ITU-T T 80 SPANISH-1992 COMMON COMPONENTS FOR IMAGE COMPRESSION AND COMMUNICATION - BASIC PRINCIPLES《图象压缩和通信的通用组件 基本原则 远程信息处理业务的终端设备和协议(7号研究组)15pp》.pdf

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1、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESCCITT T.80COMIT CONSULTIVO (09/92)INTERNACIONALTELEGRFICO Y TELEFNICOEQUIPO TERMINAL Y PROTOCOLOSPARA SERVICIOS DE TELEMTICACOMPONENTES COMUNES DE LACOMPRESIN Y COMUNICACINDE IMGENES PRINCIPIOS BSICOSRecomendacin T.80PREFACIOEl CCITT (Comit Consultivo Internac

2、ional Telegrfico y Telefnico) es un rgano permanente de la UninInternacional de Telecomunicaciones (UIT). Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios ypublica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunicaciones en el planomundial.La Asamble

3、a Plenaria del CCITT, que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiarse yaprueba las Recomendaciones preparadas por sus Comisiones de Estudio. La aprobacin de Recomendaciones por losmiembros del CCITT entre las Asambleas Plenarias de ste es el objeto del procedimiento estable

4、cido en laResolucin N.o2 del CCITT (Melbourne, 1988).La Recomendacin T.80 ha sido preparada por la Comisin de Estudio VIII y fue aprobada por elprocedimiento de la Resolucin N.o2 el 18 de septiembre de 1992._NOTA DEL CCITTEn esta Recomendacin, la expresin Administracin se utiliza para designar, en f

5、orma abreviada, tanto unaAdministracin de telecomunicaciones como una empresa privada de explotacin reconocida de telecomu-nicaciones. UIT 1993Es propiedad. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o por ningn medio,sea ste electrnico o mecnico, de fotocopia

6、 o de microfilm, sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT.PAGE BLANCHERecomendacin T.80 (09/92) iINTRODUCCINLa presente Recomendacin fue preparada por la Comisin de Estudio VIII del CCITT. Sin embargo, losrequisitos expuestos en la clusula 5 se sometieron a un grupo extraoficial CCITT-ISO/

7、CEI denominado grupo mixto deexpertos en fotografa (JPEG, Joint Photographic Experts Group) encargado de elaborar un algoritmo universal decompresin progresiva/secuencial para todo tipo de modelo de color.Durante la fase de elaboracin se realizaron extensas pruebas y comparaciones de diversas tcnica

8、s, quemostraron que, si bien el objetivo original era tcnicamente viable, la solucin inicial no produca los mejores resultadosen materia de compresin y de calidad de las imgenes en todos los tipos de imgenes examinadas. Por esta razn sedecidi que el grupo JPEG elaborase una tcnica progresiva/secuenc

9、ial de compresin de imgenes de tonos continuosde color y de escala de grises (descrita en la Recomendacin T.81) y que un grupo CCITT-ISO/CEI independiente dereciente constitucin, el grupo mixto sobre imgenes binivel (JBIG, joint bi-level image group) elaborase una tcnicaprogresiva/secuencial indepen

10、diente (pero similar desde el punto de vista de la funcionalidad) de compresin deimgenes binivel (multinivel limitado) (descrita en la Recomendacin T.82). Estas dos tcnicas, pues, tienen numerososaspectos comunes (por ejemplo, su funcionalidad, la utilizacin del mismo codificador de entropa, etc.) p

11、ero sondiferentes desde el punto de vista del algoritmo. En la clusula 2 de las referencias normativas se indican las referenciasde los algoritmos elaborados por los grupos JPEG y JBIG. Ambas tcnicas han sido normalizadas conjuntamente por elCCITT y por ISO/CEI.ii Recomendacin T.80 (09/92)PAGE BLANC

12、HERecomendacin T.80 (09/92) 1Recomendacin T.80Recomendacin T.80 (09/92)COMPONENTES COMUNES DE LA COMPRESINY COMUNICACIN DE IMGENES PRINCIPIOS BSICOS(1992)El CCITT,considerando(a) que el CCITT trata de establecer los mtodos ms eficaces para la codificacin, la comunicacin y elalmacenamiento de imgenes

13、;(b) que va en aumento el inters por los servicios telemticos (tales como el facsmil, videotex,teleconferencia) y otras aplicaciones del CCITT para la transmisin de imgenes por la red de telecomunicaciones adistintas velocidades;(c) la creciente demanda de imgenes multinivel (con escala de grises y

14、colores de tonos continuos);(d) la tendencia a utilizar terminales multifuncionales que resultan adecuados para ms de un serviciotelemtico u otras aplicaciones del CCITT o de procesamiento de datos;(e) que, como consecuencia de la introduccin de nuevas tecnologas en la red de telecomunicaciones, tal

15、escomo la RDSI, existe una creciente tendencia a ofrecer diversos servicios u otras aplicaciones del CCITT en una mismared de telecomunicaciones;(f) que existe una demanda imperiosa de interfuncionamiento entre los servicios telemticos (y otrasaplicaciones del CCITT) utilizados para la comunicacin o

16、 el almacenamiento de imgenes;(g) que las tcnicas de procesamiento/almacenamiento y comunicacin de imgenes muestran una fuerteconvergencia;(h) que existe una marcada tendencia a introducir servicios/aplicaciones de comunicacin de imgenesvisualizadas (es decir, destinadas a la presentacin en pantalla

17、);(i) que es necesario armonizar los modos de presentacin de las imgenes visualizadas (en pantalla) eimpresas (en papel) de varios servicios/aplicaciones del CCITT o dentro de un mismo servicio/aplicacin.reconociendo(j) que si bien existen varias tcnicas establecidas (vanse las Recomendaciones T.4 y

18、 T.6) para lacodificacin eficaz de las imgenes con texto en blanco y negro y dibujos lineales en el CCITT, las necesidadesprecedentemente indicadas slo podrn satisfacerse parcialmente, a menos que se disponga de nuevas tcnicas decompresin de imgenes.recomienda por unanimidadque, adems de las tcnicas

19、 de compresin de imgenes definidas en las Recomendaciones T.4 y T.6, se definauna nueva generacin de tcnicas de compresin de imgenes que ofrezca propiedades nuevas o mejoradas (incluidasentre otras: construccin de imgenes progresiva/secuencial, color/escala de grises, comprensin con y sin prdidas) d

20、eacuerdo con las Recomendaciones de la serie T.80.1 AlcanceLas Recomendaciones de la serie T.80 son aplicables a una amplia gama de aplicaciones del CCITT querequieren imgenes fijas comprimidas. Estas son imgenes digitales fijas binivel, monocolor de tono continuo, ymulticolor. Son vlidas para una a

21、mplia gama de aplicaciones del CCITT que requieren imgenes comprimidas.La presente Recomendacin sirve de introduccin a las Recomendaciones de la serie T.80. En lasRecomendaciones T.81 y T.82 se describen las distintas tcnicas de compresin de imgenes.2 Recomendacin T.80 (09/92)La presente Recomendaci

22、n describe los principios bsicos de los requisitos que han de reunir las nuevastcnicas de compresin, as como la relacin de estas tcnicas con los distintos servicios y aplicaciones del CCITT.La presente Recomendacin no especifica las tcnicas de compresin concretas que han de utilizarse ni define,para

23、 una determinada aplicacin, una representacin completa de los datos de imagen codificada, y tampoco especificauna aplicacin basada en las nuevas tcnicas de compresin.2 Referencias normativasLas Recomendaciones del CCITT y las Normas Internacionales de ISO/CEI contienen disposiciones que,mediante su

24、referencia en el texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuarse estapublicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y Normas Internacionales son objetode revisiones.1 Recomendacin T.81 del CCITT (1992) ISO/CEI 10918-1:1992, Tecnologa de la

25、 informacin Compresin digital y codificacin de imgenes fijas de tonos continuos Parte I: Requisitos ydirectrices.2 Recomendacin T.82 del CCITT (1992) | ISO/CEI 11544:1992, Tecnologa de la informacin Representacin codificada de informacin de imagen y audio Compresin progresiva de imgenesbinivel.En el

26、 punto relativo a las referencias se indican referencias informativas a otras Recomendaciones del CCITTy Normas ISO/CEI conexas, as como a las Recomendaciones del CCITT que tratan de las aplicaciones.3 DefinicionesA los efectos de la presente Recomendacin se aplican las siguientes definiciones:3.1 i

27、magen binivelImagen con dos niveles distintos de colores predefinidos (por ejemplo, una imagen facsmil tpica es unaimagen binivel en blanco y negro).3.2 plano de bitsMatriz (o plano) de smbolos binivel construida a partir de una imagen eligiendo un determinado bit de cadapixel.3.3 byteOcho bits de d

28、atos.3.4 proceso de codificacinTrmino general referente a un proceso codificador, a un proceso decodificador o a ambas cosas.3.5 imagen en colorImagen binivel o multinivel que contiene ms de un componente de color y define la especificacin de colorcompleta de esa imagen.3.6 componente de colorUna de

29、 las matrices bidimensionales que forman una imagen en color. El significado del componente de colorviene definido por el modelo de color utilizado.Recomendacin T.80 (09/92) 33.7 modelo de colorManera definida de describir los colores. El modelo de color selecciona los componentes de color adecuados

30、para describir un determinado color de una muestra de la imagen.3.8 representacin completa de una imagen codificadaTren de datos T.81 T.82 que forma parte del entorno (de datos) de aplicacin de un determinado servicio oaplicacin del CCITT (por ejemplo, la sintaxis de datos fotogrficos del videotex).

31、3.9 compresinReduccin del nmero de bits utilizados para representar datos de la imagen fuente.3.10 imagen de tonos continuosImagen cuyos componentes de color contienen un nmero suficiente de bits (pasos de color) por pixel para queel aspecto subjetivo de la imagen parezca ser continuo (por ejemplo,

32、con 256 niveles de gris se tiene la impresinsubjetiva de una imagen con escala de grises verdadera).3.11 decodificadorRealizacin material de un proceso de codificacin.3.12 proceso de decodificacinProceso que utiliza como entrada datos de imagen comprimidos y produce como salida una imagen igual osim

33、ilar a la imagen no comprimida original.3.13 imagen (digital) (fija)Matriz espacial bidimensional de datos de componente de imagen sin dimensin temporal, o conjunto de esasmatrices.3.14 vibracinTcnica aplicada a las imgenes de un solo plano de bits para producir la impresin subjetiva de que la image

34、nes de tonos continuos. Cuando se utiliza vibracin junto con una resolucin de imagen fija, el resultado es la percepcinde un aumento de los niveles de gris. No obstante, se percibe simultneamente una disminucin de la resolucin de laimagen.3.15 codificadorRealizacin material de un proceso de codifica

35、cin.3.16 proceso de codificacinProceso que utiliza como entrada una imagen original y produce como salida datos de imagen comprimidos.3.17 codificador de entropaCualquier mtodo de compresin de datos sin prdidas.3.18 modo progresivo de resolucin fijaProceso progresivo de codificacin/decodificacin de

36、imgenes en el que la calidad de la imagen mejora concada paso sucesivo, mientras que la resolucin original de la imagen permanece constante.3.19 imagen con escala de grisesImagen de tonos continuos con un solo componente de color.4 Recomendacin T.80 (09/92)3.20 semitonosProceso de coloreado artifici

37、al (similar al de vibracin) utilizado en la impresin de imgenes que se aplica alos planos de bits de los componentes de color primarios y que produce una imagen impresa que aparece subjetivamentecomo una imagen con caractersticas de color de tonos continuos.3.21 imagen impresaImagen impresa por un d

38、ispositivo de salida (se espera, por lo general, una imagen fija de resolucin superior).3.22 modo progresivo jerrquicoProceso de codificacin/decodificacin progresivo en el que primero se decodifica una imagen de bajaresolucin y despus se aplican pasos de decodificacin sucesivos, en cada uno de los c

39、uales la resolucin de la imagenaumenta horizontal y verticalmente por factores predefinidos (usualmente 2). Este es el nico tipo de modo progresivodefinido en la Recomendacin T.82.3.23 datos de imagenDatos de la imagen fuente o datos de la imagen reconstruida.3.24 entrelazadoMuestreo de componentes

40、de color diferentes con frecuencias de muestreo diferentes. Tiene como resultadounas resoluciones de tamao de imagen diferentes para los componentes de color diferentes. Si se aplica correctamentese obtiene una notable ganancia de compresin.3.25 imagen multinivel limitadaTrmino que indica que la pre

41、cisin con la cual est especificado cada componente de color de una imagen encolor, o el nico componente de una imagen con escala de grises, est limitada a aproximadamente dos a siete bits.3.26 sin prdidasTrmino descriptivo de los procesos de codificacin y decodificacin en los que la salida del proce

42、dimiento dedecodificacin est constituida por datos idnticos a los datos de entrada del proceso de codificacin.3.27 con prdidasTrmino descriptivo de los procesos de codificacin y decodificacin que no estn exentos de prdidas, esdecir, en los que los datos de salida del proceso de codificacin no son id

43、nticos a los datos de entrada del proceso decodificacin. No obstante, un proceso de codificacin y decodificacin con prdidas puede producir una imagen deexcelente calidad subjetiva. A menudo se utiliza una compresin basada en una codificacin con prdidas para obteneruna mayor compresin de la imagen.3.

44、28 imagen multinivelTrmino que describe la gama de precisin de los componentes de color de una imagen con escala de grises oen color. El multinivel incluye la precisin, comenzando desde aproximadamente tres niveles (bits) y hasta por logeneral ocho niveles pero, para algunas aplicaciones especiales,

45、 hasta 12, 16 o incluso ms niveles.3.29 cuadroRepresentacin acotada de informacin visual.3.30 codificacin de cuadroPresentacin en forma digital de un cuadro, en particular con fines de almacenamiento, intercambio oprocesamiento.Recomendacin T.80 (09/92) 53.31 pixelElemento de cuadro de una imagen de

46、scrita por una matriz rectangular de tales elementos.3.32 relacin de dimensiones del pixelDefinicin de la forma real de un pixel, definida por una aplicacin basada en las Recomendaciones de laserie T.80.3.33 codificacin fotogrficaTcnica de representacin de cuadros por medio de pixels mediante una re

47、solucin elevada y una amplia gamade niveles de gris y/o de colores que producen una impresin natural.3.34 comportamiento progresivoUna tcnica de codificacin tiene un comportamiento progresivo si una imagen se codifica primero como unaimagen de capa de resolucin mnima y despus se aumenta su resolucin

48、 progresivamente mediante imgenes de capadiferencial.3.35 codificacin progresivaMtodo de descripcin de una imagen completa en el que primero se describe una imagen de calidad inferior(es decir, de menor resolucin o sin detalles) y despus se la va construyendo por pasos y mejorndola hasta obtener lacalidad final deseada (es decir, la resolucin final de la imagen, o una imagen con muchos detalles).3.36 codificacin secuencial progresiva compatibleEn la Recomendacin T.82, mtodo de codificacin de imagen en el cual la imagen puede segmentar