JPEG 2000: Кескін қысылу стандарты және кодилеу жүйесі

JPEG 2000 (JP2) суретін қысу стандарты – бұл JPEG-дің жаңа, жақсартылған нұсқасы. Wavelet технологиясын қолданып, сапаны сақтайды. JP2, JPX форматы.

13 мин оқу

100%

Дереккөз: JPEG 2000 — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

JPEG 2000 (JP2) – кескіндерді қысу стандарты және кодтау жүйесі. Ол 1997-2000 жылдары Турадж Эбрахимидің (кейін JPEG президенті) төрағалығымен Бірлескен фотосуреттер сарапшылар тобы комитетімен әзірленді. Бұл, 1992 жылы құрылған және дискретті косинус түрлендіруіне (DCT) негізделген бастапқы JPEG стандартын, жаңадан жасалған, толқындық негізделген әдіспен алмастыру мақсатымен жасалды. Стандартталған файл атауының кеңейтімі ISO/IEC 15444 1 талаптарына сәйкес келетін файлдар үшін jp2, ал ISO/IEC 15444 2 ретінде жарияланған кеңейтілген 2-бөлімнің сипаттамалары үшін jpx болып табылады. Тіркелген MIME типтері RFC 3745-те анықталған. ISO/IEC 15444 1 үшін бұл image/jp2. JPEG 2000 жобасы 1995 жылы Ricoh компаниясының JPEG LS стандарттау жұмысына CREW (Reversible Embedded Wavelets) алгоритмін ұсынғаннан кейін бастау алды. Нәтижесінде JPEG LS үшін LOCO I алгоритмі негіз ретінде таңдалды, бірақ CREW мүмкіндіктерінің көптеген бөліктері JPEG 2000 стандартына енді. JPEG 2000 кодтық ағындары – бұл қызығушылық тартатын аймақтар, олар кеңістіктік кездейсоқ қол жеткізуді немесе әртүрлі дәрежедегі бөлшектеуде қызығушылық тартатын аймаққа қол жеткізуді қамтамасыз ететін бірнеше механизмдерді ұсынады. Бір кескіннің әртүрлі бөліктерін әртүрлі сапада сақтауға болады. JPEG 2000 – дискретті толқындық түрлендіруге (DWT) негізделген қысу стандарты. Стандартты Motion JPEG 2000 кеңейтуімен қозғалыс суретін қысу үшін бейімдеуге болады. 2004 жылы JPEG 2000 технологиясы цифрлық кино үшін бейне кодтау стандарты ретінде таңдалды. Дегенмен, 2022 жылға қарай JPEG 2000 веб-браузерлерде (WebKit негізіндегі браузерлер, мысалы Safari басқа) веб-беттер үшін қолдау көрсетілмейді, сондықтан ол әлемдік желіде кеңінен қолданылмайды. Бірақ PDF қолдауы барлар үшін веб-браузерлер JPEG 2000-ды PDF файлдарында қолдайды.

Жобалау мақсаттары

JPEG 2000 бағдарламасының қысу өнімділігі JPEG бағдарламасына қарағанда шамалы жақсарғанмен, JPEG 2000 бағдарламасының негізгі артықшылығы код ағынының жоғары икемділігі болып табылады. JPEG 2000 арқылы кескін қысылғаннан кейін алынған код ағыны масштабталатын сипатқа ие, яғни оны әртүрлі тәсілдермен декодтауға болады; мысалы, код ағынын кез келген жерде тоқтату арқылы кескіннің төмен ажыратымдылығын немесе сигнал-шу қатынасын төмендетуге болады – масштабталатын қысуды қараңыз. Код ағынын әртүрлі реттеу арқылы қолданбалар өнімділіктің айтарлықтай артуын қамтамасыз ете алады. Дегенмен, осы икемділіктің салдарынан JPEG 2000 күрделі және көп есептеу ресурстарын қажет ететін кодектерді талап етеді. JPEG-мен салыстырғанда тағы бір айырмашылық – визуалды артефактілерде: JPEG 2000 тек қана кескіндердің жиектерінде көрінетін, еңбекке ұқсас және шеңбер тәрізді артефактілерді тудырады, ал JPEG еңбекке ұқсас артефактілермен қатар 'блоктану' артефактілерін де тудырады, бұл оның 8x8 блоктарына байланысты. JPEG 2000 ISO/IEC 15444 ретінде ISO стандарты ретінде жарияланды. Стандарттың барлық құжаттарын алу құны 2718 швейцариялық франкі (2015 жылғы мәлімет бойынша 2720 АҚШ доллары) деп есептелді.

Бірнеше қарапайымдылық бейнелеу

JPEG 2000 кескінді қысу процесінде көп ажыратымдылықтағы бейнелеуге жіктейді. Бұл пирамида тәрізді бейнелеу қысудан өзге де бейнелерді көрсету мақсаттарында пайдаланылуы мүмкін.

Пикселдер мен ажыратудың прогрессивті берілу дәлдігі

Бұл мүмкіндіктер көбінесе прогрессивті декодтау және сигнал-шу қатынасының (SNR) масштабталуы деп аталады. JPEG 2000 пикселдік дәлдік және кескіннің ажыратымдылығы (немесе кескіннің мөлшері) бойынша прогрессивті, тиімді код ағыны құрылымдарын ұсынады. Осылайша, файлдың шағын бөлігі қабылданғаннан кейін, пайдаланушы соңғы суреттің төмен сапалы нұсқасын көре алады. Сапа дерек көзінен қосымша деректер жүктелген сайын біртіндеп жақсарады.

Жоғалмайтын немесе жоғалтумен қысылуды таңдау

Lossless JPEG стандарты сияқты, JPEG 2000 стандарты да бір ғысым архитектурасында жоғалмайтын және жоғалатын ғысылуды қамтамасыз етеді. Жоғалмайтын ғысылу JPEG 2000-да қайтымды бүтін сан толқындық түрлендіруді пайдалану арқылы жүзеге асырылады.

Қатеге төзімділік

JPEG 1992 сияқты, JPEG 2000 да деректерді салыстырмалы түрде кішкентай тәуелсіз блоктарда кодтау нәтижесінде, шулы байланыс арналары тудырған бит қателіктеріне төзімді.

Икемді файл пішімі

JP2 және JPX файл форматтары түс кеңістігі туралы ақпаратты, метадеректерді және JPEG 9-бөлігінің JPIP протоколында дамытылған желілік қолданбалардағы өзара әрекеттесу мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Жоғары динамикалық диапазонды қолдау

JPEG 2000 әр компонент үшін 1-ден 38 битке дейінгі бит тереңдіктерін қолдайды. Қолдау көрсетілетін түс кеңістіктері: монохром, 3 түрлі YCbCr, sRGB, PhotoYCC, CMY(K), YCCK және CIELab. Сонымен қатар, кейіннен CIEJab (CIECAM02), e sRGB, ROMM, YPbPr және басқаларына қолдау қосылды.

Бүйірлік арнаның кеңістіктік ақпараты

Төзімділік және альфа-арнаны толық қолдайды.

Техникалық талқылау

JPEG 2000 мақсаты JPEG-ке қарағанда қысу тиімділігін жақсарту ғана емес, сонымен қатар масштабталу және өңделу сияқты мүмкіндіктерді қосу (немесе жақсарту). JPEG 2000-нің бастапқы JPEG стандартына қатысты қысу тиімділігін жақсартуы шындығында аса айқын емес және әдетте дизайнды бағалауда басты фактор болмауы керек. JPEG 2000 өте төмен және өте жоғары қысу деңгейлерін қолдайды. Дизайнның кең ауқымды біт ағындарын басқару қабілеті – JPEG 2000-нің күшті жақтарының бірі. Мысалы, белгілі бір шектен төмен суреттің біт санына жеткізу үшін, алғашқы JPEG стандартымен жұмыс істегенде кіріс суретін кодтау алдында оның ажыратымдылығын төмендету қажет. JPEG 2000 қолданғанда мұндай қадам қажет емес, себебі JPEG 2000 көп ажыратымдылықты бөлу құрылымы арқылы бұл процесті автоматты түрде жүзеге асырады. Келесі бөлімдерде JPEG 2000 алгоритмі сипатталады. Нидерланд Корольдік кітапханасының мәлімдемесінше, "қазіргі JP2 форматының сипаттамасы ICC профильдерін қолдау және тор ажыратымдылығы туралы ақпаратты өңдеу мәселелерінде әртүрлі түсіндірулерге жол береді".

Түс компоненттерінің түрленуі

Бастапқыда кескіндер RGB түстік кеңістігінен басқа түстік кеңістікке түрлендірілуі керек, бұл үш компонентті жеке өңдеуге мүмкіндік береді. Екі таңдау бар:
Қайтымсыз түс түрлендіруі (ICT) жақсы белгілі BT.601 YCC түстік кеңістігін пайдаланады. Ол "қайтымсыз" деп аталады, себебі оны қозғалмалы немесе қатаң нүктеде жүзеге асыру қажет, бұл дөңгелектеу қателігіне алып келеді. ICT тек 9/7 толқындық түрлендірумен ғана қолданылуы керек. Қайтымды түс түрлендіруі (RCT) кванттау қателігін тудырмайтын өзгертілген YUV түстік кеңістігін (YCC-ге ұқсас) пайдаланады, сондықтан ол толыққанды қайтымды. RCT-ны дұрыс жүзеге асыру үшін сандарды белгіленген тәртіппен дөңгелектеу қажет, және оларды матрица түрінде нақты көрсету мүмкін емес. RCT тек 5/3 толқындық түрлендірумен ғана қолданылуы керек. Егер R, G және B бірдей дәлдікке нормалдастырылса, онда C және C компоненттерінің сандық дәлдігі бастапқы компоненттердің дәлдігінен бір бит артық болады. Дәлдікті арттыру кері қайтаруды қамтамасыз ету үшін қажет. Хроминанстық компоненттер ажыратылуы мүмкін, бірақ міндетті емес; шындығында, толқындық түрлендіру кескіндерді масштабтарға бөлетіндіктен, ажыратылу ең тиімді толқындық масштабты жою арқылы жүзеге асырылады. Бұл қадам JPEG 2000 тілінде көп компонентті түрлендіру деп аталады, себебі оның қолданылуы RGB түстік моделімен шектелмейді.

Тақталау

Түсті түрлендіруден кейін сурет тақтайшалар деп аталатын тіктөртбұрышты аймақтарға бөлінеді, олар жеке-жеке түрлендіріліп және кодталады. Тақтайшалар кез келген мөлшерде болуы мүмкін, сонымен қатар бүкіл суретті бір тақтайша ретінде қарастыруға да болады. Мөлшері таңдалғаннан кейін, барлық тақтайшалардың мөлшері бірдей болады (оң және төменгі жиектердегілерді қоспағанда). Суретті тақтайшаларға бөлудің артықшылығы – декодерге суретті декодтау үшін аз жад қажет болады және суреттің ішінара декодталуын қамтамасыз ету үшін тек қана таңдалған тақтайшаларды декодтауға мүмкіндік береді. Бұл тәсілдің кемшілігі – төменгі сигнал/шу қатынасы салдарынан сурет сапасы төмендейді. Көптеген тақтайшаларды қолдану ескі JPEG 1992 стандартына ұқсас бөліктеу әсерін тудыруы мүмкін.

Толқындық трансформация

Бұл плиткалар кейін кез келген тереңдікке толқындық түрлендіруден өтеді, JPEG 1992-ге қарама-қарсы, ол 8×8 блок өлшеміне дискретті косинус түрлендіруін қолданады. JPEG 2000 екі түрлі толқындық түрлендіруді пайдаланады:

қайтымсыз: CDF 9/7 толқындық түрлендіру (Ингрид Даубеши әзірлеген). Ол «қайтымсыз» деп аталады, себебі ол декодердің дәлдігіне байланысты кванттау шуын тудырады. қайтымды: биортогональды Ле Галл – Табатабай (LGT) 5/3 толқындық түрлендіруінің дөңгелектелген нұсқасы (Дидье Ле Галл және Али Дж. Табатабай әзірлеген). Ол тек бүтін сан коэффициенттерін қолданады, сондықтан нәтиже дөңгелектеуді (кванттауды) қажет етпейді және кванттау шуын тудырмайды. Ол жоғалтусыз кодтауда қолданылады. Толқындық түрлендірулер көтеру схемасымен немесе конволюция арқылы іске асырылады.

Кванттық есептеу

Толқындық түрлендіруден кейін коэффициенттер сапасы төмендеуіне жол беріп, оларды көрсету үшін қажетті биттер санын азайту мақсатында скалярлық квантталады. Нәтижесінде, біт-бір кодталуға тиіс бүтін сандар жиынтығы пайда болады. Соңғы сапаны анықтауға мүмкіндік беретін өзгертілетін параметр – кванттау қадамы: қадамның мөлшері неғұрлым үлкен болса, сығымдалу деңгейі де, сапаның жоғалтуы да соғұрлым артады. Егер кванттау қадамы 1-ге тең болса, кванттау жүргізілмейді (бұл жоғалтусыз сығымдау үшін қолданылады).

Кодтау

Алдыңғы үрдістің нәтижесі – бірнеше шамалау деңгейлерін көрсететін кіші жолақтар жиынтығы. Кіші жолақ – бұл бейнеге белгілі бір жиілік диапазонымен және бейне кеңістігінің аймағымен байланысты бейне ерекшеліктерін көрсететін нақты сандық коэффициенттер жиынтығы. Кванталған кіші жолақтар толқындық домендегі тікбұрыштарға одан әрі бөлінеді. Олар әдетте (қайта құрылған) бейненің тек бір бөлігіне тиімді қол жеткізуге мүмкіндік беретіндей етіп өлшемделген, бірақ бұл міндетті емес. Тікбұрыштар кодтық блоктарға бөлінеді. Кодтық блоктар бір кіші жолақта орналасқан және сурет шеттеріндегілерден басқа бірдей өлшемде болады. Кодтаушы кодтық блоктың барлық кванталған коэффициенттерінің биттерін кодтау керек, ең маңызды биттерден бастап, EBCOT схемасы деп аталатын үрдіс арқылы маңыздылығы азаятын биттерге дейін. EBCOT – бұл оптималды қысқартумен кіріктірілген блокты кодтау. Бұл кодтау үрдісінде кодтық блоктың әрбір бит жазықтығы үш кодтау кезеңінен өтеді: біріншісі – маңызды көршілері бар, бірақ маңызды емес коэффициенттердің биттерін (және таңбаларын) кодтау (яғни, жоғары бит жазықтықтарында 1 біті бар), содан кейін маңызды коэффициенттердің жақсарту биттерін және соңында маңызды көршілері жоқ коэффициенттерді кодтау. Үш кезеңнің атаулары: Маңыздылық тарату, Шамалық жақсарту және Тазалау кезеңі. Жоқтайтын режимде барлық бит жазықтықтары EBCOT арқылы кодталуы керек, ал ешқандай бит жазықтығы жойылмайды. Осы кодтау кезеңдерімен таңдалған биттер контекстке негізделген бинарлық арифметикалық кодтаушымен, атап айтқанда бинарлық MQ кодтаушымен (JBIG2-де де қолданылады) кодталады. Коэффициенттің контексі кодтық блоктағы оның сегіз көршісінің күйімен анықталады. Нәтижесінде пайда болатын бит ағыны пакеттерге бөлінеді, онда пакеттер бір бөлінбес бірлікке топталған кодтық блоктардың барлық кезеңдерін біріктіреді. Пакеттер – бұл сапалық масштабталудың кілті (яғни, аз маңызды биттерді қамтитын пакеттерді төмендетілген бит жылдамдығымен және жоғары бұрмаланумен алу үшін жоюға болады). Барлық кіші жолақтардағы пакеттер қабаттар деп аталатын жиынтықтарға жиналады. Пакеттердің кодтық блоктан кодтау кезеңдері арқылы қалай құрылатыны және осылайша қабаттарда қандай пакеттер болады, JPEG 2000 стандартымен анықталмайды, бірақ әдетте кодтау құрылғысы қабаттарды әр қабатта бейне сапасы біркелкі артатындай етіп құруға тырысады, ал бейне бұрмалануы қабаттан қабатқа азаяды. Осылайша, қабаттар код ағынындағы бейне сапасы бойынша прогрессияны анықтайды. Енді мәселе – барлық кодтық блоктар үшін жалпы бұрмалауды азайтатын оптималды пакет ұзындығын табу, яғни, құрылған мақсатты бит жылдамдығы талап етілген бит жылдамдығына тең болуын қамтамасыз ету. Стандартта осы типтегі жылдамдық-бұрмалауды оңтайландыруды қалай жүзеге асыру керектігі туралы процедура анықталмаған, бірақ оның жалпы жоспары көптеген қосымшалардың бірінде келтірілген: EBCOT кодтаушысы кодтаған әр бит үшін бейне сапасының жақсаруы, орташа квадраттық қате ретінде анықталған, өлшенеді; бұл оңай кестелік іздеу алгоритмімен жүзеге асырылуы мүмкін. Сонымен қатар, код ағынының ұзындығы өлшенеді. Бұл әр кодтық блок үшін жылдамдық-бұрмалау жазықтығындағы графикті құрайды, бұл бит ағынының ұзындығына қатысты бейне сапасын көрсетеді. Кесілген нүктелер үшін оңтайлы таңдау, яғни пакеттерді құру нүктелері, осы қисықтардың сындық еңісін анықтап, жылдамдық-бұрмалау графигіндегі қисығы берілген сындық еңістен тік болатын барлық кодтау кезеңдерін таңдау арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдіс Лагранж көбейткішінің әдісін қолданудың ерекше жағдайы ретінде қарастырылуы мүмкін, ол шектеулер жағдайында оңтайландыру мәселелеріне қолданылады. Лагранж көбейткіші, әдетте λ арқылы белгіленеді, сындық еңіс болып табылады, шектеу талап етілген мақсатты бит жылдамдығы болып табылады, ал оңтайландырылатын мән – жалпы бұрмалау. Пакеттерді JPEG 2000 бит ағынында дерлік кез келген тәртіппен орналастыруға болады; бұл кодтау құрылғысына және бейне серверлеріне жоғары дәрежеде еркіндік береді. Алдын ала кодталған суреттерді қабаттық прогрессивті кодтау тәртібін пайдалану арқылы кез келген бит жылдамдығы бар желілер арқылы жіберуге болады. Екінші жағынан, түс компоненттерін бит ағынында кері жылжытуға болады; төменгі ажыратымдылықтар (төмен жиілікті кіші жолақтарға сәйкес) бейне алдын ала қарау үшін бірінші жіберілуі мүмкін. Соңында, үлкен суреттерді орынды плиткалар немесе бөліктерді таңдау арқылы қарауға болады. Бұл операциялардың барлығы қайта кодтауды қажет етпейді, тек байттық көшіру операцияларын ғана қажет етеді.

The result of the previous process is a collection of sub bands which represent several approximation scales. A sub band is a set of coefficients—real numbers which represent aspects of the image associated with a certain frequency range as well as a spatial area of the image. The quantized sub bands are split further into precincts, rectangular regions in the wavelet domain. They are typically sized so that they provide an efficient way to access only part of the (reconstructed) image, though this is not a requirement. Precincts are split further into code blocks. Code blocks are in a single sub band and have equal sizes—except those located at the edges of the image. The encoder has to encode the bits of all quantized coefficients of a code block, starting with the most significant bits and progressing to less significant bits by a process called the EBCOT scheme. EBCOT here stands for Embedded Block Coding with Optimal Truncation. In this encoding process, each bit plane of the code block gets encoded in three so called coding passes, first encoding bits (and signs) of insignificant coefficients with significant neighbors (i. e., with 1 bits in higher bit planes), then refinement bits of significant coefficients and finally coefficients without significant neighbors. The three passes are called Significance Propagation, Magnitude Refinement and Cleanup pass, respectively. In lossless mode all bit planes have to be encoded by the EBCOT, and no bit planes can be dropped. The bits selected by these coding passes then get encoded by a context driven binary arithmetic coder, namely the binary MQ coder (as also employed by JBIG2). The context of a coefficient is formed by the state of its eight neighbors in the code block. The result is a bit stream that is split into packets where a packet groups selected passes of all code blocks from a precinct into one indivisible unit. Packets are the key to quality scalability (i. e., packets containing less significant bits can be discarded to achieve lower bit rates and higher distortion). Packets from all sub bands are then collected in so called layers. The way the packets are built up from the code block coding passes, and thus which packets a layer will contain, is not defined by the JPEG 2000 standard, but in general a codec will try to build layers in such a way that the image quality will increase monotonically with each layer, and the image distortion will shrink from layer to layer. Thus, layers define the progression by image quality within the codestream. The problem is now to find the optimal packet length for all code blocks which minimizes the overall distortion in a way that the generated target bitrate equals the demanded bit rate. While the standard does not define a procedure as to how to perform this form of rate–distortion optimization, the general outline is given in one of its many appendices: For each bit encoded by the EBCOT coder, the improvement in image quality, defined as mean square error, gets measured; this can be implemented by an easy table lookup algorithm. Furthermore, the length of the resulting codestream gets measured. This forms for each code block a graph in the rate–distortion plane, giving image quality over bitstream length. The optimal selection for the truncation points, thus for the packet build up points is then given by defining critical slopes of these curves, and picking all those coding passes whose curve in the rate–distortion graph is steeper than the given critical slope. This method can be seen as a special application of the method of Lagrange multiplier which is used for optimization problems under constraints. The Lagrange multiplier, typically denoted by λ, turns out to be the critical slope, the constraint is the demanded target bitrate, and the value to optimize is the overall distortion. Packets can be reordered almost arbitrarily in the JPEG 2000 bit stream; this gives the encoder as well as image servers a high degree of freedom. Already encoded images can be sent over networks with arbitrary bit rates by using a layer progressive encoding order. On the other hand, color components can be moved back in the bit stream; lower resolutions (corresponding to low frequency sub bands) could be sent first for image previewing. Finally, spatial browsing of large images is possible through appropriate tile or partition selection. All these operations do not require any re encoding but only byte wise copy operations.

Сығу коэффициенті

Алдыңғы JPEG стандартымен салыстырғанда, JPEG 2000 бейне ерекшеліктеріне байланысты шамамен 20%-ға дейін қысылудың артықшылығын қамтамасыз етеді. Жоғары ажыратымдылықтағы суреттерге бұл тиімдірек, себебі JPEG 2000-ның кеңістіктік қайталануын болжауы қысылу процесіне үлкен үлес қосады. Өте төмен біттеймділіктегі қолданбалардағы зерттеулер JPEG 2000-ның H.264 ішкі кадрлық кодтау режимінен нашар екенін көрсетті.

Есептеу күрделілігі мен өнімділігі

JPEG 2000, JPEG стандартымен салыстырғанда есептеу күрделілігі тұрғысынан әлдеқайда күрделі. Төселдікке бөлу, түс компоненттерін түрлендіру, дискретті толқындық түрлендіру және кванттау шамалы уақыт алады, бірақ энтропиялық кодек уақытты көп қажет етеді және өте күрделі. EBCOT контекстік модельдеуі және арифметикалық MQ кодтағышы JPEG 2000 кодегінің көп бөлігін алады. CPU-да JPEG 2000 коделеу мен декоделеуді жылдамдатудың негізгі идеясы AVX/SSE және әрбір төселдікті жеке жіпте өңдеу үшін көп жіпті қолданумен тығыз байланысты. Ең жылдам JPEG 2000 шешімдері жоғары өнімділік көрсеткіштерін алу үшін CPU және GPU қуатын бірге пайдаланады.

Файл пішімі мен код ағыны

JPEG 1-ге ұқсас, JPEG 2000 файл форматын да, код ағынын да анықтайды. JPEG 2000 сурет үлгілерін толыққанды сипаттаса, JPEG 1 суретті кодтау үшін қолданылған ажыратымдылығы немесе түс кеңістігі сияқты қосымша метадеректерді қамтиды. JPEG 2000 суреттері файл ретінде сақталған жағдайда JPEG 2000 файл пішіміне енгізілуі керек, онда олар jp2 кеңейтімін алады. JPEG 2000 (ISO/IEC 15444 2) стандартының 2-бөлімі бірнеше код ағынын бір суретте анимациялау немесе біріктіру механизмдерін қосу арқылы файл форматын кеңейтеді. Бұл кеңейтілген файл форматы JPX деп аталады және jpf файл кеңейтімін қолдануы тиіс, бірақ jpx да қолданылады. Код ағыны деректері үшін стандартталған кеңейтім жоқ, себебі код ағыны деректері алдымен файлдарда сақталмайды, бірақ сынақ мақсатында қолданылса, jpc, j2k немесе j2c кеңейтімдері жиі қолданылады.

Метадеректер

Дәстүрлі JPEG үшін қосымша метадеректер, мысалы, жарықтандыру және экспозиция жағдайлары, JEITA ұйымы көрсеткен Exif форматындағы қосымша белгішеде сақталады. JPEG 2000 осы метадеректерді XML форматында кодтау арқылы басқа тәсілді қолданады. Exif таңбалары мен XML элементтері арасындағы байланыс ISO TC42 комитетінің 12234-1.4 стандартымен реттелген. Сонымен қатар, кеңейтілген метадеректер платформасын JPEG 2000 форматына енгізуге болады.

Қатысушы стандарттар

JPEG 2000 стандартының бірнеше қосымша бөліктері бар; олардың ішінде ISO/IEC 15444 2:2000, JPEG 2000 кеңейтімдері jpx файл форматын анықтайды, мысалы Trellis кванттау, кеңейтілген файл форматы және қосымша түс кеңістіктері, ISO/IEC 15444 4:2000, сынақ жүргізуге арналған анықтамалық материалдар және ISO/IEC 15444 6:2000, құрама кескін файл форматы (.jpm), құрама мәтін/бейне графикасын сығуға мүмкіндік береді. ISO-дан қауіпсіз кескін беруге арналған кеңейтімдер, JPSEC (ISO/IEC 15444 8), сымсыз қолданбалар үшін қателерді түзетудің күшейтілген схемалары, JPWL (ISO/IEC 15444 11) және көлемдік кескіндерді кодтауға арналған кеңейтімдер, JP3D (ISO/IEC 15444 10) да қолжетімді.

JPEG 2000 кескіндерін ағынды түрде беру үшін JPIP протоколы

2005 жылы JPEG 2000 негізінде құрылған, JPIP деп аталатын кескінді шолу протоколы ISO/IEC 15444 9 ретінде жарияланды. Бұл жүйеде клиенттің сұрауы бойынша өте үлкен кескіндердің тек таңдалған бөліктері ғана бейне серверден жіберіледі, бұл қажетті өткізу қабілетін азайтады. JPEG 2000 деректері ERDAS ECW/JP2 SDK жинағындағы ECWP және ECWPS протоколдары арқылы да ағынмен жіберілуі мүмкін.

Motion JPEG 2000 бейнесі

JPEG 2000 стандартының 3-бөлігінде (ISO/IEC 15444 3:2002) бастапқыда жеке құжат ретінде анықталған Motion JPEG 2000 (MJ2) енді ISO/IEC 15444 3:2002/Amd 2:2003 стандартында ISO Базалық форматы, ISO/IEC 15444 12 және ITU T T.802 ұсынысында көрсетілген. Ол бейнелердің уақыт бойынша тізбектеліп келуін (қозғалыс тізбегі), мүмкін аудиомен біріктіріліп, жалпы презентацияға құрастырылуын қамтитын JPEG 2000 форматын пайдалануды анықтайды. Сондай-ақ, ISO базалық медиа файл форматына (ISO 15444 12) негізделген файл форматын анықтайды. Motion JPEG 2000 бейне файлдарының файл атауының кеңейтімі RFC 3745 бойынша mj2 және mjp2 болып табылады. Бұл ашық ISO стандарты және ескі JPEG форматына негізделген MJPEG (немесе MJ) форматының жетілдірілген жаңартуы. MPEG 4 Part 2, WMV және H.264 сияқты әдеттегі бейне форматтарынан өзгеше, MJ2 уақыттық немесе кадрлар аралық сығылуды қолданбайды. Оның орнына, әрбір кадр JPEG 2000 форматының жоғалтулы немесе жоғалтусыз нұсқасымен тәуелсіз түрде кодталады. Оның физикалық құрылымы уақыт ретіне байланысты емес, бірақ деректерді толықтыру үшін жеке профильді қолданады. Аудио үшін LPCM кодтауын, сондай-ақ әртүрлі MPEG 4 нұсқаларын "шикі" немесе қосымша дерек ретінде қолдайды. Motion JPEG 2000 (әдетте MJ2 немесе MJP2 деп аталады) Конгресс кітапханасымен цифрлық архивтік формат ретінде қарастырылады, бірақ LOC Packard Campus аудиовизуалды сақтау үшін MXF OP1a JP2 LL (MXF операциялық үлгісіне оралған жоғалтусыз JPEG 2000) форматы артықшылыққа ие.

ISO негізгі медиа файл пішімі

ISO/IEC 15444 12 ISO/IEC 14496 12 (MPEG-4 12-бөлігі) стандартымен толық сәйкес келеді және ISO базалық медиа файл форматын анықтайды. Мысалы, Motion JPEG 2000, MP4 және 3GP файл форматтары да осы ISO базалық медиа файл форматына негізделген.