ITU-T T 88 SPANISH-2000 Information technology - Lossy lossless coding of bi-level images《信息技术 双级图像有损 无损编码 T系列 信息通讯业务终端》.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T T.88 SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (02/2000) SERIE T: TERMINALES PARA SERVICIOS DE TELEMTICA Tecnologa de la informacin Codificacin con prdida/sin prdida de imgenes binivel Recomendacin UIT-T T.88 (Anteriormente Recomendaci

2、n del CCITT) Rec. UIT-T T.88 (2000 S) i NORMA INTERNACIONAL ISO/CEI 14492 RECOMENDACIN UIT-T T.88 TECNOLOGA DE LA INFORMACIN CODIFICACIN CON PRDIDA/SIN PRDIDA DE IMGENES BINIVEL Resumen Esta Recomendacin | Norma Internacional, llamada de manera oficiosa JBIG2, define un mtodo de codificacin de imgen

3、es binivel (por ejemplo, material impreso en blanco y negro). Imgenes que constan de un solo plano de bits rectangular, en el que cada pxel puede tomar uno u otro de dos nicos colores posibles. Esta Recomendacin | Norma Internacional se ha preparado de manera explcita para comprensin de imgenes, con

4、 prdida, sin prdida y de con prdida a sin prdida. Orgenes La Recomendacin UIT-T T.88 se aprob el 10 de febrero de 2000. Su texto se publica tambin, en forma idntica, como Norma Internacional | ISO/CEI 14492. ii Rec. UIT-T T.88 (2000 S) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el

5、 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 rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismo

6、s, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Conferencia Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (CMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones s

7、obre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la CMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en cola

8、boracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibili

9、dad 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 en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros

10、 de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a

11、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 patentes de la TSB. UIT 2001 Es propiedad. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o po

12、r ningn medio, sea ste electrnico o mecnico, de fotocopia o de microfilm, sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T T.88 (2000 S) iii NDICE Pgina 0 Introduccin vi 0.1 Interpretacin y utilizacin de los requisitos. vi 0.1.1 Aplicacin de la codificacin JBIG2. vi 0.1.2 Relacin entre

13、 segmentos y documentos. vii 0.1.3 Estructura y utilizacin de los segmentos vii 0.1.4 Representaciones internas viii 0.1.5 Resultados de la decodificacin viii 0.1.6 Procedimientos de decodificacin . x 0.2 Codificacin con prdida xi 0.2.1 Codificacin de smbolos xi 0.2.2 Codificacin genrica xi 0.2.3 Co

14、dificacin de semitonos xi 0.2.4 Consecuencias de una segmentacin inadecuada xii 1 Alcance . 1 2 Referencias normativas. 1 3 Trminos y definiciones . 1 4 Smbolos y abreviaturas 3 4.1 Abreviaturas 4 4.2 Definiciones de smbolos 4 4.3 Definiciones de operadores . 12 5 Convenios . 12 5.1 Convenios tipogr

15、ficos 12 5.2 Notacin binaria 12 5.3 Notacin hexadecimal . 12 5.4 Sintaxis de valores enteros 12 5.4.1 Empaquetado de bits 12 5.4.2 Valores multibytes. 13 5.4.3 Numeracin de los bits 13 5.4.4 Signos 13 5.5 Notacin de formaciones y convenios. 13 5.6 Imagen y convenios de mapas de bits . 13 6 Procedimi

16、entos de decodificacin 13 6.1 Introduccin a los procedimientos de decodificacin . 13 6.2 Procedimiento de decodificacin de regin genrica 14 6.2.1 Descripcin general. 14 6.2.2 Parmetros de entrada 15 6.2.3 Valor de retorno. 15 6.2.4 Variables utilizadas en la decodificacin 16 6.2.5 Decodificacin util

17、izando una plantilla y codificacin aritmtica. 16 6.2.6 Decodificacin utilizando la codificacin MMR. 20 6.3 Procedimiento de decodificacin de regin de refinamiento genrico 21 6.3.1 Descripcin general. 21 6.3.2 Parmetros de entrada 22 6.3.3 Valor de retorno. 22 6.3.4 Variables utilizadas en la decodif

18、icacin 22 6.3.5 Decodificacin utilizando una plantilla y codificacin aritmtica. 23 6.4 Procedimiento de decodificacin de regin de texto. 26 6.4.1 Descripcin general. 26 6.4.2 Parmetros de entrada 26 6.4.3 Valor de retorno. 27 6.4.4 Variables utilizadas en la decodificacin 28 6.4.5 Decodificacin de l

19、a regin de texto . 28 6.4.6 T delta de franja. 31 6.4.7 Coordenada S de primer ejemplar de smbolo. 31 6.4.8 Coordenada S de ejemplar de smbolo subsiguiente . 32 6.4.9 Coordenada T de ejemplar de smbolo 32 iv Rec. UIT-T T.88 (2000 S) 6.4.10 ID smbolo de ejemplar de smbolo. 32 6.4.11 Mapa de bits de e

20、jemplar de smbolo 32 6.5 Procedimiento de decodificacin de diccionario de smbolos. 33 6.5.1 Descripcin general. 33 6.5.2 Parmetros de entrada 34 6.5.3 Valor de retorno. 35 6.5.4 Variables utilizadas en la decodificacin 35 6.5.5 Decodificacin de diccionario de smbolos. 35 6.5.6 Altura delta (diferenc

21、ia de) de clase de altura . 38 6.5.7 Altura delta (diferencia de) anchura 38 6.5.8 Mapa de bits de smbolo 38 6.5.9 Mapa de bits colectivo de clase de altura 41 6.5.10 Smbolos exportados . 41 6.6 Procedimiento de decodificacin de regin de semitonos. 42 6.6.1 Descripcin general. 42 6.6.2 Parmetros de

22、entrada 42 6.6.3 Valor de retorno. 42 6.6.4 Variables utilizadas en la decodificacin 42 6.6.5 Decodificacin de la regin de semitonos. 42 6.7 Procedimiento de decodificacin de diccionario de patrones 46 6.7.1 Descripcin general. 46 6.7.2 Parmetros de entrada 46 6.7.3 Valor de retorno. 47 6.7.4 Variab

23、les utilizadas en la decodificacin 47 6.7.5 Decodificacin del diccionario de patrones. 47 7 Procedimiento de decodificacin de control. 48 7.1 Descripcin general. 48 7.2 Sintaxis de encabezamiento de segmento 49 7.2.1 Campos de encabezamiento de segmento 49 7.2.2 Nmero de segmento. 49 7.2.3 Banderas

24、de encabezamiento de segmento 49 7.2.4 Cuenta de segmentos referenciados y banderas de retencin 50 7.2.5 Nmeros de segmentos referenciados . 51 7.2.6 Asociacin de pgina de segmento 51 7.2.7 Longitud de datos de segmento . 51 7.2.8 Ejemplo de encabezamiento de segmento . 52 7.3 Tipos de segmento. 52

25、7.3.1 Reglas para referencias a segmentos . 54 7.3.2 Reglas para asociaciones de pginas . 54 7.4 Sintaxis de segmentos . 55 7.4.1 Campo de informacin de segmento de regin . 55 7.4.2 Sintaxis de segmento de diccionario de smbolos . 56 7.4.3 Sintaxis de segmento de regin de texto 60 7.4.4 Sintaxis de

26、segmento de diccionario de patrones 70 7.4.5 Sintaxis de segmento de regin de semitonos . 71 7.4.6 Sintaxis de segmento de regin genrica. 74 7.4.7 Sintaxis de regin de refinamiento genrica 76 7.4.8 Sintaxis de segmento de informacin de pgina 78 7.4.9 Sintaxis de segmento fin de pgina . 79 7.4.10 Sin

27、taxis de segmento fin de franja. 80 7.4.11 Sintaxis de segmento fin de fichero. 80 7.4.12 Sintaxis de segmento de perfiles . 80 7.4.13 Sintaxis de segmento de tabla de cdigos 81 7.4.14 Sintaxis de segmento de extensin 81 7.4.15 Tipos de extensin definidos . 81 8 Composicin de pgina. 82 8.1 Modelo de

28、 decodificador. 82 8.2 Composicin de imagen de pgina 82 Anexo A Procedimiento de decodificacin aritmtica de enteros. 86 A.1 Descripcin general. 86 A.2 Procedimiento de decodificacin de valores (excepto IAID) 86 Rec. UIT-T T.88 (2000 S) v A.3 Procedimiento de decodificacin IAID. 88 Anexo B Procedimie

29、nto de decodificacin de tabla Huffman 90 B.1 Descripcin general. 90 B.2 Estructura de tabla de cdigos. 90 B.2.1 Banderas de tabla de cdigos. 91 B.2.2 Valor ms bajo de tabla de cdigos . 92 B.2.3 Valor ms alto de tabla de cdigos 92 B.3 Asignacin de cdigos de prefijo 92 B.4 Utilizacin de una tabla Huff

30、man . 92 B.5 Tablas Huffman normalizadas. 94 Anexo C Procedimiento de decodificacin de imagen de escala de grises . 101 C.1 Descripcin general. 101 C.2 Parmetros de entrada . 101 C.3 Valor de retorno 101 C.4 Variables utilizadas en la decodificacin 101 C.5 Decodificacin de la imagen de escala de gri

31、ses. 102 Anexo D Formatos de ficheros . 103 D.1 Organizacin secuencial 103 D.2 Organizacin de acceso aleatorio 103 D.3 Organizacin insertada 104 D.4 Sintaxis de encabezamiento de fichero 104 D.4.1 Cadena ID 104 D.4.2 Banderas de encabezamiento de fichero 105 D.4.3 Nmero de pginas 105 Anexo E Codific

32、acin aritmtica 106 E.1 Codificacin binaria 106 E.1.1 Subdivisin de intervalo recursiva. 106 E.1.2 Convenios de codificacin y aproximaciones . 106 E.2 Descripcin del codificador aritmtico . 107 E.2.1 Convenios de registro de cdigos del codificador . 108 E.2.2 Codificacin de una decisin (ENCODE). 108

33、E.2.3 Codificacin de un 1 0 (CODE1 y CODE0). 108 E.2.4 Codificacin de un MPS o LPS (CODEMPS y CODELPS). 109 E.2.5 Estimacin de la probabilidad . 110 E.2.6 Renormalizacin en el codificador (RENORME) . 111 E.2.7 Salida de datos comprimidos (BYTEOUT). 112 E.2.8 Inicializacin del codificador (INITENC).

34、112 E.2.9 Terminacin de la codificacin (FLUSH) . 112 E.2.10 Minimacin de los datos comprimidos 114 E.3 Procedimiento de decodificacin aritmtica . 115 E.3.1 Convenios de registro de cdigos del decodificador . 115 E.3.2 Decodificacin de una decisin (DECODE) . 116 E.3.3 Renormalizacin en el decodificad

35、or (RENORMD). 116 E.3.4 Entrada de datos comprimidos (BYTEIN) 119 E.3.5 Inicializacin del decodificador (INITDEC) . 119 E.3.6 Resincronizacin del decodificador. 119 E.3.7 Reposicin de las estadsticas de codificacin aritmtica 120 E.3.8 Conservacin de las estadsticas de codificacin aritmtica 120 Anexo

36、 F Perfiles . 121 Anexo G Procedimiento de decodificacin aritmtica (convenios relativos al soporte lgico) 124 Anexo H Ejemplo de tren de datos y secuencia de prueba 126 H.1 Ejemplo de tren de datos . 126 H.2 Secuencia de prueba para codificador aritmtico 148 Bibliografa 154 vi Rec. UIT-T T.88 (2000

37、S) 0 Introduccin La presente Recomendacin | Norma Internacional, llamada de manera oficiosa JBIG2, define un mtodo de codificacin de imgenes binivel (por ejemplo, material impreso en blanco y negro). Imgenes que constan de un solo plano de bits rectangular, en el que cada pxel puede tomar uno u otro

38、 de dos nicos colores posibles. Los colores mltiples se han de tratar utilizando una norma de nivel superior, por ejemplo la Recomendacin UIT-T T.44. Dicha norma est siendo redactada por el Grupo Mixto de Expertos en Imagen Binivel (JBIG), un “equipo de colaboracin“ establecido en 1988, que informa

39、de sus resultados a ISO/IEC JTC1/SC29/WG1 y al UIT-T. Las normas sobre facsmil existentes tambin se refieren a este tipo de compresin de imgenes, por ejemplo, al describir los algoritmos de compresin en las Recomendaciones UIT-T T.4 (MH, MR), T.6 (MMR), T.82 (JBIG1) y T.85 (Perfil de aplicacin de la

40、 norma JBIG1 para facsmil). Adems de la aplicacin facsmil obvia, las especificaciones de la norma JBIG2 sern de utilidad para el almacenamiento y archivo de documentos, la codificacin de imgenes en la WWW, la transmisin inalmbrica de datos, la gestin programada de impresiones e incluso las teleconfe

41、rencias. Como resultado del proceso que concluy en 1993, el JBIG produjo una primera norma de codificacin designada de manera oficial Recomendacin UIT-T T.82 | Norma Internacional ISO/CEI 11544, a la que se conoce de manera oficiosa como JBIG o JBIG1. La JBIG1 tiene por objeto servir a modo de norma

42、 de codificacin sin prdida y progresiva (de con prdida a sin prdida). Aunque puede aplicarse a la codificacin con prdida, la calidad de las imgenes con prdida, producidas de conformidad con la norma JBIG1 es notablemente inferior a la de las imgenes originales porque el nmero de pxels en la imagen c

43、on prdida no puede superar a una cuarta parte de los de la imagen original. Por el contrario, la norma JBIG2 se prepar de manera explcita para compresin de imgenes con prdida, sin prdida y de con prdida a sin prdida. El objetivo de diseo de la norma JBIG2 era hacer posible que el resultado de la com

44、presin sin prdida fuera mejor que lo especificado en las normas existentes y hacer posible tambin una compresin con prdida con relaciones de compresin mucho ms altas que las relaciones sin prdida especificadas, asimismo, en las normas existentes, sin apenas degradacin de calidad visible. Adems, la n

45、orma JBIG2 permite la codificacin de calidad progresiva, pasando de calidad inferior a superior (o sin prdida), y codificacin de contenido progresivo, aadiendo de manera sucesiva diferentes tipos de datos de imagen (por ejemplo, primero texto y a continuacin semitonos). Un codificador JBIG2 tpico de

46、scompone la imagen binivel de entrada en varias regiones y codifica cada una de ellas separadamente utilizando un mtodo de codificacin diferente. Esa descomposicin en base al contenido es muy conveniente sobre todo en aplicaciones multimedios interactivas. Con la norma JBIG2 se puede tratar un conju

47、nto de imgenes (documento de mltiples pginas) de manera explcita. Como es habitual en las normas relativas a la compresin de imgenes, la JBIG2 define claramente los requisitos de un tren binario que se atenga a la misma, y define, por tanto, el comportamiento del decodificador. La norma JBIG2 no def

48、ine explcitamente un codificador estndar, pero en cambio es lo bastante flexible como para permitir diseos de codificador complejos. De hecho, el diseo del codificador constituir un factor diferenciador importante entre implementaciones de la norma JBIG2 competidoras. Aunque esta Recomendacin | Norma Internacional se ha redactado en trminos de acciones a realizar por los decodificadores para interpretar un tren binario, se considera que cualquier decodificador que produzca el resultado correcto (definido por esas acciones) es conform