Der neue JPEG XS Video over IP-Codec kann innerhalb des gesamten Produktions-/Studioablaufs eingesetzt werden für die Übertragung von Auflösungen von 4K und 8K in Produktionsqualität.

JPEG XS: Perfect Fit für Broadcaststudios – Pilotprojekt in Japan

Auflösungen mit 4K und 8K in Produktionsqualität über Ethernet übertragen geht nicht? Doch! Für die Umstellung von Broadcast-Studios und Produktionen auf Internet Protocol (IP) wurde der neue Videocodec JPEG XS »maßgeschneidert«. Auf der Basis von JPEG XS haben wir eine softwarebasierte En-/Decodie-rungslösung entwickelt, die ihre Feuertaufe als marktreife Lösung für die Produktion unter Realbedingungen bestanden hat. Zusammen mit dem japanischen Broadcaster NHK haben wir einen Pilottest zur Übertragung von 8K erfolgreich durchgeführt.

 

Der Live-Test – JPEG XS in der Produktion

In Zusammenarbeit mit dem japanischen Broadcaster NHK haben wir im Herbst 2020 die Leistungsfähigkeit von JPEG XS in einem Pilotprojekt unter Live-Bedingungen demonstriert. JPEG XS ist ein speziell für den Produktionsbereich standardisierter Video-over-IP-Codec. Da Japan als eine der ersten Nationen über 8K-fähige Aufzeichnungs- und Sendetechnologien verfügt und die Umstellung ihrer Broadcast-Zentren auf IP-basierte Systeme und Arbeitsprozesse durchführen möchte, war mit diesem Partner ein erster realer Test für den Einsatz von JPEG XS in professionellen Abläufen möglich.

Dabei lag die Herausforderung nicht nur in der Übertragung von 8K in Echtzeit, sondern vor allem auch im Nachweis der Synchronität von JPEG XS unter Echtzeitbedingungen mit verschiedenen Kompressionsfaktoren in einer realen Broadcast-Produktion.

JPEG XS kann auch innerhalb des gesamten Produktions-/Studioablaufs eingesetzt werden. Damit entfällt die Verwendung unterschiedlicher Übertragungsformate wie z.B. die Verwendung von SDI (Serial Digital Interface, einem Standard für die Übertragung von Video). Das spart Zeit, Material und Kosten. Beim Aufbau bzw. Umbau heutiger Sendezentren und Studios eignet sich JPEG XS also für eine Vielzahl von Einsatzbereichen und garantiert hohe Kompatibilität mit anderen Arbeitsabläufen, die bereits auf IP-Übertragung umgestellt sind.

 

Entwicklung auf Distanz und unter Pandemiebedingungen

Viele der Absprachen, Vorentwicklungen und Meetings wurden nicht nur aus Gründen der geographischen Distanz, sondern vor allem auch unter den ersten sich abzeichnenden und im Januar und Februar noch sehr unklaren Vorzeichen der heutigen Pandemie rein virtuell durchgeführt. Für unsere Mitarbeitenden nicht zwingend ein Novum, wenn auch immer kein leichtes Unterfangen, wenn Meetings über verschiedene Orte und Zeitzonen terminiert und mit guten und klaren Arbeitsabsprachen und Ergebnissen durchgeführt werden müssen. Die Zusammenarbeit mit den japanischen Partnern zeichnete sich dabei aber durch zeitnahe und konstruktive Beiträge aus. Nachdem noch vor dem weltweiten Shutdown auch die Abnahme der JPEG XS-Implementierung und einige Anpassungen durchgeführt werden sollten, arbeitete vor Ort einer unserer Chefentwickler im japanischen Team mit. Unter strengen Hygienevorschriften, die diesen Besuch auch während seiner Arbeit begleiteten, wurde er von allen Seiten des japanischen Teams unterstützt und gut aufgenommen, sodass er die gewünschten Ergänzungen reibungslos und schnell umsetzen konnte.

 

»JPEG XS bietet für die Video-over-IP-Übertragung im Broadcast-Studio großes Potenzial – vom Sensor bis zur Ausspielung.«

Prof. Dr. Siegfried Fößel

 

JPEG XS – ein Codec, »maßgeschneidert« für die Produktion

JPEG XS zeichnet sich durch seine universelle Verwendbarkeit aus und ist standardisiert (ISO/ IEC 21122). Dies ist einer der großen Vorteile, die JPEG XS für viele Einsatzbereiche in der Produktion interessant macht. So können hohe Bildauflösungen von 4K und 8K mit einer Frequenz von 60 bis 120 Hz über herkömmliche Ethernetverbindungen übertragen werden. Das große Plus von JPEG XS als sogenannter Low Complexity Codec ist die geringe Verzögerungszeit/ Latenz, z.B. für Hardwareimplementierungen: 32 Zeilen end-to-end. Das eröffnet bei hoher Bildqualität Anwendungsmöglichkeiten für Kamera- und Monitorintegrationen, einer Einbindung in Studio- und Produktionssets sowie auch für Virtual-Reality-Anwendungen und Gaming. JPEG XS macht es möglich, mit Kompressionsraten von bis zu 10:1 visuell verlustlos Bilder zu übertragen. Wir haben dafür eine Software für CPU-optimiertes En-/Decodierung von Bildern von hoher Auflösung entwickelt. Diese Software ist auch als sogenanntes Software Development Kit erhältlich.

Ist damit schon das Ende der Leistungsfähigkeit erreicht?

Die laufenden Standardisierungsarbeiten weisen auf eine Erweiterung der Einsetzbarkeit von JPEG XS hin, z.B. auch für hochauflösende professionelle Kameras. Derzeit arbeiten wir zusammen mit weiteren Standardisierungspartnern an einer Komprimierungsmöglichkeit von RAW-Bayer-Bilddaten. Damit können die Originalkameradaten für weitere Bildverarbeitungsschritte in der Postproduktion erhalten werden.

So können wir erreichen, dass JPEG XS vom Sensor bis zur Ausspielung der Bilddaten sowohl in Kameras wie auf dem Übertragungsweg eingesetzt werden kann.