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.docVIP

（文献翻译） 第 PAGE 1 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工作组制定的必威体育精装版的静止图像压缩编码的国际标准，标准号为ISO/IEC 15444（ITU-T T.800），并于2000年陆续公布。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。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JPEG2000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