Quiero literatura relevante sobre los principios básicos y las aplicaciones de la codificación JPEG2000. ¿Dónde puedo encontrarlo? Gracias

Zhou Xuxiaojun VIP

(Xi'an 710049, Instituto de Inteligencia Artificial y Robótica, Universidad Xi'an Jiaotong)

Resumen: JPEG2000 es un nuevo estándar de compresión de imágenes fijas propuesto para adaptarse al desarrollo de aplicaciones de compresión de imágenes. Este artículo expone el proceso de implementación del sistema de codificación de imágenes JPEG2000, describe los algoritmos básicos y las tecnologías clave utilizadas en él, presenta las características y escenarios de aplicación de este nuevo estándar y analiza su desempeño. ?

Palabras clave: compresión de imágenes JPEG2000; transformada wavelet discreta; control de velocidad;

1¿Introducción?

Con el rápido crecimiento de las aplicaciones multimedia y el continuo desarrollo de las redes, la tecnología de compresión JPEG tradicional ya no puede satisfacer las necesidades de las personas en cuanto a datos de imágenes digitales multimedia. Está en la agenda un estándar de compresión de imágenes fijas más potente y eficiente: JPEG2000. ?

JPEG (Joint Photographic Experts Group) es un comité que formula estándares de compresión de imágenes fijas bajo el liderazgo de la Organización Internacional de Normalización (ISO). El primer conjunto de estándares internacionales de compresión de imágenes fijas ISO 10918-1 (). JPEG) fue desarrollado por este comité. Desarrollado por el comité. Debido a su excelente calidad, JPEG ha logrado un gran éxito en tan solo unos años y se ha utilizado ampliamente en Internet, cámaras digitales y otros campos. El 80% de las imágenes del sitio web utilizan el estándar de compresión JPEG. Sin embargo, el estándar actual de compresión de imágenes fijas JPEG tiene buenas características de distorsión a velocidades de bits medias y altas, pero en el rango de velocidades de bits bajas, se produce un bloqueo obvio y su calidad se vuelve inaceptable. JPEG no puede proporcionar compresión con y sin pérdidas de un único flujo de código y no puede admitir una compresión de imágenes superior a 64 × 64 K. Al mismo tiempo, aunque el estándar JPEG actual tiene un intervalo de reinicio, la calidad de la imagen se verá gravemente dañada cuando se produzcan errores de bits. se encuentran. ?

Para resolver estos problemas, el Comité de Estándares de Compresión de Imágenes JPEG comenzó a desarrollar una nueva generación de estándares de compresión de imágenes en marzo de 1997 para resolver los problemas anteriores. En la Conferencia de Tokio de marzo de 2000, se determinó el algoritmo de codificación del método de codificación de imágenes fijas en color de nueva generación, estándar de compresión de imágenes JPEG2000. ?

El sistema JPEG2000 se divide en las siguientes siete partes:?

①Sistema de codificación de imágenes JPEG2000;?

②Extensión (agregar más funciones y mejoras a la definición principal de ①);?

③movimiento JPEG 2000;;?

④Consistencia;?

⑤Software de referencia (actualmente incluye implementación de Java y C);?

⑥Formato de archivo de imagen compuesta (para aplicaciones de escaneo de documentos y fax);?

Soporte mínimo para ⑦① (informe técnico). ?

① Como estándar ISO totalmente reconocido, define la tecnología de compresión central y el formato de archivo mínimo ② ~ ⑥ Define la compresión y las extensiones de formato de archivo. De ellos, ① ha sido formulado y el resto aún está en proceso de formulación. El estándar JPEG2000 analizado en este artículo se basa en la Parte 1.

2 ¿Cuáles son las características del sistema JPEG2000?

JPEG2000 compensa las deficiencias del estándar JPEG actual con sus ventajas únicas. En el algoritmo de transformación wavelet discreta, una imagen se puede transformar en una serie de subbandas que pueden almacenar módulos de píxeles de manera más eficiente. Por lo tanto, la relación de compresión de las imágenes en formato JPEG2000 se puede aumentar entre un 10% y un 30% según el JPEG actual, y las imágenes comprimidas aparecerán más delicadas y fluidas. En otras palabras, al visualizar imágenes comprimidas JPEG2000 en Internet, no sólo la velocidad de descarga es casi un 30% más rápida que la del formato JPEG, sino que la calidad también será mejor. Para el estándar JPEG actual, la compresión con pérdida y sin pérdida no se puede proporcionar en el mismo flujo de código de compresión al mismo tiempo. Sin embargo, en el sistema JPEG2000, al seleccionar parámetros, las imágenes se pueden comprimir con compresión con pérdida y sin pérdida, lo que puede cumplir con las imágenes médicas. y requisitos de calidad de imagen. Mayores necesidades de procesamiento de bibliotecas de imágenes. Actualmente, las imágenes JPEG en Internet se transmiten en fragmentos, por lo que sólo se pueden mostrar línea por línea. Las imágenes en formato JPEG2000 admiten la transferencia progresiva, lo que permite reconstruir la imagen según la resolución o precisión de píxeles deseada. Los usuarios pueden controlar la transmisión de imágenes según sea necesario. Después de obtener la resolución de imagen requerida o los requisitos de calidad, pueden detener la decodificación sin recibir el flujo de código comprimido de toda la imagen. Dado que JPEG2000 utiliza tecnología wavelet y utiliza sus características de resolución local, puede obtener aleatoriamente el flujo de código comprimido de ciertas regiones de imagen de interés (ROI) sin descomprimir, y transmitir y filtrar los datos de la imagen comprimida. ?

3 ¿Sistema de codificación y decodificación de imágenes JPEG2000?

Esta sección presenta principalmente el sistema de codificación y decodificación de imágenes JPEG2000. El diagrama de bloques de su codificador y decodificador se muestra en la Figura 1. ?

En el codificador, primero se preprocesa la imagen fuente y los coeficientes wavelet se obtienen mediante una transformada wavelet discreta. Luego, los coeficientes wavelet se cuantifican y se codifican en entropía y, finalmente, se forma un flujo de código de salida estándar (flujo de bits). El decodificador es el proceso inverso del codificador.

Primero, se descomprime el flujo de código y se decodifica por entropía, y luego se realizan la cuantificación inversa y la transformada inversa de ondas discretas. Los resultados de la transformada inversa se procesan posteriormente y se sintetizan para obtener datos de imagen reconstruidos. Aunque el proceso de codificación y decodificación de JPEG2000 es similar al de JPEG, existen grandes diferencias entre los dos en la implementación específica de cada paso. Los pasos generales del proceso de codificación son los siguientes:

(1) Descomponer una imagen compuesta de múltiples componentes de color en una imagen con un solo componente de color. Existen ciertas dependencias entre los componentes. Al descomponer la transformación de componentes relevantes, se puede reducir la redundancia entre datos y mejorar la eficiencia de la compresión. ?

(2) Descomponga la imagen componente en bloques de imagen rectangulares de tamaño constante. El corte de imagen es la unidad básica para la transformación, codificación y decodificación;

(3) Realice una transformación wavelet en cada segmento de imagen. Genere imágenes de coeficientes de varios niveles. Estas diferentes series de imágenes de coeficientes pueden reconstruir imágenes de diferentes resoluciones;

(4) El resultado de la descomposición multinivel son múltiples subbandas compuestas de coeficientes wavelet. Representan las características de frecuencia de áreas locales de la imagen (en lugar de la imagen completa);

(5) Cuantizar subbandas de coeficientes y formar "bloques de código" de matriz rectangular;

(6) Planos de bits de coeficientes de codificación de entropía en un bloque de código (es decir, aquellos bits con el mismo peso en todos los coeficientes de un bloque de código);

(7) En comparación con el área de fondo de la imagen, el área de interés se puede codificar con mayor calidad;

(8) ¿Agregar una máscara al flujo de bits para aumentar la inmunidad a las interferencias?

(9) Hay una estructura de encabezado delante de cada flujo de código, que describe los atributos, la descomposición y el estilo de codificación de la imagen fuente. Esta estructura de cabeza se puede utilizar para localizar, extraer, decodificar y reconstruir imágenes, y las imágenes obtenidas pueden tener la resolución, precisión de reproducción, región de interés u otras características deseadas. ?

El proceso de codificación se divide principalmente en los siguientes procesos: preprocesamiento, procesamiento central y organización del flujo de bits. La parte de preprocesamiento incluye segmentación de imágenes, cambio de nivel de corriente continua (DC) y transformación de componentes. La parte central de procesamiento incluye transformada wavelet discreta, cuantificación y codificación de entropía. La parte de organización del flujo de bits incluye división de áreas, bloques de código, capas y organización de paquetes. ?

3.1 ¿Preprocesamiento?

(1) ¿Segmentación de imágenes?

La segmentación se refiere a dividir la imagen de origen en bloques rectangulares que no se superponen (porciones de imagen), y cada porción de imagen se comprime y codifica como una imagen independiente. Todas las operaciones de codificación se realizan en sectores de imágenes. Los cortes de imágenes son la unidad básica de transformación, codificación y decodificación. Las segmentaciones de imágenes reducen los requisitos de espacio de almacenamiento y, dado que se reconstruyen de forma independiente, se pueden utilizar para decodificar regiones específicas de una imagen en lugar de la imagen completa. Por supuesto, la segmentación de imágenes afecta la calidad de la imagen. Las imágenes más pequeñas producirán una mayor distorsión que las imágenes más grandes. La fragmentación de la imagen puede provocar una distorsión más grave de la imagen cuando las imágenes se representan a velocidades de bits bajas.

(2) ¿Transferencia horizontal DC?

Antes de realizar la transformación wavelet discreta directa en cada segmento de imagen, se requiere un desplazamiento horizontal de CC. El objetivo es recuperar correctamente los valores de muestra sin firmar reconstruidos a partir de los valores con signo al decodificar. Realiza cambios de nivel de CC solo en los píxeles del segmento de imagen utilizando números sin signo. El cambio de nivel no afecta la calidad de la imagen. Al final de la decodificación, después de la transformada wavelet discreta inversa, la imagen reconstruida se desplaza al nivel de CC inverso. ?

(3) ¿Conversión de componentes?

JPEG2000 admite imágenes multicomponente. No es necesario que los diferentes componentes tengan la misma profundidad de bits, ni es necesario que todos estén firmados o sin firmar. Para un sistema recuperable (sin pérdidas), el único requisito es que la profundidad de bits de cada imagen del componente de salida debe ser consistente con la profundidad de bits de la imagen del componente de entrada correspondiente. ?

¿Procesamiento central 3.2?

(1) ¿Transformada wavelet?

A diferencia de la transformada DCT tradicional, la transformada wavelet tiene las características de análisis de señales de resolución múltiple y refleja las características locales de las señales. Al realizar una transformación wavelet discreta en los cortes de la imagen, se obtiene la imagen del coeficiente wavelet y el número de capas de descomposición depende de la situación específica. La imagen de coeficientes wavelet consta de varias imágenes de coeficientes de subbanda. Estas imágenes de coeficientes de subbanda describen las características de frecuencia espacial del corte de imagen en las direcciones horizontal y vertical. Los coeficientes wavelet de diferentes subbandas reflejan las características de diferentes resoluciones espaciales de cortes de imagen. A través de la descomposición de wavelets de varios niveles, los coeficientes de wavelets pueden representar tanto información de alta frecuencia en cortes de imagen (como los bordes de la imagen) como información de baja frecuencia en cortes de imagen (como el fondo de la imagen). De esta manera, se pueden conservar más detalles de la imagen (como los bordes) incluso en el caso de reglas de orden inferior. Además, la resolución de la imagen representada por los coeficientes obtenidos por el siguiente nivel de descomposición es sólo la mitad que la de la imagen representada por los coeficientes wavelet del nivel anterior. Por lo tanto, al decodificar diferentes series de imágenes de coeficientes, se pueden obtener imágenes con diferentes resoluciones espaciales (claras o borrosas). ?

La transformada wavelet es adoptada por el estándar JPEG2000 debido a sus ventajas. En el sistema de codificación, la descomposición de ondas de la torre Mallat se realiza en cada segmento de imagen. Después de pruebas exhaustivas, JPEG2000 seleccionó dos filtros wavelet: el filtro LeGall 5/3 y el filtro Daubechies 9/7. El primero se puede utilizar para la compresión de imágenes con o sin pérdida, y el segundo solo se puede utilizar para la compresión con pérdida. ?

En el estándar JPEG2000, hay dos formas de implementar filtros wavelet: basados ​​en convolución y basados ​​en elevación.

En una implementación específica, los bordes de la imagen deben expandirse periódicamente y simétricamente para evitar que el filtro distorsione los bordes de la imagen. Además, para reducir la sobrecarga de espacio necesaria para la transformación, en el estándar también se aplica la tecnología de transformación wavelet basada en filas. ?

(2) ¿Cuantificación?

Dado que el sistema visual humano tiene ciertas limitaciones en la resolución de las imágenes, reducir la precisión de los coeficientes de transformación mediante una cuantificación adecuada puede lograr la compresión de la imagen sin afectar la calidad subjetiva de la imagen. La clave de la cuantificación es diseñar un tamaño de paso de cuantificación razonable en función de las características de la imagen transformada y los requisitos de calidad de la imagen reconstruida. La operación de cuantificación tiene pérdidas y producirá errores de cuantificación. Excepto en un caso, es decir, el tamaño del paso de cuantificación es 1, los coeficientes wavelet son todos números enteros. Los resultados obtenidos mediante la transformada wavelet utilizando el filtro wavelet entero recuperable de 5/3 latidos son consistentes con esta situación. ?

En el estándar JPEG2000, cada subbanda puede tener un tamaño de paso de cuantificación diferente. Pero sólo hay un paso de cuantización en una subbanda. Después de la cuantificación, cada coeficiente wavelet tiene dos partes: signo y amplitud. Los coeficientes wavelet cuantificados están codificados. Para una compresión sin pérdidas, el tamaño del paso de cuantificación debe ser 1. ?

(3) ¿Codificación de entropía?

Después de transformar y cuantificar la imagen, la redundancia en el dominio espacial y en el dominio de frecuencia se reduce hasta cierto punto, pero estos datos aún tienen una cierta correlación estadística, por lo que se utiliza codificación de entropía para eliminar la redundancia. entre los datos. Correlación estadística. Los coeficientes de subbanda cuantificados se dividen en pequeñas unidades rectangulares: bloques de código.

Como se muestra en la Figura 2, se adopta una estrategia de codificación de dos capas. En primer lugar, se utiliza un codificador aritmético basado en contexto para codificar de forma independiente cada bloque de código para obtener el flujo de bits comprimido incorporado del bloque de código. Luego, de acuerdo con el principio de optimización de la distorsión de la tasa y utilizando la idea del algoritmo de optimización PCRD (Distorsión de la tasa de postcompresión), los flujos de bits comprimidos de todos los bloques de código se interceptan y organizan adecuadamente en capas de flujo de bits comprimidos de diferentes niveles de calidad. . El flujo de bits comprimido en cada capa es el mismo que el flujo de bits comprimido de todas las capas anteriores, y se puede reconstruir una imagen de cierta calidad. Cuando el flujo de bits comprimido se organiza en capas, se debe codificar la información de contribución de cada bloque de código en cada capa, es decir, se debe codificar la información del punto de truncamiento del flujo de bits del bloque de código de esta capa. Dado que la imagen utiliza la transformación wavelet, todo el flujo de código de compresión de la imagen es escalable en resolución, por lo que el flujo de código comprimido es escalable en calidad y resolución. Dado que los bloques de código se codifican de forma independiente, el flujo de bits comprimido correspondiente al bloque de código se puede obtener aleatoriamente y decodificar según sea necesario para reconstruir el área de imagen requerida.

①¿Algoritmo de codificación de primera capa?

A diferencia de la codificación de entropía aritmética tradicional de cada coeficiente en secuencia, el sistema de codificación JPEG2000 organiza los coeficientes cuantificados en el bloque de código en varios planos de bits, comenzando desde el plano de bits más significativo (MSB) y secuencialmente. codificación Los coeficientes wavelet en cada plano de bits están codificados aritméticamente. ?

La primera capa de codificación se puede considerar como dos partes: generación de contexto (CF) y codificador aritmético (AE). Durante la generación de contexto, todos los bits del bloque de código se escanean en un orden determinado. En cada plano de bits del bloque de código, comenzando desde el coeficiente superior izquierdo, escaneando de izquierda a derecha y de arriba a abajo, se genera un contexto para cada bit. El codificador aritmético codifica cada bit según el contexto generado.

Después de la cuantización, los coeficientes wavelet se convierten en patrones de amplitud de símbolos. Al codificar de MSB a LSB, cuando se encuentra el primer bit de 1, se dice que el píxel es significativo; de lo contrario, no es significativo. El contexto de todos los bits lo generan sus vecinos de las siguientes cuatro maneras:

La codificación cero (ZC) se utiliza para codificar si los píxeles que no son importantes en el plano de bits actual pasarán a ser importantes. ?

La codificación de longitud de ejecución (RLC) se utiliza para codificar cuatro píxeles no significativos en la misma columna si todos sus vecinos no son significativos;

Sign Coding, SC) codifica el bit de signo cuando se vuelve válido;

El refinamiento de magnitud (MR) se utiliza para codificar los bits válidos. ?

Cada plano de bits se codifica en tres pasadas de codificación. El canal 1 es un canal de propagación de importancia con al menos un píxel en su vecindad de importancia. ZC y SC se utilizan para codificar en este canal. El canal 2 es el canal de ajuste de amplitud donde se codifican todos los bits significativos y utiliza MR. El tercer canal es el canal de compensación. Con ZC, LRC y SC, todos los píxeles no codificados en los dos últimos canales se codifican en ese canal. Cada bit en el plano de bits se verifica en 3 carriles para determinar si debe codificarse.

El contexto y los datos correspondientes obtenidos mediante el paso de codificación se envían al codificador aritmético para su codificación. Aquí se utiliza la codificación aritmética binaria adaptativa [1], considerando principalmente la complejidad del cálculo y la conveniencia de la implementación. Después de la codificación aritmética, se obtiene un flujo de bits comprimido de bloque de código incorporado independiente para cada bloque de código. ?

②¿Algoritmo de codificación de segunda capa?

En el algoritmo de codificación de la segunda capa, se adopta la idea del algoritmo de optimización de la distorsión de la velocidad PCRD [1, 2] para interceptar y organizar jerárquicamente de manera adecuada los flujos de bits comprimidos incrustados en todos los bloques de código para formar el conjunto completo. Flujo de bits comprimido con calidad de imagen escalable. El algoritmo de codificación de segunda capa también puede verse como dos partes: control de velocidad y organización jerárquica de flujos de código comprimido. El control de la tasa de código se refiere a obtener la mejor calidad de imagen reconstruida a una tasa de compresión determinada mediante ciertas medidas de codificación y decodificación.

El flujo de bits comprimido organizado jerárquicamente estima el umbral de distorsión de velocidad de cada capa en función del número de capas jerárquicas especificadas por los parámetros de codificación y la velocidad de codificación de cada capa, y luego encuentra la compresión incorporada de cada bloque de código en función del umbral de distorsión de velocidad estimado de cada capa y el algoritmo de distorsión de la tasa de bloques de código. En el punto de truncamiento del flujo de bits en esta capa, el flujo de bits comprimido del bloque de código truncado se empaqueta y almacena en el formato especificado para formar un flujo de bits comprimido de imagen. El flujo de código está organizado en capas y cada capa contiene cierta información de calidad para mejorar la calidad de la imagen en función de la capa anterior. De esta manera, los usuarios pueden controlar la transmisión de imágenes según sus propias necesidades y detener la transmisión después de obtener efectos de imagen satisfactorios, aliviando así hasta cierto punto los problemas de cuello de botella causados ​​por el ancho de banda de red limitado y el gran volumen de datos de imágenes.

3.3 ¿Organización Bitstream?

Para adaptarse al intercambio de imágenes y aplicar mejor la función del flujo de bits comprimido JPEG2000, el estándar JPEG2000 especifica el formato para almacenar el flujo de bits comprimido y los parámetros necesarios para la decodificación, y organiza el flujo de bits comprimido en paquetes para formar el flujo de bits definitivo.

4 ¿Tecnologías clave en JPEG2000?

En esta sección, se explican las tecnologías clave utilizadas en JPEG2000. ?

4.1 ¿Transformada wavelet discreta?

La mayor diferencia entre JPEG2000 y JPEG tradicional es que abandona el método de codificación de bloques basado en transformada de coseno discreta (DCT) y adopta un método de codificación de resolución múltiple basado en transformada wavelet (DWT). ?

La transformada de coseno es una herramienta clásica de análisis de espectro que examina las características del dominio de frecuencia de todo el proceso en el dominio del tiempo o las características del dominio del tiempo de todo el proceso en el dominio de la frecuencia, por lo que tiene un buen efecto en los procesos estacionarios. Pero los procesos no estacionarios presentan muchas desventajas. En JPEG, la transformación de coseno discreto comprime la imagen en pequeños bloques de 8×8, que luego se colocan en el archivo. Este algoritmo logra la compresión descartando información de frecuencia, por lo que cuanto mayor es la tasa de compresión de la imagen, más información de frecuencia se descarta. En casos extremos, las imágenes JPEG retienen sólo información básica que refleja la apariencia de la imagen y se pierden todos los detalles finos de la imagen. La transformada Wavelet es una herramienta moderna de análisis espectral que no solo puede examinar las características de frecuencia de los procesos en el dominio del tiempo local, sino que también puede examinar las características del dominio del tiempo de los procesos en el dominio de la frecuencia local. Por lo tanto, también es útil para tratar con procesos no estacionarios. Puede convertir imágenes en una serie de coeficientes wavelet, que pueden comprimirse y almacenarse de manera eficiente. Además, los bordes rugosos de las wavelets pueden representar mejor la imagen porque eliminan el efecto de bloqueo que prevalece en la compresión DCT.

4.2 ¿Algoritmo de control de velocidad?

JPEG2000 utiliza el método de control de velocidad de código para calcular el punto de corte ideal del flujo de código, a fin de obtener la mejor calidad de imagen reconstruida bajo una relación de compresión determinada. El control de velocidad utiliza el algoritmo de optimización de distorsión de velocidad PCRD. Optimización de la distorsión de la velocidad, es decir, dada la velocidad de codificación máxima de todo el flujo de bits comprimido, encuentre el punto de truncamiento apropiado para el flujo de bits comprimido de cada bloque de código y minimice la distorsión de la imagen reconstruida en las condiciones que se cumplan. Por lo tanto, la codificación de bloques de código incorporado tiene las siguientes características: el flujo de bits comprimido generado se puede truncar en subconjuntos de flujos de bits de diferentes longitudes según sea necesario, organizando los flujos de bits truncados de todos los bloques de código, se pueden reconstruir imágenes de cierta calidad; ?

4.3 ¿Características de la transmisión progresiva?

En la actualidad, las imágenes JPEG de Internet se descargan en trozos y solo se pueden mostrar línea por línea, mientras que las imágenes en formato JPEG2000 admiten la transmisión progresiva. Hay dos tipos de transmisión progresiva en JPEG2000, transmisión progresiva basada en la resolución y transmisión progresiva basada en la calidad. La transmisión progresiva por calidad primero transmite datos de contorno de la imagen y luego transmite gradualmente datos detallados para mejorar continuamente la calidad de la imagen, mientras que la transmisión progresiva por resolución transmite primero imágenes con resoluciones más bajas, y la última imagen se basará en la imagen anterior para aumentar su resolución. . La transmisión progresiva de imágenes elimina la necesidad de que los usuarios esperen hasta que se descarguen todas las imágenes antes de decidir si las necesitan, lo que ayuda a buscar y seleccionar rápidamente una gran cantidad de imágenes, resolviendo así de manera efectiva el problema de los cuellos de botella de la transmisión de red. ?

4.4 ¿Compresión de región de interés?

Una de las ventajas más importantes de JPEG2000 es el ROI (región de interés). Los usuarios pueden especificar arbitrariamente áreas de interés en la imagen y luego especificar la calidad de compresión de estas áreas durante la compresión, o especificar los requisitos de descompresión para ciertas áreas durante la recuperación. Esto se debe a que las wavelets están localizadas tanto en el dominio del espacio como en el de la frecuencia. Para restaurar completamente una parte de una imagen, no es necesario que todos los códigos se conserven exactamente, siempre que algunos de los códigos correspondientes estén libres de errores. En aplicaciones prácticas, podemos usar una relación de compresión baja para las partes interesantes de la imagen para obtener mejores efectos de imagen, y usar una relación de compresión alta para otras partes para ahorrar espacio de almacenamiento. Esto puede reducir efectivamente la cantidad de datos sin perder información importante, logrando una verdadera compresión "interactiva". ?

5 ¿Aplicaciones del estándar JPEG2000?

Con el desarrollo de la tecnología, Internet ha penetrado en la vida de todos. Sin embargo, debido a la limitación del ancho de banda de la red, el retraso en la transmisión de imágenes de alta calidad en la red es muy grande debido a la gran cantidad de datos. Por tanto, es muy necesario que los usuarios que utilizan PC, portátiles, PDA o PDA accedan a Internet a través de módems y les permitan seleccionar resoluciones de imagen adecuadas para su navegación y transmisión. ?

En el reconocimiento militar y la previsión meteorológica, las imágenes obtenidas mediante teledetección por satélite deben transmitirse a través de canales inalámbricos de larga distancia, y los errores de transmisión son inevitables.

La forma única de organización del flujo de código del codificador JPEG2000 significa que el flujo de código de salida tiene la capacidad de suprimir eficazmente los errores de bits. De esta manera, después de que el flujo de código se envía de regreso a la estación receptora terrestre a través del canal de comunicación satelital inalámbrico, la estación receptora terrestre puede usar la forma de organización interna del flujo de código de JPEG2000 para evitar decodificaciones erróneas causadas por errores de transmisión. ?

Además, JPEG2000 tiene amplias aplicaciones en confirmación de seguridad, autenticación de identidad y campos médicos. Es previsible que en un futuro próximo JPEG2000 se utilice ampliamente en los siguientes campos: Internet, dispositivos móviles y portátiles, impresión, escaneo (vista previa de publicaciones), cámaras digitales, teledetección, fax (incluidos fax en color y fax en red), aplicaciones médicas, bibliotecas digitales y comercio electrónico.

6 ¿Conclusión?

JPEG2000 pretende crear un nuevo sistema de codificación de imágenes. La tasa de distorsión y la calidad de imagen subjetiva de este sistema de codificación de compresión son mejores que el estándar JPEG existente. Puede proporcionar una compresión de imágenes de baja tasa de bits y puede manejar de manera flexible flujos de código comprimido, como adquirir aleatoriamente flujos de código comprimidos parciales y transmitir imágenes progresivamente. y lograr una sensación de área de interés, flujo de código comprimido con fuerte tolerancia a fallas, etc. El estándar será compatible con el estándar JPEG existente. Con su excelente rendimiento, el estándar de compresión de imágenes JPEG2000 será ampliamente utilizado en cámaras digitales, teledetección, fax, atención médica, comercio electrónico y otros campos, convirtiéndose en el principal estándar de compresión de imágenes fijas en el siglo XXI.

Referencia

〔1〕Sistema de codificación de imágenes JPEG 2000. ¿Borrador del Comité Final JPEG 2000, versión 1.0, 2000, 16(3)?

〔2〕Taubman D. Compresión de imágenes escalable de alto rendimiento mediante EBCOT. ¿IEEE Trans? Procesamiento de imágenes, 1994, 3(9):572~578?

[3] Zhang Xiaodao et al. Estándar de compresión de imágenes fijas de nueva generación JPEG2000. Telecommunications Science, 2001(5).

Li Dongmei. El estándar de compresión de imágenes fijas en desarrollo JPEG2000. ¿Tecnología de televisión, 2001(6)?

[5]Wang Ruixuan. JPEG2000, 2002 Diseño VLSI y simulación de transformada wavelet 2D

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