计算机科学与技术 英文 外文 文献翻译 jpeg2000图像编码系统理论与应用

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1、（文献翻译）第13页JPEG2000图像编码系统理论与应用摘要JPEG2000是新一代静止图像压缩标准，它提供了一个新的框架和一个综合性的工具箱，以便于更好地解决人们对数据压缩的要求。它提供了广泛的功能，如无损和有损编码，嵌入式损耗到无损编码，分辨率和质量的可扩展性，高质量，高压缩效率，错误恢复能力和感兴趣区域（ROI）的编码。结果表明，JPEG2000标准确实优于建立图像压缩标准。总体而言，JPEG2000的标准提供了丰富的功能，一个非常有效的方式和范围内统一的算法。由于技术的迅猛发展，它的价格有时带来不少压

2、力，但这不应视为弊端。一.引言国际标准JPEG2000是代表图像压缩技术在图像编码系统的优化，不仅提高效率，而且在网络和移动环境的可扩展性和互操作性的发展。数字图像已经成为互联网不可分割的一部分，JPEG2000也是一个能提供设计和网络图像应用的强大新工具。随着多媒体和互联网应用对图像编码技术的需求不断增长和发展，自1997年3月起，需要发展一个新的静态图像压缩标准。JPEG2000是JPEG工作组制定的最新的静止图像压缩编码的国际标准，标准号为ISO/IEC15444（ITU-TT.800），并于2000年陆

3、续公布。第1部分是标准的核心编码系统，是由有限数字的编码算法组成，以便提供最大限度的交流。第2部分是编码扩展，规定了核心编码不具备的功能扩展。显然，第2部分将无法被第1部分的解码器译码。作为一个例子，第2部分包括DC电平位移，多种分量变化，网格编码量化，用户定义的小波，任意小波分解，一般基本压缩比例的感兴趣区域编码和良好的抗误码性方案（图1）。它实际上是一个对各种专门技术所应用的工具箱。第3部分所定义的运动JPEG2000（MJ2或MJP2），是根据第1部分JPEG2000的。MJ2将被用于许多不同的领域，例如

4、一个单一的编解码器为静止图像和运动序列（一个共同特点，数码相机），或在非常高品质的动态图像需要（如医疗图像和电影制作），或在视频中容易出错的环境（如无线和互联网）等所应用。（文献翻译）第13页JPEG2000的压缩图像序列，同步音频和数据都可以被存储为MJ2文件格式。运动JPEG2000标准也将目标瞄准了与JPEG2000的文件格式（JP2）和MPEG-4文件格式（MP4）的互操作性。一个新的专案小组成立于2002年10月以促进JPEG2000标准在医疗界上的应用（运动JPEG2000的医学影像）。第4部分标准

5、定义了一致性测试。第5部分定义了参考软件（高质量的免费软件）。提供了实现标准的两个软件，也就是JPEG2000在Java软件和JasPer软件在C语言上的使用。Kakadu软件也是可以的。第六部分规定了混合图像文件格式。第7部分，原打算规定一个具有支持最低限度功能的（第一部分）技术报告，但已被撤销。第8部分涉及安全问题，如认证、数据完整性、保护版权和知识产权、隐私权和有条件的访问。第9部分定义了互动工具，应用程序接口和协议为JPEG2000图像以一个客户端/服务器环境的方式传输。第10部分，限定了JPEG200

6、0的算法（对三维图像压缩和浮点数据）。第11部分，定义了一个压缩的图像传输在无线环境中的文件格式，如移动电话，无线局域网和无线电台。第12部分，定义了MPEG-4和运动JPEG2000的共同文件格式。第13部分，确定一个规范性的入门级JPEG2000编码器，以提供一个或多个可选的完整编码路径，从而能使用各种功能中所规定的JPEG2000标准。现在JPEG2000是比JPEG格式更为复杂，它依赖于离散小波变换（DWT）和编码在大块小波系数上，所以比JPEG算法成本更高。嵌入式熵编码算法是远离琐碎执行的代码流解析规

7、则涉及大量复杂的概念。JPEG2000最苛刻的部分是DWT和熵编码。许多架构无论是硬件和软件，迄今为止都是提出了为减少计算和内存要求。严格的架构JPE2000以编码效率预计，这是远远高于其他编码方法或标准，同时支持无损和有损。二．JPEG2000压缩架构图1显示，图像如何通过不同阶段的JPEG2000编码过程而转变。值得一提的是，与许多编码方法不同，JPEG2000压缩可以是有损也可以是无损。JPEG2000标准还允许图像分片。“分片”指的是把原始图像（源）分割成相互不重叠的、压缩独立的矩形块（片），好像它们是

8、完全不同的图像似的。图像片允许任意大小的分片，但包括整个图像（即没有图像片）。它降低了储存空间的要求，是有效提取某部分图像的方法之一。A.小波变换通过对图像片进行离散小波变换，得到小波系数图像。分解级数是（文献翻译）第13页通过两个方向的空间频率关系到下一个分解级数。第1部分只支持标准二进制分解，因为这能体现具有最佳空间分辨率的原始图像。DWT可以是不可逆也可以是可逆的。不可逆的变换在