-formaat blijven gebruiken om foto's op te slaan.

Een ander voordeel van JPEG XS is dat, zoals alle voorgaande JPEG-formaten, het is open source. De Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), gevestigd in Hollywood, overweegt al om JPEG XS als bewerkingsformaat te gebruiken. "Met JPEG XS, professionele filmeditors kunnen afbeeldingen maken die met verschillende apparaten zijn gemaakt en deze rechtstreeks in hun bewerkingssoftware importeren, ", zegt Ebrahimi. Momenteel, elk merk videocamera dat gebruikmaakt van HDR-beeldvormingstechnieken (High Dynamic Range) heeft zijn eigen coderingsformaat. Dat betekent dat individuele bestanden moeten worden getranscodeerd voordat ze kunnen worden bewerkt. JPEG XS zal deze situatie veranderen door een universeel formaat aan te bieden.

Naast het coördineren van de ontwikkeling van de JPEG-familie van standaarden, Professor Ebrahimi bedacht samen met zijn team een ​​nieuwe evaluatiemethodiek om te beoordelen hoe goed JPEG XS presteert. Deze tests bewezen dat de technologische kant van het nieuwe formaat degelijk is. De multimedia-industrie wacht momenteel op definitieve goedkeuring door de lidstaten van de International Organization for Standardization (ISO). Zodra dat is verkregen, Op JPEG XS gebaseerde producten en diensten kunnen worden gelanceerd.

"In de nabije toekomst zal JPEG XS zal worden gebruikt in professionele toepassingen zoals filmbewerking, ruimtebeelden en professionele camera's. Consumentenelektronica komt als volgende, inclusief zelfrijdende auto's, virtuele realiteit, augmented reality, en draadloze verbindingen tussen multimedia-apparaten en tv-monitoren of projectoren, " zegt Ebrahimi. "Om JPEG XS te kunnen gebruiken, consumenten zullen de volgende generatie apparaten moeten bezitten. Op het gebied van software, ze zullen waarschijnlijk gewoon een update moeten uitvoeren, zoals ze dat toch van tijd tot tijd op hun computers en smartphones doen."