Selenio SNP in configuratie de encoder/decoder JPEG XS pentru semnale video HD si UHD

Hydra livreaza toata gama de echipamente Selenio SNP la comanda.

Atunci cand este necesara transmisia la distanta a unor semnale video necompresate, dar se doreste o reducere de banda la transmisie utilizand un tip de compresie care sa nu degradeze calitatea imaginii avand in acelasi timp o latenta de transmisie foarte mica (sub 1 milisecunda), atunci compresia JPEG XS este singura alternativa.

Selenio SNP (Selenio-Network-Processor) poate implementa functia de encodere si decodere JPEG XS utilizand unul sau mai multe din cele 4 procesoare (A, B, C, D) ale acestuia care va fi configurat sa utilizeze una din personalitatile JPEG XS Encoder sau JPEG XS Decoder.

Reamintim ca personalitatile lui Selenio SNP se pot incarca in oricare din cele 4 procesoare A, B, C, D prin selectie in timp real de catre operator. 

Pentru reducerea de banda a semnalelor video necompresate transmise la distanta este necesara utilizarea unei tehnici de compresie.
Daca aceasta compresie trebuie sa nu degradeze calitatea imaginii si sa aiba in acelasi timp o latenta redusa, atunci compresia va trebui sa utilizeze transformata Wavelet.

Ca exemplu, in figurile de mai jos sunt prezentate 2 imagini statice de aceeasi rezolutie si aceeasi dimensiune a fisierului, cea din stanga fiind compresata utilizand transformata Wavelet, iar cea din dreapta utilizand compresia JPEG. Ambele imagini sunt marite intentionat la 300% pentru a observa mai usor tipurile de artefacte ale ambelor compresii.
- se poate observa cu usurinta cat de eficienta este compresia Wavelet - imaginea da impresia de dimensionalitate si adancime	- compresia JPEG /MPEG este ineficienta fiind intrinseca algoritmului bazat pe "blocuri" - sunt binecunoscute artefactele tip "macrobloc" care apar la utilizarea acestui tip de compresie - imagine lipsita de spatialitate
Wavelet = compresie eficienta (adica permite raport de compresie mare cu degradari nesemnificative ale imaginii)	JPEG/MPEG = compresie ineficienta (adica trebuie utilizat un raport de compresie mic pentru a pastra imaginea nedegradata). Acest tip de compresie se utilizeaza in mod curent acceptand un compromis – folosirea unui raport de compresie mare cu tolerarea existentei unor degradari in imaginea originala.
- formate de compresie video Live care utilizeaza Wavelet: JPEG 2000, JPEG XS - formate compresie pentru fisiere video: Redcode (R3D)	- formate de compresie video Live: MPEG, H.264, H.265 - formate compresie pentru fisiere video: AVC, XAVC, HEVC, DNx, ProRes, XDCAM

Compresia utilizand transformata Wavelet este la rang de standard in cinematografia digitala (DCP = Digital Cinema Package), DCP fiind formatul de distributie pentru proiectia filmelor in cinematografele digitale.

Din familia compresiilor care utilizeaza transformata Wavelet face parte si JPEG 2000, insa aceasta are o latenta de transmisie semnificativ mai mare. 
Cu scop informativ, mai jos este prezentat un exemplu concret cu valori practice ale acestei latente:

Pentru compresiile care utilizeaza transformata Wavelet (din care face parte si JPEG XS), raportul de compresie este exprimat in BPP (Biti Per Pixel).
Ratele de compresie se aleg in functie de aplicatie:

Selenio SNP permite ajustarea precisa a valorii BPP (intre 0.8 si 4.2 BPP) in functie de tipul aplicatiilor mentionate mai sus:

Utilizand personalitatea JPEG XS Encoder in Selenio SNP se pot implementa:

- intrarile in encoder pot fi SDI, IP SMPTE ST 2022-6, IP SMPTE ST 2110-20
- encoderul include functia de Frame Sync (fara procesare de culoare) si audio Delay/Gain/Shuffle
- asigura compatibilitate deplina cu standardele HDR

Utilizand personalitatea JPEG XS Decoder in Selenio SNP se pot implementa:

- intrare numai IP sincronizata la referinta PTP locala sau asincrona
- decoderul include functia de Frame Sync, procesare culoare (numai reglaje de baza) si audio Delay/Gain/Shuffle
- iesirea poate fi SDI, IP SMPTE ST 2022-6, IP SMPTE ST 2110-20
- asigura compatibilitate deplina cu standardele HDR
- iesirea poate fi sincronizata la referinta PTP a locatiei de destinatie

Pentru un sasiu de Selenio SNP care transmite 32x semnale HD 1080p sau 8x semnale UHD 2160p utilizand compresia JPEG XS cu rata de compresie 4 BPP (calitate identica cu a semnalului necompresat), rezulta urmatoarea economie de banda:

De retinut
Selenio SNP ofera o solutie de compresie eficienta prin urmatoarele caracteristici:
- densitate maxima de encodare (32 encodere/decodere HD sau 8 encodere/decodere UHD per unitate SNP)
- fiecare operatie de codare/decodare este urmata intrinsec de o operatie de Frame Sync
- compatibilitate deplina cu standardele HDR
- flexibilitate in utilizare - codarea/decodarea poate fi utilizata pe unul sau mai multe din cele 4 procesoare ale lui Selenio SNP sau se poate transmite un mix de semnale HD si UHD cu compresie JPEG XS
- conformitate cu standardul SMPTE ST 2110-22 (transportul semnalelor video compresate) si ST 2022-7 (redundanta/protectie) in sistemele SMPTE ST 2110
- JPEG XS este un standard de-facto pentru contributie video UHD cu latenta redusa in Cloud