JPEG图像编码标准-PPT.ppt

JPEG图像图像编码标准编码标准本节主要介绍JPEG图像压缩编码算法(DCT变换算法)、图像数据文件格式(JFIF，JPEGFileInterchangeFormat)。最后，对JPEG 2000进行一个简单的介绍。3.43.4内容提要内容提纲内容提纲3.4.1JPEG标准与JPEG图像3.4.2JPEG图像格式3.4.3JPEG图像压缩编码算法3.4.4JPEG2000简介参参 考考 文文 献献 JPEG与与JPEG图像图像一、ISO/IECJPEG(JointPhotographicExpertsGroup)简介二、关于JPEG图像A、参参 考考 文文 献献3.4.13.4.12024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术4一.关于JPEGJPEG:JointPhotographicExpertsGroup由ISO与IEC于1986年联合成立的一个专家委员会(WG1)，其宪章(charter)是：其中的“Joint”还有与ITU联合的意思在过去的十几年中，该委员会制定了一系列的静态连续色调图像压缩编码标准(如：有损、无损及接近无损等编码标准)，并于1996年开始制定JPEG2000标准。“Digital compression and coding of continuous-tone Digital compression and coding of continuous-tone still images”still images”2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术5关于JPEG(cont.)已经发布的标准有：ISO/IEC10918-1|ITU-TRec.T.81:Requirements and guidelinesISO/IEC10918-2|ITU-TRec.T.83:Compliance testingISO/IEC10918-3|ITU-TRec.T.84:ExtensionsISO/IEC10918-4|ITU-TRec.T.86:Registration of JPEG Parameters,Profiles,Tags,Color Spaces,APPn Markers,Compression Types,and Registration Authorities(REGAUT)DIS14495-1|ITU-TDraftRec.T.87:Lossless and Near-LosslessCompression of Continuous-Tone Still Images BaselineJPEG2000标准(草案)ISO/IECFCD15444-1:2000|ITU-TRec.T.8002024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术6二.关于JPEG图像压缩编码算法主要有：基于离散余弦变换(DiscreteCosineTransform,DCT)的有损压缩(lossycompression)算法。该算法还包括熵编码(EntropyCoding),霍夫曼编码(Huffman coding)等算法。基于预测的无损数据压缩算法。算法所处理的图像为静态连续色调(stillcontinuous-tone)的彩色或灰度(grayscale)图像。压缩算法与彩色空间无关，颜色变换不包括在算法中。编码模型有：顺序(Sequentialencoding)、累进(Progressiveencoding)、无损(Losslessencoding)、层次(Hierarchicalencoding)编码模型。JPEG图像格图像格式式(一一)JPEG图像格式简介(二二)JFIF(JPEGFileInterchangeFormat，即JPEG图像文件交换格式)(三)JFIF格式图像数据分析3.4.22024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术8（一）（一）JPEG图像格式简介JPEG图像为静止连续色调(stillcontinuous-tone)图像，有广泛的用途。如：数码相机、Webpageimages、MPEG的帧内图像(I图像)、JPEG委员会在制定JPEG标准时，定义了许多标记(marker)来区分和识别图像数据及其相关的信息。但是，到目前为止，关于JPEG文件交换格式明确定义的详细说明，在相关的“规范”或“建议”(如ITUT.81)中没有见到。目前使用的格式为JFIFv1.02和TIFFJPEG等，其中前者的使用比较广泛，大多数应用程序均加以支持，其他格式比较复杂。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术9JPEG图像格式简介(cont.)JPEG文件使用的颜色空间为1982年推荐的电视图像数字化标准CCIR601(现为ITU-RBT.601)。在这个色彩空间中，每个分量、每个像素的电平规定为255级，用8位代码表示。颜色转换 从从RGB转换成转换成YCbCr空间时，使用下面的精确的转换关系：空间时，使用下面的精确的转换关系：Y=256 Ey Cb=256 ECb+128 Cr=256 ECr+128其中亮度电平其中亮度电平Ey和色差电平和色差电平ECb和和ECb分别是分别是CCIR 601定义的参数。由于定义的参数。由于Ey的范围是的范围是01，ECb和和ECb的范围是的范围是-0.5+0.5，因此，因此Y,Cb和和Cr的最大值的最大值必须要到必须要到255。于是。于是RGB和和YCbCr之间的转换关系需要按照下面的方法计算。之间的转换关系需要按照下面的方法计算。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术10JPEG图像格式简介(cont.)颜色转换从RGB转换成YCbCrYCbCr(256级级)分量可直接从用分量可直接从用8位表示的位表示的RGB分量计算得到：分量计算得到：Y =0.299 R+0.587 G+0.114 B Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5 B+128 Cr=0.5 R-0.4187G-0.0813 B+128需要注意的是：需要注意的是：需要注意的是：需要注意的是：不是所有图像文件格式都按照不是所有图像文件格式都按照R0，G0，B0，Rn，Gn，Bn的次序存储样本数据，因此在的次序存储样本数据，因此在RGB文件转换成文件转换成JFIF文件时需要首文件时需要首先验证先验证RGB的次序。的次序。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术11JPEG图像格式简介(cont.)颜色转换从YCbCr转换成RGBRGB分量可直接从分量可直接从YCbCr(256级级)分量计算得到：分量计算得到：R=Y+1.402(Cr-128)G=Y-0.34414(Cb-128)-0.71414(Cr-128)B=Y+1.772(Cb-128)在在JFIF文件格式中，图像样本的存放顺序是从左到右和从上到下。文件格式中，图像样本的存放顺序是从左到右和从上到下。这就是说这就是说JFIFJFIF文件中的第一个图像样本是图像左上角的样本文件中的第一个图像样本是图像左上角的样本文件中的第一个图像样本是图像左上角的样本文件中的第一个图像样本是图像左上角的样本。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术12RGB YCbCrRGBYCbCr2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术13JPEG图像格式简介(cont.)JPEG的主要标记(marker)下面为其中的8个主要标记标记名标记名标记值标记值含义含义SOI SOI 0 xD80 xD8图像开始图像开始APP0APP00 xE00 xE0JFIF应用数据块应用数据块APPnAPPn0 xE1-0 xEF0 xE1-0 xEF其他的应用数据块其他的应用数据块(n,115)DQTDQT0 xDB0 xDB量化表量化表SOF0SOF00 xC00 xC0帧开始帧开始DHTDHT0 xC40 xC4霍夫曼霍夫曼(Huffman)表表SOSSOS0 xDA0 xDA扫描线开始扫描线开始EOIEOI0 xD90 xD9图像结束图像结束2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术14JPEG图像格式简介(cont.)附表：JPEG定义的标记列表Symbol(符号符号)Code Assignment(标记代代码)Description(说明明)Start Of Frame markers,non-hierarchical Huffman codingSOF00 xFFC0Baseline DCTSOF10 xFFC1Extended sequential DCTSOF20 xFFC2Progressive DCTSOF30 xFFC3Spatial(sequential)lossless Start Of Frame markers,hierarchical Huffman codingSOF50 xFFC5Differential sequential DCTSOF60 xFFC6Differential progressive DCTSOF70 xFFC7Differential spatial lossless2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术15JPEG图像格式简介(cont.)附表：JPEG定义的标记列表(续)Start Of Frame markers,hierarchical arithmetic codingSOF130 xFFCDDifferential sequential DCTSOF140 xFFCEDifferential progressive DCTSOF150 xFFCFDifferential spatial LosslessHuffman table specificationDHT0 xFFC4Define Huffman table(s)arithmetic coding conditioning specificationDAC0 xFFCCDefine arithmetic conditioning tableRestart interval terminationRSTm0 xFFD00 xFFD7Restart with modulo 8 counter m2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术16JPEG图像格式简介(cont.)附表：JPEG定义的标记列表(续)Other markerSOI0 xFFD8Start of imageEOI0 xFFD9End of imageSOS0 xFFDAStart of scanDQT0 xFFDBDefine quantization table(s)DNL0 xFFDCDefine number of linesDRI0 xFFDDDefine restart intervalDHP0 xFFDEDefine hierarchical progressionEXP0 xFFDFExpand reference image(s)APPn0 xFFE00 xFFEFReserved for application useJPGn0 xFFF00 xFFFDReserved for JPEG extensionCOM0 xFFFECommentReserved markersTEM0 xFF01For temporary use in arithmetic codingRES0 xFF020 xFFBFReserved2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术17JPEG图像格式简介(cont.)附表：APP0域的详细结构 偏移偏移长度长度内容内容块的名称块的名称说明说明02 byte0 xFFD8(Start of Image,SOI)图像开始22 byte0 xFFE0APP0(JFIF application segment)JFIF应用数据块42 byteslength of APP0 blockAPP0块的长度65 bytesJFIF+0识别APP0标记111 byte主要版本号(如版本1.02中的1)121 byte次要版本号(如版本1.02中的02)131 byteX和Y的密度单位units=0：无单位 units=1：点数/英寸units=2：点数/厘米142 bytes水平方向像素密度162 bytes垂直方向像素密度181 byte缩略图水平像素数目191 byte缩略图垂直像素数目3n缩略RGB位图(n为缩略图的像素数)Optional JFIF extension APP0 marker segment(s)任选的JFIF扩展APP0标记段2 byte0 xFFD9(EOI)end-of-file图像文件结束标记2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术18（二）JFIF文件格式JFIF:JPEGFileInterchangeFormat(JPEG文件交换格式)该格式由EricHamilton于1992年提出，已经成为事实上(defacto)的JPEG图像文件交换格式标准。该格式直接使用JPEG专家组为JPEG图像定义的诸多标记(marker)。JPEG的每个标记都由两个字节组成，前一个字节的值固定为0 xFF(JPEG文件的字节是按正序文件的字节是按正序(big endian)big endian)排列的排列的)。每个标记之前还可以添加数目不限的0 xFF填充字节(fillbyte)。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术19JFIF文件结构(cont.)JFIF特性：使用JPEG压缩算法使用JPEG交换格式的图像数据压缩表示法PC或 Mac或 Unix工作站均兼容标准的颜色空间:一个或三个颜色分量。(对于三个颜色分量，采用 YCbCr(CCIR601-256级)规范)APP0标记 用于指定 计量单位制、X,Y像素的密度以及缩略图的细节APP0标记同样用于指定JFIF的扩展方法APP0标记还用于指定其他与应用相关的信息2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术20JFIF文件结构(cont.)JPEG文件由下面的8个部分组成(1)(1)图像开始图像开始SOI(Start of Image)SOI(Start of Image)标记标记(2)APP0(2)APP0标记标记(Marker)(Marker)APP0 APP0长度长度(length)(length)标识符标识符(identifier)(identifier)版本号版本号(version)(version)X X和和Y Y的密度单位的密度单位 (units=0(units=0：无单位；：无单位；units=1units=1：点数：点数/英寸；英寸；units=2units=2：点数：点数/厘米厘米)X X方向像素密度方向像素密度(X density)(X density)Y Y方向像素密度方向像素密度(Y density)(Y density)缩略图水平像素数目缩略图水平像素数目(thumbnail horizontal pixels)(thumbnail horizontal pixels)缩略图垂直像素数目缩略图垂直像素数目(thumbnail vertical pixels)(thumbnail vertical pixels)缩略图缩略图RGBRGB位图位图(thumbnail RGB bitmap)(thumbnail RGB bitmap)(3)APPn(3)APPn标记标记(Markers)(Markers)，其中，其中n=1n=115(15(任选任选)APPn APPn长度长度(length)(length)由于详细信息由于详细信息(application specific information)(application specific information)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术21JFIF文件结构(cont.)JPEG文件由下面的8个部分组成(续)(4)一个或者多个量化表一个或者多个量化表DQT(define quantization table)量化表长度量化表长度(quantization table length)量化表数目量化表数目(quantization table number)量化表量化表(quantization table)(5)帧图像开始帧图像开始SOF0(Start of Frame)帧开始长度帧开始长度(start of frame length)精度精度(precision)，每个颜色分量每个像素的位数，每个颜色分量每个像素的位数 (bits per pixel per color component)图像高度图像高度(image height)图像宽度图像宽度(image width)颜色分量数颜色分量数(number of color components)对每个颜色分量对每个颜色分量(for each component)ID 垂直方向的样本因子垂直方向的样本因子(vertical sample factor)水平方向的样本因子水平方向的样本因子(horizontal sample factor)量化表号量化表号(quantization table#)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术22JFIF文件结构(cont.)JPEG文件由下面的8个部分组成(续)(6)一个或者多个霍夫曼表一个或者多个霍夫曼表DHT(Define Huffman Table)霍夫曼表的长度霍夫曼表的长度(Huffman table length)类型、类型、AC或者或者DC(Type,AC or DC)索引索引(Index)位表位表(bits table)值表值表(value table)(7)扫描开始扫描开始SOS(Start of Scan)扫描开始长度扫描开始长度(start of scan length)颜色分量数颜色分量数(number of color components)每个颜色分量每个颜色分量 ID 交流系数表号交流系数表号(AC table#)直流系数表号直流系数表号(DC table#)压缩图像数据压缩图像数据(compressed image data)(8)图像结束图像结束EOI(End of Image)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术23（三）JFIF格式图像数据分析 一个一个 1616像素图像图像(JFIF(JFIF格式格式)数据数据sample image(1616 Pixels)markerblocks:000000 0001e0文件类型标识2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术24JFIF格式图像数据分析(cont.)(cont.)一个一个 1616像素图像图像(JFIF(JFIF格式格式)数据数据blocks:0001f0 000350original Bitmap imagesample image(1616 Pixels)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术25参考文献GregoryK.Wallace.TheJPEGStillPictureCompressionStandard.Communications of the ACM.1991,34(4):3044.StillPictureInterchangeFileFormat(SPIFF)EricHamilton.JPEGFileInterchangeFormat,Version1.02.1992.ITURecommendationT.81:INFORMATIONTECHNOLOGYDIGITALCOMPRESSIONANDCODINGOFCONTINUOUS-TONESTILLIMAGESREQUIREMENTSANDGUIDELINES.JPEGimagecompressionFAQ,part1&2.http:/www.faqs.org/faqs/jpeg-faq/A.Skodras,C.Christopoulos,andT.Ebrahimi.JEPG2000StillImageCompressionStandard.IEEE Signal Processing Magazine,2001.JPEG图像压缩编图像压缩编码码JPEG图像压缩编码算法概要JPEG图像压缩编码算法的主要步骤基于DCT的算法举例基于DCT的扩展编码(累进、分层编码)3.4.32024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术27算法概要JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法：以离散余弦变换(DiscreteCosineTransform，DCT)为基础的有损压缩算法以预测技术为基础的无损压缩算法算法的特点JPEG有损压缩算法利用了人的视角系统的特性，使用量化和无损压缩编码相结合来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息。在压缩比为25:1的情况下，压缩后还原得到的图像与原始图像相比较，非图像专家难于找出它们之间的区别，因此得到了广泛的应用。JPEG算法与彩色空间无关，因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在JPEG算法中。JPEG算法处理的彩色图像是单独的彩色分量图像，因此它可以压缩来自不同彩色空间的数据，如RGB,YCbCr和CMYK。1.1.2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术28算法概要(cont.)压缩编码大致分成三个步骤：使用正向离散余弦变换(forwarddiscretecosinetransform，FDCT)把空间域表示的图变换成频率域表示的图。使用加权函数对DCT系数进行量化，这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术29算法概要(cont.)(cont.)JPEGJPEG压缩编码压缩编码-解压缩算法框图解压缩算法框图2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术30主要计算步骤JPEG压缩编码算法的主要计算步骤如下：正向离散余弦变换(FDCT)量化(quantization)Z字形编码(zigzagscan)使用差分脉冲编码调制(differentialpulsecodemodulation，DPCM)对直流系数(DC)进行编码使用行程长度编码(run-lengthencoding，RLE)对交流系数(AC)进行编码熵编码(entropycoding)2.2.2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术31主要计算步骤：正向离散余弦变换(FDCT)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术32主要计算步骤：（cont.）正向离散余弦变换(FDCT)f(i,j)经变换之后，经变换之后，F(0,0)是是直流系数直流系数(DC,即即64个空域图像采样值的个空域图像采样值的平均值平均值)，其他为，其他为交流系数交流系数(AC)。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术33计算步骤：（cont.）正向离散余弦变换(FDCT)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术34计算步骤：量化(Quantization)量化是对经过FDCT变换后的频率系数进行量化，其目的是减小非“0”系数的幅度以及增加“0”值系数的数目。对于有损压缩算法，使用均匀量化器进行量化。量化步距是按照系数所在的位置和每种颜色分量的色调值来确定。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术35计算步骤：（cont.）量化(Quantization)因为人眼对亮度信号比对色差信号更敏感，因此使用了两种量化表：亮度量化值和色差量化值。由于人眼对低频分量的图像比对高频分量的图像更敏感，因此图中的左上角的量化步距要比右下角的量化步距小。（亮度量化值表）（色度量化值）2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术36计算步骤：Z字形编排(ZigzagScan)量化后的系数要重新编排，目的是为了增加连续的“0”系数的个数，就是“0”的游程长度，方法是按照Z字形的式样编排，其结果是把一个88的矩阵变成一个164的矢量，频率较低的系数放在矢量的顶部。0 01 15 56 614141515272728282 24 47 7131316162626292942423 38 81212171725253030414143439 9111118182424313140404444535310101919232332323939454552525454202022223333383846465151555560602121343437374747505056565959616135353636484849495757585862626363量化DCT系数的序号 2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术37计算步骤：直流系数(DC)的编码DC系数的特点：88图像块经过DCT变换之后得到的DC直流系数有两个特点，一是系数的数值比较大，二是相邻88图像块的DC系数值变化不大。JPEG算法使用了差分脉冲调制编码(DPCM)技术，对相邻图像块之间量化DC系数的差值(Delta)进行编码。DCi-1DCiblocki-1blocki2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术38计算步骤：交流系数(AC)的编码AC系数的特点：164矢量中包含有许多“0”系数，并且许多“0”是连续的。JPEG使用非常简单和直观的游程长度编码(RLE)对它们进行编码。JPEG使用了1个字节的高4位来表示连续“0”的个数，而使用它的低4位来表示编码下一个非“0”系数所需要的位数，跟在它后面的是量化AC系数的数值。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术39计算步骤：熵(Entropy)编码使用熵编码的原因：对DPCM编码后的直流DC系数和RLE编码后的交流AC系数作进一步的压缩。在JPEG有损压缩算法中，使用霍夫曼编码器来减少熵，霍夫曼编码器使用很简单的查表(lookuptable)方法进行编码。DC码表符号举例压缩数据符号时，霍夫曼编码器对出现频度比较高的符号分配比较短的压缩数据符号时，霍夫曼编码器对出现频度比较高的符号分配比较短的代码，而对出现频度较低的符号分配比较长的代码。这种可变长度的霍代码，而对出现频度较低的符号分配比较长的代码。这种可变长度的霍夫曼码表可以事先进行定义。夫曼码表可以事先进行定义。ValueSSS00-1,11-3,-2,2,32-7.-4,4.73如果如果DC的值的值(Value)为为4，符号，符号SSS用于表达用于表达实际值所需要的位数，实际位数就等于实际值所需要的位数，实际位数就等于3。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术40基于DCT的算法举例3.3.2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术41基于DCT的算法举例（cont.）2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术42基于DCT的扩展编码JPEG的扩展编码系统顺序编码模型(sequentialencodingmodel)自上而下，从左至右方式发送。4.4.2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术43基于DCT的扩展编码(cont.)JPEG的扩展编码系统(续)累进编码模型(Progressiveencoding)采用多扫描(multiplescans)图像部分信息分阶段传输，这些信息被接收后立即解码。如果觉得不满意图像的内容，可立即停止传输。适合于在低带宽信道上传输高分辨率的图像累进编码有频谱选择与按位逼近两种方法，前者第一次扫描时只对DC系数某些频带的系数进行编码、传送，在随后的扫瞄中对其他频带编码、传送，直到全部系数传送完为止。分组选择方式如(0,1,2),(3,4,5),。后者沿着量化系数的有效位(量化精度位数)方向分段累进编码，假设量化精度为8位，则第一次传送高4位，然后传送低4位。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术44基于DCT的扩展编码(cont.)JPEG的扩展编码系统(续)层次编码模型(Hierarchicalencodingmodel)采用多分辨率方式编码这种编码模型特别适合多用户环境，且设备的分辨率各不相同。例如：高分辨率的设备为20482048像素HDTV监视器为10241024像素低分辨率TV为512512像素等 JPEG 2000简介简介 JPEG 2000 is a new image coding system that uses state-of-the-art compression techniques based on wavelet technology.Its architecture should lend itself to a wide range of uses from portable digital cameras through to advanced pre-press,medical imaging and other key sectors.Citedfrom:http:/www.jpeg.org/JPEG2000.html3.4.43.4.42024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术46JPEG 2000简介JPEG2000发展历程：于1996年开始成立专门的小组(Maui会议)1999年12月第一个草案(draftofpart1)形成2000年8月Rochester会议时，ISO发布JPEG2000国际标准最终草案(FinalDraftInternationalStandard)，由ISO成员国中所有感兴趣的团体投票表决。fullInternationalStandard于2000年12月最终通过，代号ISO/IEC15444Part1|ITU-Trec.T.800已经出版。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术47JPEG 2000简介(cont.)JPEG2000的需求：与JPEG兼容，连续色调，同时支持bi-level低数据率图像安全累进传输(精度/分辨率)、实时顺序显示(build-up)能力健壮的位错误(bit-error)纠正基于内容的描述，随机存取(具备Regions-Of-Interest,ROI存取、压缩功能)，具有与MPEG-4间的接口能够处理大于64k64k像素的图像采用小波(Wavelet)变换算法。2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术48标准构成JPEG2000标准由下述部分组成：Part1:Core coding systemPart2:ExtensionsPart3:Motion JPEG2000Part4:ConformancePart5:Reference SoftwarePart6:Compound image le formatPart7:Has been abandonedPart8:JPSEC(security aspects)Part9:JPIP(interactive protocols and API)Part10:JP3D(volumetric imaging)Part11:JPWL(wireless applications)2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术49JEPG2000 FeaturesVery high compression rate,sometimes even up to 200 times.JPEG completely breaks down at this rate.The size of the compressed file is controllable,That is,a user can specify the size of a file.Both lossy and lossless compression are supported in JPEG 2000.JPEG can produce only lossless imagesOne can define Region Of Interest(ROI)in an image.The Region of Interest would be compressed to a higher quality than the rest of the image.One can have progressive decoding of an image in two ways by resolution or,by quality.JPEG 2000 has a provision to add additional information about an image using XML.2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术50Region Of Interest CodingOriginal Imagewith ROI DefinedDecoded Imagewith ROI Intact2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术51Progression OrderProgression by QualityLayer 10.01 bppLayer 20.1 bppLayer 30.3 bppLayer 41.0 bppImprove decoding quality as receiving more bits2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术52Progression Order(cont.)Progression by ResolutionRes 00.01 bppRes 10.034 bppRes 20.3 bpp64x64128x128256x256Multi-resolution decoding from one bit-stream2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术53JPEG 2000 Vs.JPEG Better image quality as Wavelet Better image quality as Wavelet Transforms do not have the Transforms do not have the ringing effect ringing effect Lossless CompressionLossless Compression Higher compression ratesHigher compression rates More features and flexibilityMore features and flexibility Degraded Image Quality as DCT Degraded Image Quality as DCT transform has the ringing effect transform has the ringing effect Lossless Compression is not Lossless Compression is not possible in JPEGpossible in JPEG More compression at the cost of More compression at the cost of Image qualityImage quality Less FlexibilityLess FlexibilityJPEG 2000JPEG2024年2月24日第三章图形、图像与视频处理技术54JPEG 2000 Vs.JPEG(cont.)TransformQuantizationEntropyCodingJPEGJ2KDCT DiscreteCosineTransformDWT DiscreteWaveletTransform8x8QuantizationTableQuantizationfor eachsub-