JPEG 2000
Un nuevo estándard para compresión
. de imágenes y video digital
JPEG 2000
• Joint Photographic Expert Group, se creó en 1986 (ISO (International
Organization for Standarization-ITU-T (International
Telecommunication Union Standarization Sector)
• Encargada de “compresión y codificación digital de imágenes
estáticas”
• Comité técnico conjunto 1, subcomité 29, grupo de trabajo 1
(JTC1/SC29/WG 1)
• Los trabajos en el JPEG 2000 comenzaron en 03/97 con una primera
llamada a contribuciones. Los objetivos fueron:
– Resolver las limitaciones del estándard anterior del ’93
– Incorporar nuevas funcionalidades, previamente no existentes
.
JPEG 2000
• Características básicas (ISO/IEC 15444):
- Mejora en la eficacia del compresor, tanto en el caso de compresión
con o sin pérdidas.
- Proporcionar una mejor calidad de imagen, tanto desde el punto de
vista objetivo como subjetivo, especialmente para tasas bajas
- Representación en multiresolución
- Evitar excesiva complejidad computacional y de memoria
- Codificación de regiones de interés
- Decodificación progresiva y escalabilidad de errores
- Mejor robusted: resistencia a errores
- Estándard definido desde el punto de vista del decodificador
.
JPEG 2000
• Características básicas:
-Basado en la transformada wavelet/sub-banda
- Se emplean tranformaciones reversibles (entero-entero) e
irreversibles (real-real)
- Imagen de entrada puede ser monocromática (p.e. imagen con niveles
de gris) o multicomponente (p.e. color)
- Permite comprimir entre un 40-60% mas que el estándard anterior
- Proporciona buena calidad de imagen, incluso para elevadas tasas de
compresión (por encima de 80:1).
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JPEG 2000
• Web site oficial: www.jpeg.org
• Nuevo website y forum: www.j2g.org
• Objetivo: proporcionar código fuente básico
para su uso en programación (C++)
• Areas públicas y privadas en la website
• Intercambio de información con
programadores
.
JPEG 2000
• Subdivisión inicial en 6 partes. Ahora son 11 partes.
• Núcleo básico (Parte 1) aprobada en 12/00. Esta es la parte que se
distribuirá gratis (libre de royalties)
• Partes 2-6 definen extensiones (estando restringido su uso debido a la
protección con patentes).
• La Parte 3 del estándard (JPEG movimiento) fue aprobada como
estándard internacional en 03/02.
• Las partes 7-11 corresponden a extensiones en otras áreas:
– JPSEC: seguridad
– JPIP: protocolo interactivo
– JP3D imágenes volumétricas
– JPW: transmisión inalámbrica.
.
JPEG 2000-JPIP
• La multiresolución y escalabilidad del estándard permitirá aplicaciones
interactivas
• Transmisión a la carta, es decir, en una configuración cliente/servidor,
el cliente podrá especificar áreas de interés, a una resolución particular
y a un nivel de calidad establecido
• Conversación inteligente cliente/servidor
• Objetivo: interoperabilidad entre diferentes productos
• Aplicaciones JPIP,
– Bases de datos de fotografía digital, médicas o de imágenes remotas
– Imágenes en telefonía móvil
– Vigilancia
.
JPEG 2000-JP3D
• Extensión a imágenes volumétricas.
• Extensión de las tecnologías existentes e introdución de nuevas
técnicas, especialmente en lo que se refiere a datos con una
distribución espacial no-homogénea y datos en punto flotante.
• Aplicaciones
– Imágenes volumétricas médicas (CAT, PET, MRI)
– Tomografía industrial
– Imágenes biológicas (imágenes de microscopía de campo claro o
confocal)
– Imágenes procedentes de sensores remotos. Medidas geofísicas y
astrofísicas
– Modelado científico y simulación
– CAD
.
JPEG 2000-JPSEC
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WIPO (World Intellectual Property Organization), ha establecido en sus artículos 11 y
12 medidas tecnólogicas y obligaciones relativas a los derechos de gestión de la
información:
– www.wipo.org/treaties/ip/copyright/index.html
Cerca de 50 países han ratificado el convenio
Aspectos de seguridad:
– Autentificación
– Integridad de datos
– Protección copyright y de la propiedad intelectual
– Privacidad y acceso condicional
Aplicaciones
–
–
–
Fotografía digital
Distribución segura de fotografías. E-comercio
Imágenes médicas, medicina forense
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JPEG 2000-Aplicaciones
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Cámaras digitales fotográficas
Edición/registro de video. Cine digital!
Cámaras de video digital de circuito cerrado de TV
Cámaras Web con calidad SVGA
Móviles de 3G y 4G
Videoconferencia
Agendas electrónicas (PDA)
Distribuidoras de video (cable e inalámbrico)
Imágenes por satélite
.
Redondo, R.y Cristobal, G. “JPEG 2000 Matlab Toolbox”,
ISO/IEC JTC1/SC29/WG 01 N2428, March 2002
Comparación JPEG 2000 versus JPEG
Ejemplos de compresion JPEG 2000
Original
JPEG 2000
(80:1)
JPEG
(56:1)
Ejemplos de Compresión JPEG2000
JPEG 2000-SNR progresivo
Tasa: 0.125 bpp
.
Tasa: 0.5 bpp
Tasa: 0.1 bpp
JPEG 2000-Resolución progresiva
.
JPEG2000-Regiones de Interés
Definición de Regiones
de Interés (ROI)
Tasa: 0.1 bpp
JPEG 2000-Sin pérdidas
X:1
JPEG
2000
JPEG-LS
CALIC
SPIHT
PNG
CT
4.82
6.03
6.32
3.68
3.29
PET
4.51
4.41
4.35
3.82
1.74
Radiografia
2.89
2.91
2.23
2.74
1.76
RM
1.87
1.85
1.96
1.85
1.39
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