ITU-T T 800 SPANISH-2002 Information technology – JPEG 2000 image coding system Core coding system《信息技术 JPEG 2000图像编码系统 核心编码系统 T系列 信息通讯业务终端 16号研究组》.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T T.800SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (08/2002) SERIE T: TERMINALES PARA SERVICIOS DE TELEMTICA Tecnologa de la informacin Sistema de codificacin de imgenes JPEG 2000: Sistema de codificacin bsico Recomendacin UIT-T T.800 Rec.

2、 UIT-T T.800 (08/2002 S) i NORMA INTERNACIONAL ISO/CEI 15444-1 RECOMENDACIN UIT-T T.800 Tecnologa de la informacin Sistema de codificacin de imgenes JPEG 2000: Sistema de codificacin bsico Resumen En esta Recomendacin | Norma Internacional se define un conjunto de mtodos de compresin, con o sin prdi

3、da (se preservan o no los bits) para codificar imgenes fijas digitales binivel, en escala de grises de tonos continuos, de una paleta de colores, o en color de tonos continuos. En esta Recomendacin | Norma Internacional: se especifica un proceso de decodificacin que convierte los datos de la imagen

4、comprimida en datos de la imagen reconstruida; se especifica la sintaxis del tren codificado que contiene informacin para interpretar los datos de imagen comprimida; se especifica el formato del fichero; se proporciona orientacin sobre los procesos de codificacin para convertir los datos de la image

5、n fuente en datos de la imagen comprimida; se proporciona orientacin sobre la implementacin de estos procesos en la prctica. Orgenes La Recomendacin UIT-T T.800, preparada por la Comisin de Estudio 16 (2001-2004) del UIT-T, fue aprobada el 29 de agosto de 2002. Se publica tambin un texto idntico com

6、o Norma Internacional ISO/CEI 15444-1. ii Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rg

7、ano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra c

8、ada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sector

9、es de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunic

10、aciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posicin

11、 en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT ha recibido notificacin de pr

12、opiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre p

13、atentes de la TSB. UIT 2004 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) iii NDICE Pgina 1 Alcance. 1 2 Referencias. 1 2.1 Recomendaciones | Normas Internaci

14、onales idnticas 1 2.2 Referencias adicionales. 2 3 Definiciones . 2 4 Abreviaturas y smbolos. 7 4.1 Abreviaturas 7 4.2 Smbolos 7 5 Descripcin general 8 5.1 Finalidad 9 5.2 Tren codificado . 9 5.3 Principios de codificacin . 9 6 Requisitos del codificador 11 7 Requisitos del decodificador 11 7.1 Requ

15、isitos de la sintaxis del tren codificado . 11 7.2 Requisitos del formato del fichero opcional 11 8 Requisitos de implementacin 12 Anexo A Sintaxis del tren codificado . 12 A.1 Marcadores, segmentos marcadores y encabezamiento 12 A.2 Informacin en los segmentos marcadores 14 A.3 Construccin del tren

16、 codificado. 16 A.4 Marcadores y segmentos marcadores delimitantes . 19 A.5 Segmento marcador de informacin fija . 21 A.6 Segmentos marcadores funcionales. 23 A.7 Segmentos marcadores punteros . 34 A.8 Marcador y segmentos marcadores en el tren de bits 39 A.9 Segmentos marcadores de informacin. 40 A

17、.10 Restricciones del tren codificado que son conformes a esta Recomendacin | Norma Internacional . 42 Anexo B Ordenacin de los datos de la imagen y de la imagen comprimida. 44 B.1 Introduccin a los conceptos de estructura de datos de la imagen 44 B.2 Correspondencia del componente con la rejilla de

18、 referencia. 44 B.3 Divisin del rea de la imagen en losas y componentes losa 46 B.4 Ejemplo de correspondencia de componentes con la rejilla de referencia (informativo) 48 B.5 Divisin de componentes losa transformadas, en niveles de resolucin y subbandas. 50 B.6 Divisin de los niveles de resolucin e

19、n recintos 51 B.7 Divisin de las subbandas en bloques de cdigo. 52 B.8 Capas. 53 B.9 Paquetes 54 B.10 Codificacin de la informacin del encabezamiento de paquete. 56 B.11 Losa y partes de losa . 61 B.12 Orden de progresin 62 Anexo C Codificacin aritmtica de entropa. 66 C.1 Codificacin binaria (inform

20、ativo) 66 C.2 Descripcin del codificador aritmtico (informativo). 67 C.3 Procedimiento de decodificacin aritmtica . 78 Anexo D Modelizacin de bits de coeficientes. 86 D.1 Patrn de barrido de los bloques de cdigo. 86 D.2 Bits de coeficientes y significacin. 86 D.3 Pasadas de decodificacin sobre los p

21、lanos de bits. 87 iv Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) Pgina D.4 Inicializacin y terminacin 91 D.5 Smbolo de segmentacin para la recuperacin de errores 93 D.6 Exencin selectiva de la codificacin aritmtica. 93 D.7 Formacin del contexto verticalmente causal . 94 D.8 Diagrama de flujos de la codificacin de

22、bloques de cdigo 94 Anexo E Cuantificacin 97 E.1 Procedimiento de cuantificacin inversa. 97 E.2 Cuantificacin de coeficientes escalares (informativo). 99 Anexo F Transformada en ondcula discreta de componentes losa 100 F.1 Parmetros de componente losa 100 F.2 Transformadas en ondcula discretas 100 F

23、.3 Transformada en ondcula discreta inversa . 100 F.4 Transformada directa (informativo) 113 Anexo G Traslacin del nivel de c.c. y transformadas de mltiples componentes. 124 G.1 Traslacin del nivel de c.c. de componentes losa 124 G.2 Transformada multicomponente reversible (RCT) 125 G.3 Transformada

24、 multicomponente irreversible (ICT) 126 G.4 Submuestreo de componentes de crominancia y rejilla de referencia. 126 Anexo H Codificacin de imgenes con regiones de inters 127 H.1 Decodificacin de ROI 127 H.2 Descripcin del mtodo Maxshift . 127 H.3 Observaciones sobre la codificacin de la regin de inte

25、rs (informativo). 128 Anexo I Sintaxis del formato de fichero JP2 131 I.1 mbito de aplicacin del formato de fichero 131 I.2 Introduccin al formato de fichero JP2 . 131 I.3 Arquitectura de la especificacin escala de grises/colores/paleta de colores/multicomponentes 133 I.4 Definicin de casilla 135 I.

26、5 Casillas definidas 138 I.6 Adicin de informacin sobre derechos de propiedad intelectual en archivos JP2. 154 I.7 Adicin de informacin especfica del fabricante al formato de fichero JP2 154 I.8 Tratamiento de casillas desconocidas 156 Anexo J Ejemplos y directrices 157 J.1 Decodificador de entropa

27、adaptativo en programa informtico . 157 J.2 Seleccin de los tamaos del escaln de cuantificacin en las transformadas irreversibles . 159 J.3 Respuestas a impulso de un filtro con procedimientos de filtrado irreversible por elevacin. 159 J.4 Ejemplo de transformada en ondcula discreta 160 J.5 Transfor

28、mada en ondcula por filas. 164 J.6 Codificacin por barrido . 173 J.7 Capacidad de recuperacin de errores. 173 J.8 Requisito de compatibilidad con ficheros JFIF/SPIFF 174 J.9 Implementacin del mtodo ICC restringido independiente del mecanismo de gestin completa del color ICC. 174 J.10 Ejemplo de inte

29、rpretacin de mltiples componentes. 179 J.11 Ejemplo de decodificacin en el que se sealan las operaciones intermedias. 180 J.12 Ponderacin de frecuencia visual 184 J.13 Submuestreo de componentes en el codificador . 187 J.14 Control de velocidad . 187 J.15 Directrices para el tratamiento del tren cod

30、ificado YCC. 191 Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) v Pgina Anexo K Bibliografa . 194 K.1 General 194 K.2 Cuantificacin y codificacin de entropa. 194 K.3 Transformada en ondcula. 194 K.4 Codificacin de la regin de inters 195 K.5 Ponderacin de frecuencia visual 195 K.6 Recuperacin de errores 195 K.7 Codifi

31、cacin basada en el barrido . 196 K.8 Color . 196 Anexo L Declaracin de patente. 196 vi Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) LISTA DE FIGURAS Pgina Figura 5-1 Especificacin del diagrama de bloques . 10 Figura A.1 Ejemplo de una figura descriptiva de un segmento marcador 14 Figura A.2 Construccin del tren cod

32、ificado 16 Figura A.3 Construccin del encabezamiento principal. 17 Figura A.4 Construccin del encabezamiento de la primera parte de una determinada losa 18 Figura A.5 Construccin del encabezamiento de una parte de la losa distinta de la primera . 18 Figura A.6 Sintaxis del inicio de parte de una los

33、a 19 Figura A.7 Sintaxis del tamao de la imagen de la losa . 21 Figura A.8 Sintaxis del tipo de codificacin por defecto 23 Figura A.9 Diagrama del parmetros tipo de codificacin, para los parmetros SGcod y SPcod . 25 Figura A.10 Sintaxis del componente tipo de codificacin 27 Figura A.11 Diagrama del

34、parmetro tipo de codificacin de los parmetros SPcoc. 28 Figura A.12 Sintaxis de la regin de inters. 29 Figura A.13 Sintaxis de la cuantificacin por defecto 30 Figura A.14 Sintaxis del componente de cuantificacin 31 Figura A.15 Sintaxis de cambio del orden de progresin. 33 Figura A.16 Longitudes de p

35、arte de losa 34 Figura A.17 Sintaxis de longitud de parte de una losa . 34 Figura A.18 Sintaxis de la longitud de paquete, encabezamiento principal . 35 Figura A.19 Sintaxis de longitud de paquete, encabezamiento de parte de losa. 37 Figura A.20 Sintaxis de encabezamientos de paquete empaquetados, e

36、ncabezamiento principal 38 Figura A.21 Sintaxis de los encabezamientos de paquete empaquetados, encabezamiento de parte de losa . 39 Figura A.22 Sintaxis del inicio del paquete 39 Figura A.23 Sintaxis del registro de componente. 41 Figura A.24 Sintaxis del comentario 41 Figura B.1 Diagrama de la rej

37、illa de referencia 45 Figura B.2 Posicin de las muestras de componentes sobre la rejilla de referencia para diferentes valores de XRsiz e YRsiz 45 Figura B.3 Ejemplo de las posiciones de la muestra superior izquierda del componente 46 Figura B.4 Diagrama de divisin en losas de la rejilla de referenc

38、ia 46 Figura B.5 Ejemplo de rejilla de referencia 48 Figura B.6 Ejemplo de tamaos y posiciones de losas del componente 0 49 Figura B.7 Ejemplo de tamaos y posiciones de las losas del componente 1 50 Figura B.8 Recinto de una resolucin reducida 51 Figura B.9 Bloques de cdigo y recintos en la subbanda

39、 b para cuatro losas diferentes 53 Figura B.10 Diagrama de recintos de un nivel de resolucin de un componente. 54 Figura B.11 Diagrama de bloques de cdigo en los recintos en un nivel de resolucin. 55 Figura B.12 Ejemplo de la representacin conocida como rbol de etiquetas 57 Figura B.13 Ejemplo de in

40、formacin conocida por el codificador. 60 Figura B.14 Ejemplo de un volumen de orden de progresin en dos dimensiones 64 Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) vii Pgina Figura B.15 Ejemplo de posicin de los segmentos marcadores POC . 65 Figura C.1 Entradas y salidas del codificador aritmtico . 66 Figura C.2 Pr

41、oceso de un codificador MQ . 68 Figura C.3 Procedimiento CODIFICAR 69 Figura C.4 Procedimiento CODE1. 69 Figura C.5 Procedimiento CODE0. 70 Figura C.6 Procedimiento CODELPS con la permutacin condicional MPS/LPS 71 Figura C.7 Procedimiento CODEMPS con intercambio MPS/LPS condicional 73 Figura C.8 Pro

42、cedimiento de renormalizacin en el codificador 74 Figura C.9 Procedimiento BYTEOUT para el codificador 75 Figura C.10 Inicializacin del codificador . 76 Figura C.11 Procedimiento FLUSH . 77 Figura C.12 Fijacin de los ltimos bits en el registro C 78 Figura C.13 Entradas y salidas del decodificador ar

43、itmtico 78 Figura C.14 Decodificador para el codificador MQ . 79 Figura C.15 Decodificacin de un MPS o un LPS . 80 Figura C.16 Procedimiento de permutacin condicional para el trayecto MPS del codificador . 81 Figura C.17 Procedimiento de permutacin condicional para el trayecto LPS del decodificador.

44、 82 Figura C.18 Procedimiento de renormalizacin en el decodificador 83 Figura C.19 Procedimiento BYTEIN del decodificador. 84 Figura C.20 Inicializacin del decodificador 85 Figura D.1 Ejemplo de patrn de barrido de un plano de bits de bloque de cdigo . 86 Figura D.2 Estados colindantes que se utiliz

45、an para formar el contexto 87 Figura D.3 Diagrama de flujo para todas las pasadas de codificacin de un plano de bits de un bloque de cdigo . 95 Figura F.1 Entradas y salidas del procedimiento IDWT. 100 Figura F.2 Transformada IDWT (NL= 2). 101 Figura F.3 El procedimiento IDWT 102 Figura F.4 Entradas

46、 y salidas del procedimiento 2D_SR . 102 Figura F.5 Un nivel de reconstruccin de subbanda a partir de cuatro subbandas (procedimiento 2D_SR) 103 Figura F.6 El procedimiento 2D_SR 103 Figura F.7 Parmetros del procedimiento 2D_INTERLEAVE 104 Figura F.8 El procedimiento 2D_INTERLEAVE 105 Figura F.9 Ent

47、radas y salidas del procedimiento HOR_SR 106 Figura F.10 El procedimiento HOR_SR. 107 Figura F.11 Entradas y salidas del procedimiento VER_SR 108 Figura F.12 El procedimiento VER_SR . 108 Figura F.13 Parmetros del procedimiento 1D_SR 109 Figura F.14 El procedimiento 1D_SR 109 Figura F.15 Extensin si

48、mtrica peridica de la seal . 109 Figura F.16 Parmetros del procedimiento 1D_FILTR 110 Figura F.17 Entradas y salidas del procedimiento FDWT 113 Figura F.18 Transformada FDWT (NL=2) 113 viii Rec. UIT-T T.800 (08/2002 S) Pgina Figura F.19 El procedimiento FDWT. 114 Figura F.20 Entradas y salidas del procedimiento 2D_SD. 114 Figura F.21 Descomposicin de un nivel en cuatro subbandas (procedimiento 2D_SD). 115 Figura F