Какво е JP2 файл?
JPEG 2000 (JP2) е система за кодиране на изображения и най-съвременен стандарт за компресиране на изображения. Използва вълнова технология за кодиране на съдържание без загуби във всяко качество наведнъж. Освен това, без никакво съществено наказание в ефективността на кодирането, JPEG 2000 има способността да осъществява достъп и да декодира ефективно същото съдържание в различни други разделителни способности и качества. Кодовите потоци в JPEG 2000 са значително мащабируеми, като имат региони на интерес, които осигуряват възможност за пространствен произволен достъп.
JPEG 2000 се откроява като един от най-мащабируемите стандарти. Различни части от едно изображение могат да се съхраняват с различни качества. Забележителна ескалация на производителността може да бъде постигната чрез подреждане на кодовия поток по различни начини. Независимо от това, JP2 изисква сложни и изчислително предизвикателни енкодери/декодери, като резултат от тази гъвкавост. В сравнение с JPEG, JPEG 2000 произвежда само артефакти на звънене, които правят пръстени близо до ръба на изображението и могат да бъдат замъглени, докато JPEG използва блокове с визуални артефакти 8×8, които могат да бъдат както звънещи, така и блокиращи артефакти. Притежава до 16384 различни компонента с размери в терапиксели и прецизност, която може да достигне до 38 бита/извадка.
История
През 2000 г. комитетът на Joint Photographic Experts Group проектира JP2 с цел да подобри своя собствен JPEG стандарт, базиран на дискретна косинусова трансформация, с този нов метод, базиран на вълни. Комитетът за JPEG имаше за цел да предостави своите базови методи без лицензионни такси. В лиценза JP2, който печелеше конкуренция сред 20 компании, те спечелиха с малко. JPEG 2000 е деклариран като ISO стандарт, въпреки че повечето уеб браузъри не са готови да подадат ръка на JPEG 2000 от 2017 г.
Части от системата за кодиране на изображения JPEG 2000
Следват основните части, които съставляват пълния набор от стандарти за JPEG 2000.
| Част | Заглавие | Описание | Номер |
|---|---|---|---|
| Част 1 | Основна система за кодиране | Дефинира синтаксиса на кодовия поток. Различни етапи, включени в декодирането на JPEG 2000 изображения. Обяснява основния файлов формат JP2, метаданните и IP правата, които трябва да бъдат предоставени. | ISO/IEC 15444-1 |
| Част 2 | Разширения | Дефинира разширения за кодов поток на файлов формат и позволява примерни демонстрации на HDR, спецификация на цветовото пространство, изрязване, геометрични трансформации; разнообразни анимации, метаданни и множество кодови потоци. | ISO/IEC 15444-2 |
| Част 3 | Motion JPEG 2000 (MJ2 или MJP2) | Въведете файлов формат за последователности от движение, кодиращи изображения в независим кодов поток. | ISO/IEC 15444-3 |
| Част 4 | Съответствие | Посочва техники за тестване за кодиране и декодиране и проверява файлове както за потоци с чист код, така и за JP2 файлове. | ISO/IEC 15444-4 |
| Част 5 | Референтен софтуер | Състои се от два пакета с изходен код (Java, C), които прилагат основна система за кодиране и се предлагат под лицензи с отворен код. | ISO/IEC 15444-5 |
| Част 6 | Съставен файлов формат на изображение | Дефинира файловия формат JPM и позволява изобразяване на многостранични документи за подобни на факс приложения. Поддържа използването на JBIG2 и JPEG. | ISO/IEC 15444-6 |
| Част 8 | JPEG 2000 Secured (JPSEC) | Гарантира сигурността на транзакцията, съдържанието и технологиите и позволява защитени JPEG 2000 битови потоци. | ISO/IEC 15444-8 |
| Част 9 | JPIP | Дефинира инструменти в мрежова среда за достъп до метаданни и изображения и посочва интерактивни и ефективни протоколи | ISO/IEC 15444-9 |
| Част 10 | JP3D | Обемно разширение на Част 1 и въвежда Z измерението. Разширява концепцията за плочки, кодови блокове, зони и функции за достъпност на 3D региона на интерес. | ISO/IEC 15444-10 |
| Част 11 | JPWL | Занимава се с добре организирано предаване през податлива на грешки безжична мрежа. Това разширение е съвместимо с декодери | ISO/IEC 15444-11 |
| Част 13 | Енкодер на начално ниво | Определя внедряване на енкодер на начално ниво на Core кодираща система. | ISO/IEC 15444-13 |
| Част 14 | JPXML | Представяне в XML и обяснява сегменти на маркери и методи за достъп до вътрешните данни на изображения. | ISO/IEC 15444-14 |
| Част 15 | HTJ2K (Недоразвита) | Определя алтернативен алгоритъм за блоково кодиране. Алгоритъмът предлага десетократно увеличена производителност и кодиране/декодиране без загуби. |
JP2 файлов формат
JPEG 2000 дефинира файловия формат, както и кодовия поток по същия начин като JPEG-1. Въпреки че образците на изображения се описват изключително от JPEG 2000, все пак JPEG-1 включва друга добавена информация за цветовото пространство и разделителната способност, които са от съществено значение за кодирането на изображението. Ако изображение се съхранява като JPEG 2000 файл, .jp2 се използва като разширение. Този файлов формат допълнително се подобрява чрез разширение JPEG 2000 част-2, което дефинира механизми за анимация и конфигурация на множество кодови потоци в едно единствено изображение. Разширението .jpx се използва, когато изображенията се записват с този разширен файлов формат. Тъй като данните от кодовия поток не се считат за запазени предимно във файлове, така че не е дефинирано стандартно разширение за тази цел. Въпреки че за целите на тестването, той често получава разширението .jpc или .j2k. За разлика от JPEG-1, JPEG 2000 избира различен начин за кодиране на метаданни в XML формат. Стандартът 12234-1.4 (от комитета ISO TC42) се използва като референция между Exif таговете и XML компонентите. JPEG 2000 може да съдържа ISO стандарт, XMP в него.
парчета
JPEG 2000 файловете се състоят от последователни парчета. Всяка част има 8-байтова заглавка: 4-байтов размер на част (big-endian, старши байт първи) и 4-байтов тип на част - един от предварително дефинираните подписи: “jP” или “jP2”.
Втората част трябва да е от тип “ftyp” и има подтип при отместване 8. JPEG 2000, дефиниран от подтип, който трябва да бъде една от стойностите: “jp2 “(тип файл *.JP2), “jp20” (файл тип *.JPA), “jpm " (тип файл *.JPM), “jpx " (тип файл *.JPX).
Повтаряйки парчета, докато не бъде открит неизвестен тип, ние съставяме JPEG 2000 изображение/видео файл.
Трансформация на цвета
Първоначално е необходима трансформация на изображения от цветово пространство RGB в друго цветово пространство. За тази цел има два начина: необратима цветова трансформация (ICT) и обратима цветова трансформация (RCT). Първото използва YC,,B,,C,,R,, цветово пространство и трябва да бъде реализирано във фиксирана/плаваща запетая, докато по-късно модифицирано YUV цветово пространство и обратимо по природа.// //Не е ограничено до RGB модел, JPEG Езикът 2000 използва многокомпонентна трансформация.
Облицовка
Когато цветовата трансформация приключи, изображението се преобразува в правоъгълни области, наречени плочки, които могат да бъдат трансформирани и кодирани отделно. Размерът на всички плочки ще бъде еднакъв или цялото изображение може да се разглежда като една единствена плочка. Декодерът се възползва от предимството на плочките и консумира по-малко памет или може частично да кодира някои плочки. Въпреки че тази техника има недостатък на влошаване на качеството на картината.
Уейвлет трансформация
Изображението след подреждането се трансформира вълново, което може да бъде или необратимо, или обратимо и реализирано чрез използване на схемата за навиване или повдигане.
Съотношение на компресия
В зависимост от физическите характеристики на изображението се получава увеличение на компресията от 20%. Пространствено-излишната прогноза на JPEG 2000 играе жизненоважна роля в процеса на компресия и изображенията с висока разделителна способност имат най-голямо предимство.
Приложения, обслужвани от стандарта
- Запис, редактиране и съхранение на базирани на кадри HD видео
- Медицински изображения и биометрични данни
- сателитни изображения, дистанционно наблюдение и детекция на движение
- Комуникация клиент/сървър, мрежово разпространение и съхранение.
- Цифрово кино, HDTV принос на живо, Цифрови аудио-визуални неща
