JPEG 2000

редактировать
Стандарт сжатия изображения и система кодирования
JPEG 2000
JPEG JFIF и 2000 Comparison.png Сравнение JPEG 2000 с исходным форматом JPEG.
Расширение имени файла .jp2, .j2k, .jpf, .jpm, .jpg2, .j2c, .jpc, .jpx, .mj2
Тип интернет-носителя image / jp2, image / jpx, image / jpm, video / mj2
Uniform Type Identifier (UTI) public.jpeg-2000
РазработаноJoint Photographic Experts Group
Тип форматаформат графического файла
Стандарт ISO / IEC 15444

JPEG 2000 (JP2 ) - это сжатие изображения стандарт и система кодирования. Он был разработан с 1997 по 2000 год комитетом Joint Photographic Experts Group под председательством Тураджа Эбрахими (впоследствии президента JPEG) с намерением заменить их исходное дискретное косинусное преобразование (DCT) на основе стандарта JPEG (созданного в 1992 г.) с использованием недавно разработанного метода на основе вейвлета. Стандартное расширение имени файла равно .jp2 для файлов, соответствующих ISO / IEC 15444-1, и .jpx для расширенные спецификации части 2, опубликованные как ISO / IEC 15444-2. Зарегистрированные типы MIME определены в RFC 3745. Для ISO / IEC 15444-1 это image / jp2 .

Кодовые потоки JPEG 2000 являются интересующими областями, которые предлагают несколько механизмов для поддержки пространственного произвольного доступа или доступа к интересующим областям с различной степенью детализация. Можно хранить разные части одного и того же изображения с разным качеством.

JPEG 2000 - это стандарт сжатия на основе дискретного вейвлет-преобразования (DWT), который может быть адаптирован для видеоизображения сжатия видео с помощью Motion JPEG 2000 расширение. Технология JPEG 2000 была выбрана в качестве стандарта кодирования видео для цифрового кино в 2004 году.

Содержание

  • 1 Цели стандарта
  • 2 Улучшения по сравнению со стандартом JPEG 1992 года
    • 2.1 Представление с несколькими разрешениями
    • 2.2 Прогрессивная передача по пикселям и точность разрешения
    • 2.3 Выбор сжатия без потерь или с потерями
    • 2.4 Устойчивость к ошибкам
    • 2.5 Гибкий формат файла
    • 2.6 Поддержка высокого динамического диапазона
    • 2.7 Пространственная информация бокового канала
  • 3 Система кодирования изображений JPEG 2000 - части
  • 4 Техническое обсуждение
    • 4.1 Преобразование цветовых компонентов
    • 4.2 Мозаичное изображение
    • 4.3 Вейвлет-преобразование
    • 4.4 Квантование
    • 4.5 Кодирование
    • 4.6 Степень сжатия
    • 4.7 Вычислительная сложность и производительность
  • 5 Формат файла и поток кода
  • 6 Метаданные
  • 7 Приложения
  • 8 Сравнение с форматом PNG
  • 9 Правовой статус
  • 10 Связанные стандарты
    • 10.1 Протокол JPIP для потоковой передачи изображений JPEG 2000
    • 10.2 Motion JPEG 2000
    • 10.3 Базовый медиафайл ISO формат
    • 10.4 Географическая привязка GML JP2
  • 11 Поддержка приложений
    • 11.1 Приложения
    • 11.2 Библиотеки
  • 12 См. также
  • 13 Ссылки
    • 13.1 Цитаты
    • 13.2 Источники
  • 14 Внешние ссылки

Цели стандарта

Несмотря на небольшое увеличение производительности сжатия JPEG 2000 по сравнению с JPEG, основным преимуществом, предлагаемым JPEG 2000, является значительная гибкость кодового потока. Кодовый поток, полученный после сжатия изображения с помощью JPEG 2000, является масштабируемым по своей природе, что означает, что он может быть декодирован несколькими способами; например, усекая кодовый поток в любой точке, можно получить представление изображения с более низким разрешением или отношением сигнал / шум - см. масштабируемое сжатие. Упорядочивая кодовый поток различными способами, приложения могут значительно повысить производительность. Однако, как следствие этой гибкости, JPEG 2000 требует кодеков , которые являются сложными и требовательными к вычислениям. Другое отличие по сравнению с JPEG заключается в визуальных артефактах : JPEG 2000 создает только звенящие артефакты, проявляющиеся в виде размытия и колец по краям изображения, в то время как JPEG производит и то и другое звенящие артефакты. артефакты и «блокирующие» артефакты из-за его блоков 8 × 8.

JPEG 2000 был опубликован как стандарт ISO, ISO / IEC 15444. Стоимость получения всех документов для стандарта была оценена в 2718 швейцарских франков (примерно 2700 долларов США). По состоянию на 2017 г. JPEG 2000 не получил широкой поддержки в веб-браузерах (кроме Safari) и, следовательно, обычно не используется в Интернете..

Улучшения по сравнению со стандартом JPEG 1992 г.

Top- снизу демонстрация артефактов сжатия JPEG 2000. Цифры указывают на используемую степень сжатия.

Представление с множественным разрешением

JPEG 2000 разбивает изображение на представление с множественным разрешением в ходе процесса сжатия. Это представление пирамиды можно использовать для других целей представления изображения, помимо сжатия.

Прогрессивная передача по пикселям и точности разрешения

Эти функции более известны как прогрессивное декодирование и масштабируемость отношения сигнал / шум (SNR). JPEG 2000 обеспечивает эффективную организацию потока кода, которая прогрессивна по точности пикселей и по разрешению изображения (или по размеру изображения). Таким образом, после того, как будет получена меньшая часть всего файла, зритель сможет увидеть версию окончательного изображения в более низком качестве. Затем качество постепенно улучшается за счет загрузки большего количества битов данных из источника.

Выбор сжатия без потерь или с потерями

Как и стандарт JPEG без потерь, стандарт JPEG 2000 обеспечивает как сжатие без потерь, так и сжатие с потерями в единой архитектуре сжатия. Сжатие без потерь обеспечивается за счет использования обратимого целочисленного вейвлет-преобразования в JPEG 2000.

Устойчивость к ошибкам

Как и JPEG 1992, JPEG 2000 устойчив к битовым ошибкам, вызванным зашумленными каналами связи из-за кодирование данных в относительно небольших независимых блоках.

Гибкий формат файла

Форматы файлов JP2 и JPX позволяют обрабатывать информацию о цветовом пространстве, метаданные и обеспечивать интерактивность в сетевых приложениях в соответствии с протоколом JPEG Part 9 JPIP.

Поддержка высокого динамического диапазона

JPEG 2000 поддерживает любую битовую глубину, например, изображения с 16- и 32-битными пикселями с плавающей запятой, а также любое цветовое пространство.

Пространственная информация бокового канала

Полная поддержка прозрачности и альфа-плоскостей.

Система кодирования изображений JPEG 2000 - Части

Система кодирования изображений JPEG 2000 (ISO / IEC 15444) состоит из следующих частей:

Система кодирования изображений JPEG 2000 - Части
ЧастьНомерпубличная дата выпускаПоследняя. поправка-. ментИдентичный. стандарт ITU-T.ЗаголовокОписание
Первое. изданиеТекущее. издание
Часть 1ISO / IEC 15444-1 20002016T.800 Основная система кодированияосновные характеристики сжатия JPEG 2000 (.jp2)
Часть 2ISO / IEC 15444-2 200420042015T.801 Расширения(.jpx,.jpf, с плавающей точкой)
Часть 3ISO / IEC 15444-3 200220072010T.802 Motion JPEG 2000 (.mj2)
Часть 4ISO / IEC 15444-4 20022004T.803 Тестирование на соответствие
Часть 5ISO / IEC 15444-5 20032015T.804 Справочное программное обеспечениеJava и C impl изменения
Часть 6ISO / IEC 15444-6 20032016T.805 Формат файла составного изображения(.jpm) например создание изображений документов для допечатной подготовки и приложений, подобных факсу
Часть 7заброшенаРуководство по минимальной поддерживающей функции ISO / IEC 15444-1(Технический отчет о минимальном Функции поддержки)
Часть 8ISO / IEC 15444-8 200720072008T.807 Secure JPEG 2000JPSEC (аспекты безопасности)
Часть 9ISO / IEC 15444-9 200520052014T.808 Интерактивность инструменты, API и протоколыJPIP (интерактивные протоколы и API)
Часть 10ISO / IEC 15444-10 20082011T.809 Расширения для трехмерных данныхJP3D (объемное изображение)
Часть 11ISO / IEC 15444-11 200720072013T.810 WirelessJPWL (беспроводные приложения)
Часть 12ISO / IEC 15444-12. (отозван в 2017 году)20042015Базовый формат медиафайлов ISO
Часть 13ISO / IEC 15444-13 20082008T.812 JP начального уровня Кодировщик EG 2000
Часть 14ISO / IEC 15444-14 2013T.813 Структурное представление XML и ссылкаJPXML
Часть 15ISO / IEC 15444-15 20192019T.814 JPEG 2000 с высокой пропускной способностью
Часть 16ISO / IEC 15444-16 20192019T.815 Инкапсуляция изображений JPEG 2000 в ISO / IEC 23008-12

Техническое обсуждение

Целью JPEG 2000 является не только повышение производительности сжатия по сравнению с JPEG, но также добавляет (или улучшает) такие функции, как масштабируемость и редактируемость. Улучшение качества сжатия JPEG 2000 по сравнению с исходным стандартом JPEG на самом деле довольно скромное и обычно не должно быть основным фактором при оценке дизайна. JPEG 2000 поддерживает очень низкие и очень высокие степени сжатия. Способность конструкции обрабатывать очень большой диапазон эффективных битрейтов является одной из сильных сторон JPEG 2000. Например, для уменьшения количества бит для изображения ниже определенное количество, рекомендуется сделать с первым стандартом JPEG, чтобы уменьшить разрешение входного изображения перед его кодированием. В этом нет необходимости при использовании JPEG 2000, потому что JPEG 2000 уже делает это автоматически через свою структуру разложения с несколькими разрешениями. В следующих разделах описывается алгоритм JPEG 2000.

Согласно KB, «текущая спецификация формата JP2 оставляет место для различных интерпретаций, когда дело доходит до поддержки профилей ICC и обработки информации о разрешении сетки».

Преобразование цветовых компонентов

Первоначально изображения должны быть преобразованы из цветового пространства RGB в другое цветовое пространство, что приводит к трем компонентам, которые обрабатываются отдельно. Есть два возможных варианта:

  1. Необратимое преобразование цвета (ICT) использует хорошо известное цветовое пространство YCBCR. Он называется «необратимым», потому что он должен быть реализован с плавающей точкой или фиксированной точкой и вызывает ошибки округления.
  2. Обратимое преобразование цвета (RCT) использует модифицированное цветовое пространство YUV, которое не вносит ошибок квантования, так что это полностью обратимо. Правильная реализация RCT требует, чтобы числа округлялись, как указано, и не могли быть точно выражены в матричной форме. Преобразования следующие:
Y = ⌊ R + 2 G + B 4 ⌋; C B = B - G; C R = R - G; G = Y - ⌊ C B + C R 4 ⌋; R = C R + G; В = С В + Г. {\ displaystyle {\ begin {array} {rl} Y = \ left \ lfloor {\ frac {R + 2G + B} {4}} \ right \ rfloor; \\ C_ {B} = B-G; \\ C_ {R} = R-G; \ end {array}} \ qquad {\ begin {array} {rl} G = Y- \ left \ lfloor {\ frac {C_ {B} + C_ {R} } {4}} \ right \ rfloor; \\ R = C_ {R} + G; \\ B = C_ {B} + G. \ End {array}}{\ displaystyle {\ begin {array} {rl} Y = \ left \ lfloor {\ frac {R + 2G + B} {4}} \ right \ rfloor; \\ C_ {B} = B-G; \\ C_ {R} = R-G; \ end {array}} \ qquad {\ begin {array} {rl} G = Y- \ left \ lfloor {\ frac {C_ {B} + C_ {R}} {4}} \ right \ rfloor; \\ R = C_ {R} + G; \\ B = C_ {B} + G. \ End {array}}}

Цветность компоненты могут быть, но не обязательно, уменьшены в разрешении; Фактически, поскольку вейвлет-преобразование уже разделяет изображения на масштабы, понижающая дискретизация более эффективно обрабатывается путем отбрасывания самого тонкого вейвлет-масштаба. Этот шаг называется многокомпонентным преобразованием на языке JPEG 2000, поскольку его использование не ограничивается цветовой моделью RGB.

Мозаика

После преобразования цвета изображение разбивается на так называемые плитки, прямоугольные области изображения, которые трансформируются и кодируются отдельно. Плитка может быть любого размера, а также можно рассматривать все изображение как одну единую плитку. После выбора размера все плитки будут иметь одинаковый размер (кроме, возможно, правой и нижней границ). Разделение изображения на фрагменты является преимуществом в том смысле, что декодеру потребуется меньше памяти для декодирования изображения, и он может выбрать декодирование только выбранных фрагментов для достижения частичного декодирования изображения. Недостатком этого подхода является то, что качество изображения снижается из-за более низкого отношения пикового сигнала к шуму. Использование большого количества плиток может создать эффект блокировки, аналогичный более старому стандарту JPEG 1992.

Вейвлет-преобразование

Вейвлет CDF 5/3, используемый для сжатия без потерь. Пример вейвлет-преобразования, который используется в JPEG 2000. Это CDF 2-го уровня 9/7 вейвлет-преобразование.

Эти плитки затем вейвлет-преобразование до произвольной глубины, в отличие от JPEG 1992, в котором используется дискретное косинусное преобразование размером блока 8 × 8. JPEG 2000 использует два разных вейвлет-преобразования :

  1. необратимое: вейвлет-преобразование CDF 9/7 (разработано Ингрид Добешис ). Он называется «необратимым», поскольку вносит шум квантования, который зависит от точности декодера.
  2. обратимый: округленная версия биортогонального вейвлет-преобразования ЛеГалла-Табатабаи (LGT) 5/3 (разработано Дидье Ле Галль и Али Дж. Табатабаи). Он использует только целочисленные коэффициенты, поэтому выходной сигнал не требует округления (квантования) и поэтому не вносит шума квантования. Он используется при кодировании без потерь.

Вейвлет-преобразования реализуются с помощью схемы подъема или свертки.

Квантование

После вейвлет-преобразования коэффициенты скалярны - квантованный для уменьшения количества битов для их представления за счет качества. Результатом является набор целых чисел, которые необходимо закодировать побитно. Параметр, который можно изменить для установки окончательного качества, - это шаг квантования: чем больше шаг, тем сильнее сжатие и потеря качества. Если шаг квантования равен 1, квантование не выполняется (используется при сжатии без потерь).

Кодирование

Результатом предыдущего процесса является набор поддиапазонов, которые представляют несколько шкал аппроксимации. Поддиапазон - это набор коэффициентов - вещественных чисел, которые представляют аспекты изображения, связанные с определенным частотным диапазоном, а также пространственную область изображения.

Квантованные поддиапазоны далее разделяются на участки, прямоугольные области в области вейвлета. Обычно они имеют такой размер, что обеспечивают эффективный способ доступа только к части (реконструированного) изображения, хотя это не является обязательным требованием.

Участки далее разбиваются на блоки кода. Блоки кода находятся в одном поддиапазоне и имеют одинаковые размеры, за исключением блоков, расположенных по краям изображения. Кодер должен кодировать биты всех квантованных коэффициентов кодового блока, начиная с наиболее значимых битов и переходя к менее значимым битам с помощью процесса, называемого схемой EBCOT. EBCOT здесь означает встроенное блочное кодирование с оптимальным усечением. В этом процессе кодирования каждая битовая плоскость кодового блока кодируется за три так называемых прохода кодирования, первые биты кодирования (и знаки) незначительных коэффициентов со значимыми соседями (т. Е. С 1 битами в более высоких битовые плоскости), затем уточняющие биты значимых коэффициентов и, наконец, коэффициенты без значимых соседей. Эти три прохода называются проходом распространения значимости, уточнения величины и прохода очистки соответственно.

В режиме без потерь все битовые плоскости должны кодироваться EBCOT, и никакие битовые плоскости не могут быть отброшены.

Биты, выбранные этими проходами кодирования, затем кодируются управляемым контекстом двоичным арифметическим кодером, а именно двоичным MQ-кодером. Контекст коэффициента формируется состоянием его восьми соседей в кодовом блоке.

Результатом является поток битов, который разделяется на пакеты, где выбранные группы пакетов проходят все кодовые блоки из участка в один неделимый блок. Пакеты являются ключом к качественной масштабируемости (т. Е. Пакеты, содержащие менее значимые биты, могут быть отброшены для достижения более низких скоростей передачи и более высоких искажений).

Пакеты из всех поддиапазонов затем собираются в так называемые уровни. То, как пакеты создаются из проходов кодирования кодовых блоков и, следовательно, какие пакеты будут содержать слой, не определяется стандартом JPEG 2000, но в целом кодек будет пытаться построить слои таким образом, чтобы изображение качество будет монотонно повышаться с каждым слоем, а искажение изображения будет уменьшаться от слоя к слою. Таким образом, уровни определяют прогрессию по качеству изображения в кодовом потоке.

Теперь проблема состоит в том, чтобы найти оптимальную длину пакета для всех кодовых блоков, которая минимизирует общее искажение таким образом, чтобы сгенерированная целевая битовая скорость была равна требуемой битовой скорости.

Хотя в стандарте не определена процедура выполнения этой формы оптимизации скорости – искажения, общая схема дается в одном из его многочисленных приложений: Для каждого бита, закодированного кодировщик EBCOT измеряет улучшение качества изображения, определяемое как среднеквадратическая ошибка; это может быть реализовано с помощью простого алгоритма поиска в таблице. Кроме того, измеряется длина результирующего кодового потока. Это формирует для каждого кодового блока график в плоскости скорость-искажение, дающий качество изображения по длине битового потока. Оптимальный выбор для точек усечения, то есть для точек нарастания пакетов, затем дается путем определения критических наклонов этих кривых и выбора всех тех проходов кодирования, кривая которых на графике скорость-искажение круче, чем заданный критический наклон. Этот метод можно рассматривать как специальное приложение метода множителя Лагранжа, который используется для задач оптимизации при ограничениях. множитель Лагранжа, обычно обозначаемый λ, оказывается критическим наклоном, ограничение - это требуемая целевая скорость передачи битов, а значение для оптимизации - это общее искажение.

Пакеты могут быть переупорядочены почти произвольно в битовом потоке JPEG 2000; это дает кодировщику, а также серверам изображений высокую степень свободы.

Уже закодированные изображения могут быть отправлены по сетям с произвольной скоростью передачи данных с использованием последовательного последовательного кодирования уровней. С другой стороны, компоненты цвета могут быть перемещены обратно в битовый поток; более низкие разрешения (соответствующие низкочастотным поддиапазонам) могут быть отправлены первыми для предварительного просмотра изображения. Наконец, пространственный просмотр больших изображений возможен путем выбора соответствующей плитки и / или раздела. Все эти операции не требуют перекодирования, а только операции побайтного копирования.

Степень сжатия

На этом изображении показана (подчеркнутая) разница между изображением, сохраненным как JPEG 2000 (качество 50%), и оригиналом. Сравнение JPEG, JPEG 2000, JPEG XR и HEIF при аналогичных размерах файлов.

По сравнению с предыдущим стандартом JPEG, JPEG 2000 обеспечивает типичное усиление сжатия в диапазоне 20%, в зависимости от характеристик изображения. Изображения с более высоким разрешением обычно приносят больше пользы, поскольку предсказание пространственной избыточности JPEG-2000 может больше способствовать процессу сжатия. Исследования показали, что в приложениях с очень низкой скоростью передачи данных JPEG 2000 уступает режиму внутрикадрового кодирования H.264. Хорошими приложениями для JPEG 2000 являются большие изображения, изображения с малоконтрастными краями - например, медицинские изображения.

Вычислительная сложность и производительность

JPEG2000 намного сложнее с точки зрения вычислительной сложности по сравнению со стандартом JPEG. Мозаика, преобразование цветовых компонентов, дискретное вейвлет-преобразование и квантование могут выполняться довольно быстро, хотя энтропийный кодек требует много времени и довольно сложен. Моделирование контекста EBCOT и арифметический MQ-кодер занимают большую часть времени кодека JPEG2000.

На CPU основная идея быстрого кодирования и декодирования JPEG2000 тесно связана с AVX / SSE и многопоточностью для обработки каждого тайла в отдельном потоке. Самые быстрые решения JPEG2000 используют мощность как ЦП, так и графического процессора для получения результатов тестов высокой производительности.

Формат файла и поток кода

Подобно JPEG-1, JPEG 2000 определяет как формат файла, так и поток кода.. В то время как JPEG 2000 полностью описывает образцы изображения, JPEG-1 включает дополнительную метаинформацию, такую ​​как разрешение изображения или цветовое пространство, которое использовалось для кодирования изображения. Изображения JPEG 2000 должны - если они хранятся в виде файлов - быть упакованы в формат файла JPEG 2000, где они получают расширение .jp2 . Расширение part-2 для JPEG 2000, то есть ISO / IEC 15444-2, также обогащает этот формат файла, включая механизмы для анимации или композиции нескольких потоков кода в одно изображение. Изображения в этом расширенном формате файла имеют расширение .jpx .

Не существует стандартизованного расширения для данных кодового потока, потому что данные кодового потока не следует рассматривать как хранимые в файлах в первую очередь, хотя, когда это делается для целей тестирования, расширение .jpc или .j2k появляются часто.

Метаданные

Для традиционного JPEG, дополнительные метаданные, например условия освещения и экспозиции хранятся в маркере приложения в формате Exif, заданном JEITA. JPEG 2000 выбирает другой маршрут, кодируя те же метаданные в форме XML. Ссылка между тегами Exif и элементами XML стандартизирована комитетом ISO TC42 в стандарте 12234-1.4.

Extensible Metadata Platform также может быть встроена в JPEG 2000.

Приложения

Некоторые рынки и приложения, предназначенные для обслуживания по этому стандарту, перечислены ниже:

  • Потребительские приложения такие как мультимедийные устройства (например, цифровые камеры, персональные цифровые помощники, мобильные телефоны 3G, цветные факсимильные аппараты, принтеры, сканеры и т. д.)
  • Связь клиент / сервер (например, Интернет, база данных изображений, потоковое видео, видеосервер и т. д.)
  • Военные / наблюдение (например, спутниковые изображения высокой четкости, обнаружение движения, сетевое распространение и хранение и т. д.)
  • Медицинские изображения, особенно. спецификации DICOM для обмена медицинскими данными.
  • Биометрия.
  • Дистанционное зондирование
  • Высококачественная запись, редактирование и хранение видео на основе кадров.
  • Live Вклад в канал HDTV (сжатие видео только с I-кадром с малой задержкой передачи), например прямая передача HDTV-канала спортивного мероприятия, связанного со студией телестанции
  • Цифровое кино
  • JPEG 2000 имеет много общего с дизайном Формат сжатия изображений ICER, который используется для отправки изображений обратно с роверов Mars.
  • Оцифрованное аудиовизуальное содержимое и изображения для длительного хранения в цифровом формате
  • Мир Метеорологическая организация встроила сжатие JPEG 2000 в новый формат файла GRIB2. Файловая структура GRIB предназначена для глобального распространения метеорологических данных. Реализация сжатия JPEG 2000 в GRIB2 позволила уменьшить размер файлов до 80%.

Сравнение с форматом PNG

Хотя формат JPEG 2000 поддерживает кодирование без потерь, он не предназначен для полной замены сегодняшнего доминирующего файла изображения без потерь форматы.

Формат PNG (переносимая сетевая графика) еще более экономичен в случае изображений с большим количеством пикселей одного цвета, таких как диаграммы, и поддерживает специальные функции сжатия, которые JPEG 2000 не делает.

Правовой статус

ISO 15444 защищен патентами, но участвующие компании и организации согласились с тем, что лицензии на его первую часть - базовую систему кодирования - можно получить бесплатно от всех участников.

Комитет по JPEG заявил:

У комитета по JPEG всегда была сильная цель, чтобы его стандарты были реализованы в их базовой форме без уплаты роялти и лицензионных сборов... Стандарт JPEG 2000 был подготовлен в этом направлении, и было достигнуто соглашение с более чем 20 крупными организациями, имеющими множество патентов в этой области, о разрешении использования их интеллектуальной собственности в связи со стандартом без уплаты лицензионных сборов или лицензионных отчислений.

Однако В 2004 году комитет JPEG признал, что необъявленные патенты на подводные лодки могут представлять опасность:

Конечно, все еще возможно, что другие организации или частные лица могут претендовать на права интеллектуальной собственности, которые влияют на реализацию стандарта, и любые разработчики призваны проводить собственные поиски и исследования в этой области.

В последней версии ISO / IEC 15444-1: 2016 комитет по JPEG указал в Приложении L: Заявление о патенте:

The International Organizat ion for Standardization (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC) обращают внимание на тот факт, что утверждается, что соответствие данной Рекомендации | Международный стандарт может включать использование патентов.

Полный список заявлений о правах интеллектуальной собственности можно получить в базах данных патентных деклараций ITU-T и ISO (доступны по адресу https://www.iso.org/iso-standards-and-patents.html )

ИСО и МЭК не занимают никакой позиции относительно доказательств, действительности и объема этих патентных прав.

Обращается внимание на возможность того, что некоторые элементы данной Рекомендации | Международного стандарта могут быть предметом патентных прав, кроме тех, которые указаны в вышеупомянутых базах данных. ISO и IEC не несут ответственности за идентификацию каких-либо или всех таких патентных прав.

Анализ этой базы данных патентных деклараций ISO показывает, что 3 компании завершили процесс патентования, Telcordia Technologies Inc. (Bell Labs) патент США № 4829378, лицензионная декларация которого не задокументирована, Mitsubishi Electric Corporation с двумя патентами Японии 2128110 и 2128115, срок действия которых истек с 20090131, 20100226 соответственно (источник Mitsubishi Electric Corporation, подразделение корпоративного лицензирования) и IBM N.Y. с 11 патентами в соответствии с декларацией варианта 1 (RAND и бесплатно).

Патент 4829378 Telcordia Technologies Inc. можно проверить на http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/srchnum.htm Его название: «Поддиапазонное кодирование изображений. с низкой вычислительной сложностью », и кажется, что его связь с JPEG 2000 является« далекой », поскольку описанная и заявленная техника широко используется (не только JPEG 2000).

Наконец, выполните поиск по европейскому патенту (http://register.epo.org/smartSearch?lng=en ) и патентным базам данных США по JPEG 2000 с 1978 по 15 марта 2000 г. ( дата первого ITU T.801 или ISO DTS 15444-1) не содержит патентов, зарегистрированных ни в одной из этих двух патентных баз данных.

Это обеспечивает обновленный контекст юридического статуса JPEG 2000 в 2019 году, показывая, что с 2016 года, хотя ISO и IEC отрицают любую ответственность за любые скрытые патентные права, кроме тех, которые указаны в вышеупомянутых базах данных ISO, существует риск такая заявка на патент по ISO 15444-1 и его алгоритму дискретного вейвлет-преобразования кажется незначительной.

Связанные стандарты

Существует несколько дополнительных частей стандарта JPEG 2000; Среди них - ISO / IEC 15444-2: 2000, расширения JPEG 2000, определяющие формат файла .jpx, включая, например, квантование решетки, расширенный формат файла и дополнительный цвет . пробелы, ISO / IEC 15444-4: 2000, эталонное тестирование и ISO / IEC 15444-6: 2000, формат файла составного изображения (.jpm ), позволяющий сжатие составного текста / изображения графика.

Расширения для безопасной передачи изображений, JPSEC (ISO / IEC 15444-8), улучшенные схемы исправления ошибок для беспроводных приложений, JPWL (ISO / IEC 15444-11) и расширения для кодирования объемных изображений, JP3D (ISO / IEC 15444-10) также уже доступны в ISO.

Протокол JPIP для потоковой передачи изображений JPEG 2000

В 2005 году протокол просмотра изображений на основе JPEG 2000 под названием JPIP был опубликован как ISO / IEC 15444-9. В рамках этой структуры только выбранные области потенциально огромных изображений должны передаваться с сервера изображений по запросу клиента, что снижает требуемую полосу пропускания.

Данные JPEG 2000 также могут передаваться в потоковом режиме с использованием протоколов ECWP и ECWPS, имеющихся в ERDAS ECW / JP2 SDK.

Motion JPEG 2000

Motion JPEG 2000, (MJ2), первоначально определенный в Части 3 стандарта ISO для JPEG2000 (ISO / IEC 15444-3: 2002,) как отдельный документ, теперь выражен в ISO / IEC 15444-3: 2002 / Amd 2: 2003 в терминах базового формата ISO, ISO / IEC 15444-12 и в ITU-T Рекомендации T.802. Он определяет использование формата JPEG 2000 для синхронизированных последовательностей изображений (последовательностей движения), возможно, в сочетании со звуком и скомпонованных в общую презентацию. Он также определяет формат файла на основе базового формата медиафайлов ISO (ISO 15444-12). Расширения имен файлов для видеофайлов Motion JPEG 2000: .mj2 и .mjp2 в соответствии с RFC 3745.

Это открытый стандарт ISO и расширенное обновление до MJPEG (или MJ), которое было основано на устаревшем формате JPEG. В отличие от обычных видеоформатов, таких как MPEG-4 Part 2, WMV и H.264, MJ2 не использует временное или межкадровое сжатие. Вместо этого каждый кадр представляет собой независимый объект, закодированный с помощью варианта JPEG 2000 с потерями или без потерь. Его физическая структура не зависит от временного порядка, но для дополнения данных используется отдельный профиль. Для аудио он поддерживает кодирование LPCM, а также различные варианты MPEG-4 в качестве «сырых» или дополнительных данных.

Был рассмотрен Motion JPEG 2000 (часто обозначаемый как MJ2 или MJP2) как цифровой архивный формат Библиотекой Конгресса. В июне 2013 г. в интервью с Бертрамом Лайонсом из Библиотеки Конгресса для журнала The New York Times Magazine о «Советах по архивированию семейной истории», таких кодеках, как FFV1, H264 или Apple ProRes упоминаются, но JPEG 2000 не упоминается.

Базовый формат медиафайлов ISO

ISO / IEC 15444-12 идентичен ISO / IEC 14496-12 (MPEG-4, часть 12) и определяет базовый формат медиафайлов ISO. Например, формат файла Motion JPEG 2000, формат файла MP4 или формат файла 3GP также основаны на этом базовом формате мультимедийных файлов ISO.

Географическая привязка GML JP2

Открытый геопространственный консорциум (OGC) определил стандарт метаданных для географической привязки изображений JPEG 2000 со встроенным XML с использованием Формат языка географической разметки (GML): GML в JPEG 2000 для кодирования географических изображений (GMLJP2), версия 1.0.0 от 18 января 2006 г. Version 2.0, entitled GML in JPEG 2000 (GMLJP2) Encoding Standard Part 1: Core was approved 2014-06-30.

JP2 and JPX files containing GMLJP2 markup can be located and displayed in the correct position on the Earth's surface by a suitable Geographic Information System (GIS), in a similar way to GeoTIFF images.

Application support

Applications

Application support for JPEG 2000
ProgramBasicAdvancedLicense
ReadWriteReadWrite
ACDSee YesYes??Proprietary
Adobe Photoshop YesYesYesYesProprietary
Adobe Lightroom NoNoNoNoProprietary
Apple iPhoto YesNoYesNoProprietary
Apple Preview YesYesYesYesProprietary
Autodesk AutoCAD YesYesYes?Proprietary
BAE Systems CoMPASSYesNoYesNoProprietary
Blender YesYes??GPL
Phase One Capture One YesYesYesYesProprietary
Chasys Draw IES YesYesYesYesFree ware
CineAsset YesYesYesYesProprietary
CompuPic Pro YesYes??Proprietary
Corel Photo-Paint YesYesYesYesProprietary
YesNoYesNoProprietary
darktable ?Yes??GPL
DBGallery YesNoYesNoProprietary
digiKam (KDE )YesYes??GPL
ECognition YesYes??Proprietary
ENVI YesYes??Proprietary
ERDAS IMAGINE YesYes??Proprietary
evince (PDF 1.5 embedding) YesNoNoNoGPL v2
FastStone Image Viewer YesYesYesYesFreeware
FastStone MaxView YesNoYesNoProprietary
FotoGrafix 2.0 NoNoNoNoProprietary
NoNoNoNoProprietary
GIMP 2.10 YesNo?NoGPL
Global Mapper YesYesNoNoProprietary
GNOME Web Yes?GPL
Google Chrome NoNoNoNoProprietary
GraphicConverter YesYesYes?Shareware
Gwenview (KDE )YesYes??GPL
IDL YesYes??Proprietary
ImageMagick YesYesYesYesImageMagick License
(with a plugin)YesNoNoNoFreeware
IrfanView YesYesNoNoFreeware
KolourPaint (KDE )YesYes??2-clause BSD
Mathematica YesYesNoNoProprietary
Matlab via toolboxvia toolboxvia toolboxvia toolboxProprietary
Mozilla Firefox NoNoNoNoMPL
Opera via QuickTime ?Proprietary
Paint Shop Pro YesYesYesYesProprietary
NoNoNoNoProprietary
PhotoLine YesYes??Proprietary
Pixel image editorYesYes??Proprietary
Preview YesYes??Proprietary
QGIS (with a plugin)YesYes??GPL
Safari Yes?Proprietary
SilverFast YesYesYesYesProprietary
XnView YesYesYesYesProprietary
Ziproxy YesYesNoNoGPL

Libraries

Library support for JPEG 2000
ProgramBasicAdvancedLanguageLicense
ReadWriteReadWrite
ERDAS ECW JPEG2000 SDK YesYes??C, C++ Propri et ary
FFmpeg ДаДа??C LGPL
Grok ДаДаДаДаC, C ++ AGPL
Kakadu ДаДаДаДаC ++ Собственный
OpenJPEG ДаДаДаДаC BSD

См. Также

  • Цифровое кино
  • Сравнение форматов графических файлов
  • Сжатие видео типы изображений
  • DjVu - формат сжатия, который также использует вейвлеты и разработан для использования в Интернете.
  • ECW - формат сжатия вейвлетов, который хорошо сравнивается с JPEG 2000.
  • Высокий скорость передачи мультимедиа
  • QuickTime - мультимедийный фреймворк, приложение и плагин для веб-браузера, разработанные Apple, способные кодировать, декодировать и воспроизводить различные мультимедийные файлы (включая изображения JPEG 2000 по умолчанию).>- формат вейвлет-сжатия, который хорошо сравнивается с JPEG 2000
  • PGF - формат быстрого вейвлет-сжатия, который хорошо сравнивается с JPEG 2000
  • JPIP - JPEG 2000 Interacti ve Протокол
  • Wavelet
  • WebP - формат изображения, относящийся к WebM, поддерживающий сжатие с потерями и без потерь

Ссылки

Цитаты

Источники

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-24 10:15:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте