近几十年来，视频图像质量稳步提升。但更高的质量也意味着需要传输更大的数据量。造成这种情况的原因有很多，包括随着播放设备的不断改进，观众的期望和习惯也发生了变化。即使媒体渠道和平台的数量不断增加，这也给专业电视和电影内容的制作带来了越来越大的成本和时间压力。即使是VR头显，以及从机器视觉到自动驾驶等工业应用，也都对实时性提出了更高的要求，而传统的视频编解码器往往无法满足这些要求。

为了有效地解决这一挑战(不仅在可用硬件方面，而且还着眼于能源和资源)，最重要的是尽可能接近实时，由弗劳恩霍夫 IIS 的 Siegfried Fössel、Joachim Keinert 和 Thomas Richter 领导的研究团队开发了 JPEG XS 作为新的 ISO 标准。

JPEG XS 作为新 ISO 标准的发展

过去，高质量的专业视频通常通过特殊接口(例如串行数字接口 (SDI)、CoaXPress 或低压差分信号 (LVDS))进行无压缩传输，这些接口需要使用同轴电缆或双绞线进行点对点连接。严格的质量要求使得在不影响高数据速率的情况下压缩数据变得不可能。复杂的传输协议被避免。这导致传输点需要配备强大的转换器才能连接到以太网计算机，从而减慢了工作流程。

“传统的 MPEG 编解码器不适合这种应用，因为它们追求的是高压缩率和可接受的质量。相比之下，JPEG XS 被设计为一种专业的压缩编解码器(业内称为夹层编解码器)，允许通过互联网协议 (IP) 传输高达 8k 的高质量视频，”弗劳恩霍夫 IIS 计算成像小组负责人 Keinert 解释道。

JPEG XS 极大地加速了图像的编码和解码。在影视制作中，JPEG XS 能够高效且快速地传输和处理图像内容，从而缓解媒体制作中日益增长的成本和时间压力。

低延迟和高并行性使 JPEG XS 成为实时多级视频信号处理的理想工具。该编解码器针对视觉无损压缩进行了优化。它支持每个颜色分量 12 至 16 位的色深，这意味着即使是高动态范围的视频信号也能传输。" Fraunhofer IIS 首席科学家 Richter 表示。

凭借丰富的软件和专利组合，Fraunhofer IIS 已建立起一项国际认可的标准。“新标准旨在开发一种视觉无损编解码器，并特别考虑了高质量视频传输的条件。凭借其精心设计的算法，JPEG XS 可以集成到现有的计算机系统中，并通过低成本的以太网接口传输高分辨率图像，且无任何明显的延迟。”

弗劳恩霍夫 IIS 运动图像技术部门负责人 Siegfried Fössel 指出：“这种网络技术应用十分广泛，可以无缝集成到现有基础设施中。”

各种应用

JPEG XS 除了作为高质量图像传输技术的独特优势外，还为演播室技术以及其他领域(例如机器视觉和汽车应用)带来了巨大的经济优势。尤其是在自动驾驶领域，JPEG XS 展现出显著的优势，因为它可以降低摄像头联网的数据速率，而不会对分析性能产生不利影响。Fraunhofer IIS 对 JPEG XS 的开发和标准化，以及其广泛的专利，将为该编解码器的进一步发展和商业应用奠定坚实的基础。

所有这些使得 JPEG XS 成为一项具有前瞻性的技术，凭借其实时传输能力和高数据速率下的高质量，它有潜力大大扩展汽车行业、VR/AR 和机器视觉领域的专业视频传输和应用市场。