¿Qué es un archivo JP2?

JPEG 2000 (JP2) es un sistema de codificación de imágenes y un estándar de compresión de imágenes de última generación. Utiliza tecnología wavelet para codificar contenido sin pérdidas en cualquier calidad a la vez. Además, sin ninguna penalización sustancial en la eficiencia de la codificación, JPEG 2000 tiene la capacidad de acceder y decodificar el mismo contenido de manera eficaz en una variedad de otras resoluciones y calidades. Los flujos de código en JPEG 2000 son significativamente escalables y tienen regiones de interés que brindan la posibilidad de acceso aleatorio espacial.

JPEG 2000 destaca por ser uno de los estándares más escalables. Se pueden almacenar diferentes partes de una imagen usando diversas calidades. Se puede lograr una escalada de rendimiento notable ordenando el flujo de código en una variedad de formas. Sin embargo, JP2 requiere codificadores/decodificadores complejos y computacionalmente desafiantes, como resultado de esta flexibilidad. En comparación con JPEG, JPEG 2000 solo produce artefactos de timbre que forman anillos cerca del borde de la imagen y pueden verse borrosos, mientras que JPEG usa bloques de artefactos visuales de 8 × 8 que pueden ser artefactos de timbre y de bloqueo. Posee hasta 16384 componentes diversos con las dimensiones en terapixels y una precisión que puede llegar a 38 bits/muestra.

Historia

En 2000, el comité del Grupo Conjunto de Expertos Fotográficos diseñó JP2 con el objetivo de mejorar su propio estándar JPEG basado en la transformada de coseno discreta con este nuevo método basado en wavelet. El comité de JPEG tenía como objetivo proporcionar sus métodos de referencia libres de tarifas de licencia. En la competencia de la licencia JP2 entre 20 empresas, ganaron por un pelo. JPEG 2000 se ha declarado como un estándar ISO, aunque la mayoría de los navegadores web no están listos para ayudar a JPEG 2000 desde 2017.

Partes del sistema de codificación de imágenes JPEG 2000

Las siguientes son las partes principales que constituyen el conjunto completo de estándares para JPEG 2000.

Formato de archivo JP2

JPEG 2000 define el formato de archivo y el flujo de código de la misma manera que JPEG-1. Aunque las muestras de imágenes se describen exclusivamente en JPEG 2000, JPEG-1 incluye otra información adicional sobre el espacio de color y la resolución de lo esencial para codificar la imagen. Si una imagen se almacena como archivo JPEG 2000, .jp2 se utiliza como extensión. Este formato de archivo mejora aún más con la extensión JPEG 2000 parte 2, que define los mecanismos de animación y la configuración de numerosos flujos de código en una sola imagen. La extensión .jpx se usa cuando las imágenes se guardan usando este formato de archivo extendido. Como no se considera que los datos del flujo de código se guarden principalmente en archivos, no se define una extensión estándar para este fin. Aunque para fines de prueba, con frecuencia obtiene la extensión .jpc o .j2k. A diferencia de JPEG-1, JPEG 2000 elige una forma diferente de codificar metadatos en formato XML. El estándar 12234-1.4 (del comité ISO TC42) se utiliza como referencia entre las etiquetas Exif y los componentes XML. JPEG 2000 puede contener un estándar ISO, XMP dentro.

Trozos

Los archivos JPEG 2000 constan de fragmentos consecutivos. Cada fragmento tiene un encabezado de 8 bytes: tamaño de fragmento de 4 bytes (big-endian, byte alto primero) y tipo de fragmento de 4 bytes: una de las firmas predefinidas: “jP” o “jP2”.

El segundo fragmento debe ser del tipo “ftyp” y tiene un subtipo en el desplazamiento 8. JPEG 2000 definido por subtipo que debe ser uno de los valores: “jp2” (tipo de archivo *.JP2), “jp20” (archivo tipo *.JPA), “jpm” (tipo de archivo *.JPM), “jpx” (tipo de archivo *.JPX).

Iterando fragmentos, hasta que se detecta un tipo desconocido, creamos un archivo de imagen/video JPEG 2000.

Transformación de color

Inicialmente, se requiere la transformación de imágenes del espacio de color RGB a otro espacio de color. Para ello, existen dos formas: la Transformación de Color Irreversible (ICT) y la Transformación de Color Reversible (RCT). El primero usa espacio de color YC,,B,,C,,R, y tiene que implementarse en punto fijo/flotante, mientras que más tarde usa un espacio de color YUV modificado y de naturaleza reversible.// //No restringido al modelo RGB, JPEG El lenguaje 2000 utiliza la transformación de múltiples componentes.

Embaldosado

Cuando se realiza la transformación de color, la imagen se convierte en regiones rectangulares llamadas mosaicos que se pueden transformar y codificar por separado. El tamaño de todos los mosaicos será el mismo o la imagen completa se puede considerar como un solo mosaico. El decodificador aprovecha el mosaico y consume menos memoria o puede codificar parcialmente algunos mosaicos. Aunque esta técnica tiene la desventaja de la degradación de la calidad de la imagen.

Transformada wavelet

La imagen después del mosaico se transforma en wavelet que puede ser irreversible o reversible y se implementa mediante el uso del esquema de convolución o elevación.

Índice de compresión

Dependiendo de las características físicas de una imagen, se obtiene una ganancia de compresión del 20% La predicción de redundancia espacial de JPEG 2000 juega un papel vital en el proceso de compresión y las imágenes de alta resolución tienden a obtener la mayor ventaja.

Aplicaciones servidas por el estándar

• Grabación, edición y almacenamiento de videos HD basados en cuadros
• Imágenes médicas y biometría
• imágenes satelitales, teledetección y detección de movimiento
• Comunicación cliente/servidor, distribución y almacenamiento en red.
• Cine digital, contribución de alimentación de HDTV en vivo, material audiovisual digitalizado

Referencias

• Resumen de JPEG 2000
• Sistema de codificación de imágenes JPEG 2000