ISO/IEC 15444-5:2003
(Main)Information technology — JPEG 2000 image coding system: Reference software — Part 5:
Information technology — JPEG 2000 image coding system: Reference software — Part 5:
ISO/IEC 15444-5:2003 provides two independently created software reference implementations of ISO/IEC 15444-1, in order to assist implementers of ISO/IEC 15444-1 in testing and understanding its content. ISO/IEC 15444-1 defines a set of lossless and lossy compression methods for coding continuous-tone, bi-level, greyscale or colour digital still images. The reference software is informative only. ISO/IEC 15444-5:2003 does not define any additional part of the JPEG 2000 image coding system. Each version of the reference software contains source code, which may be compiled to provide the following functionality: transcoding from selected, widely available image formats into a JPEG 2000 codestream; transcoding from selected, widely available image formats into the JP2 file format; selection of a wide range of JPEG 2000 encoding options (as documented in each reference software); decoding from a JPEG 2000 codestream to a range of selected widely available image formats; partial processing of a JP2 file to extract a JPEG 2000 codestream for decoding to a range of selected widely available image formats (Note that the reference software does not implement a conforming JP2 file reader.); some additional tools to help with evaluation and testing.
Technologies de l'information — Système de codage d'images JPEG 2000: Logiciel de référence — Partie 5:
L'ISO/CEI 15444-5:2003 contient deux implémentations de référence de l'ISO/CEI 15444-1 sous forme de logiciels créés indépendamment l'un de l'autre, afin d'aider les personnes chargées de l'implémentation de l'ISO/CEI 15444-1 à tester et à comprendre son contenu. L'ISO/CEI 15444-1 définit un ensemble de méthodes de compression sans perte et avec perte pour le codage d'images numériques fixes à modelé continu, monochromes, en échelle de gris ou en couleur. Les logiciels de référence ne sont donnés qu'à titre indicatif. L'ISO/CEI 15444-5:2003 ne définit pas d'autres parties du système de codage d'images JPEG 2000. Chaque version des logiciels de référence contient un code source, qui peut être compilé pour offrir les fonctionnalités suivantes: -- transcodage de formats d'images courants en un flux codé JPEG 2000; -- transcodage de formats d'images courants en un format de fichier JP2; -- choix d'une large gamme d'options de codage JPEG 2000 (telles qu'indiquées dans chaque logiciel de référence); -- décodage d'un flux codé JPEG 2000 en une série de formats d'images courants; -- traitement partiel d'un fichier JP2 en vue de l'extraction d'un flux codé JPEG 2000 nécessaire au décodage d'une série de formats d'images courants (noter que les logiciels de référence n'implémentent pas un lecteur de fichier JP2 conforme); -- d'autres outils permettant de procéder à une évaluation et à des essais.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 15444-5
First edition
2003-11-15
Information technology — JPEG 2000
image coding system: Reference
software
Technologies de l'information — Système de codage d'image
JPEG 2000: Logiciel de référence
Reference number
ISO/IEC 15444-5:2003(E)
©
ISO/IEC 2003
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ISO/IEC 15444-5:2003(E)
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ISO/IEC 15444-5:2003(E)
CONTENTS
Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
2.1 Identical Recommendations | International Standards . 1
2.2 Additional references . 1
3 Definitions. 2
4 Abbreviations and symbols . 4
4.1 Abbreviations . 4
4.2 Symbols. 5
5 Conventions. 5
6 General description. 6
7 Copyright and licensing. 6
8 Platform requirements . 6
8.1 JasPer requirements. 6
8.2 JJ2000 requirements. 6
9 Reference code structure . 7
9.1 JasPer executables. 7
9.2 JJ2000 executables. 7
10 Intellectual Property . 7
11 Software availability and updates. 8
Annex A JASPER – C reference software – software description . 9
A.1 Introduction. 9
A.2 Software updates . 9
A.3 Version numbering. 9
A.4 Software overview . 9
A.5 JasPer library. 10
A.6 JasPer demo application programs. 10
A.7 Software requirements . 11
A.8 Building the software . 11
A.9 Using the software. 11
TM
Annex B JJ2000 – Java reference software – software description . 12
B.1 Introduction. 12
B.2 Software updates . 12
B.3 Software architecture . 12
B.4 Installing and running the software. 13
Electronic attachment:
JASPER reference software
JJ2000 reference software
© ISO/IEC 2003 — All rights reserved iii
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ISO/IEC 15444-5:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of
ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees
established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC
technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work. In the field of information
technology, ISO and IEC have established a joint technical committee, ISO/IEC JTC 1.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of the joint technical committee is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the joint technical committee are circulated to national bodies for voting. Publication as
an International Standard requires approval by at least 75 % of the national bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO/IEC 15444 may be the
subject of patent rights. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/IEC 15444-5 was prepared by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information technology,
Subcommittee SC 29, Coding of audio, picture, multimedia and hypermedia information, in collaboration with
ITU-T. The identical text is published as ITU-T Rec. T.804.
ISO/IEC 15444 consists of the following parts, under the general title Information technology — JPEG 2000
image coding system:
Part 1: Core coding system
Part 2: Extensions
Part 3: Motion JPEG 2000
Part 4: Conformance testing
Part 5: Reference software
Part 6: Compound image file format
Part 9: Interactivity tools, APIs and protocols
Part 12: ISO base media file format
iv © ISO/IEC 2003 — All rights reserved
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
ITU-T RECOMMENDATION
Information technology –
JPEG 2000 image coding system: Reference software
1 Scope
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 defines a set of lossless and lossy compression methods for coding continuous-
tone, bi-level, greyscale or colour digital still images. This Recommendation | International Standard provides two
independently created software reference implementations of ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1, in order to assist
implementers of ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 in testing and understanding its content.
The reference software is informative only. This Recommendation | International Standard does not define any
additional part of the JPEG 2000 image coding system.
Each version of the reference software contains source code, which may be compiled to provide the following
functionality:
– transcoding from selected, widely available image formats into a JPEG 2000 codestream;
– transcoding from selected, widely available image formats into the JP2 file format;
– selection of a wide range of JPEG 2000 encoding options (as documented in each reference software);
– decoding from a JPEG 2000 codestream to a range of selected widely available image formats;
– partial processing of a JP2 file to extract a JPEG 2000 codestream for decoding to a range of selected
widely available image formats;
NOTE – The reference software does not implement a conforming JP2 file reader. See clause 9.
– some additional tools to help with evaluation and testing.
The reference software is intended for use as a testing and validation tool for other implementations of JPEG 2000, and
to help in the understanding of ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. Although components of the reference software
may find application in software intended for product development, this was not an objective of the development of this
software, and prospective implementors are cautioned against making any estimations of performance or resource usage
based on the reference software.
2 Normative references
The following Recommendations and International Standards contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of the Recommendation | International Standard. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All Recommendations and Standards are subject to revision, and parties to agreements based on this
Recommendation | International Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
edition of the Recommendations and Standards listed below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently
valid International Standards. The Telecommunication Standardization Bureau of the ITU maintains a list of currently
valid ITU-T Recommendations.
2.1 Identical Recommendations | International Standards
– ITU-T Recommendation T.800 (2002) | ISO/IEC 15444-1:2002, Information technology – JPEG 2000
Image Coding System: Core coding system.
2.2 Additional references
– ISO/IEC 9899:1999, Programming languages – C.
– ISO/IEC 9945-1:1996, Information technology – Portable Operating System Interface (POSIX) – Part 1:
System Application Program Interface (API) (C language).
– ISO/IEC 9945-2:1993, Information technology – Portable Operating System Interface (POSIX) – Part 2:
Shell and utilities.
ITU-T Rec. T.804 (08/2002) 1
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
3 Definitions
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following definitions apply:
3.1 big endian: The bits of a value representation occur in order from most significant to least significant.
3.2 bit: A contraction of the term "binary digit"; a unit of information represented by a zero or a one.
3.3 bit-plane: A two-dimensional array of bits. In this Recommendation | International Standard, a bit-plane
refers to all the bits of the same magnitude in all coefficients or samples. This could refer to a bit-plane in a component,
tile-component, code-block, region of interest, or other.
3.4 bit stream: The actual sequence of bits resulting from the coding of a sequence of symbols. It does not
include the markers or marker segments in the main and tile-part headers or the EOC marker. It does include any packet
headers and in stream markers and marker segments not found within the main or tile-part headers.
3.5 box: A portion of the file format defined by a length and unique box type. Boxes of some types may contain
other boxes.
3.6 box contents: Refers to the data wrapped within the box structure. The contents of a particular box are stored
within the DBox field within the Box data structure.
3.7 byte: Eight bits.
3.8 channel: One logical component of the image. A channel may be a direct representation of one component
from the codestream, or may be generated by the application of a palette to a component from the codestream.
3.9 code-block: A rectangular grouping of coefficients from the same subband of a tile-component.
3.10 coder: An embodiment of either an encoding or decoding process.
3.11 codestream: A collection of one or more bit streams and the main header, tile-part headers, and the EOC
required for their decoding and expansion into image data. This is the image data in a compressed form with all of the
signalling needed to decode.
3.12 coefficient: The values that are the result of a transformation.
3.13 component: A two-dimensional array of samples. An image typically consists of several components, for
instance representing red, green and blue.
3.14 compressed image data: Part or all of a bit stream. Can also refer to a collection of bit streams in part or all
of a codestream.
3.15 decoder: An embodiment of a decoding process, and optionally a colour transformation process.
3.16 decoding process: A process which takes as its input all or part of a codestream and outputs all or part of a
reconstructed image.
3.17 discrete wavelet transformation (DWT): A transformation that iteratively transforms one signal into two or
more filtered and decimated signals corresponding to different frequency bands. This transformation operates on
spatially discrete samples.
3.18 encoder: An embodiment of an encoding process.
3.19 encoding process: A process, that takes as its input all or part of a source image data and outputs a
codestream.
3.20 file format: A codestream and additional support data and information not explicitly required for the
decoding of codestream. Examples of such support data include text fields providing titling, security and historical
information, data to support placement of multiple codestreams within a given data file, and data to support exchange
between platforms or conversion to other file formats.
3.21 header: Either a part of the codestream that contains only markers and marker segments (main header and
tile-part header) or the signalling part of a packet (packet header).
3.22 image: The set of all components.
3.23 image area: A rectangular part of the reference grid, registered by offsets from the origin and the extent of the
reference grid.
3.24 image area offset: The number of reference grid points down and to the right of the reference grid origin
where the origin of the image area can be found.
2 ITU-T Rec. T.804 (08/2002)
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
3.25 image data: The components and component samples making up an image. Image data can refer to either the
source image data or the reconstructed image data.
3.26 irreversible: A transformation, progression, system, quantization, or other process that, due to systemic or
quantization error, disallows lossless recovery. An irreversible process can only lead to lossy compression.
3.27 JP2: The name of the file format defined by ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.
3.28 JPEG: Used to refer globally to the encoding and decoding process of the following Recommendations |
International Standards:
– ITU-T Recommendation T.81 (1992) | ISO/IEC 10918-1:1994, Information technology – Digital
compression and coding of continuous-tone still images: Requirements and guidelines.
– ITU-T Recommendation T.83 (1994) | ISO/IEC 10918-2:1995, Information technology – Digital
compression and coding of continuous-tone still images: Compliance testing.
– ITU-T Recommendation T.84 (1996) | ISO/IEC 10918-3:1997, Information technology – Digital
compression and coding of continuous-tone still images: Extensions.
– ITU-T Recommendation T.84 (1996)/Amd. 1 (1999), Information technology – Digital compression and
coding of continuous-tone still images: Extensions – Amendment 1: Provisions to allow registration of
new compression types and versions in the SPIFF header.
– ITU-T Recommendation T.86 (1998) | ISO/IEC 10918-4, Information technology – Digital compression
and coding of continuous-tone still images: Registration of JPEG Profiles, SPIFF Profiles, SPIFF Tags,
SPIFF colour Spaces, APPn Markers, SPIFF Compression types and Registration authorities
(REGAUT).
3.29 JPEG 2000: Used to refer globally to the encoding and decoding processes in this Recommendation |
International Standard and their embodiment in applications.
3.30 layer: A collection of compressed image data from coding passes of one, or more, code-blocks of a tile-
component. Layers have an order for encoding and decoding that must be preserved.
3.31 lossless: A descriptive term for the effect of the overall encoding and decoding processes in which the output
of the decoding process is identical to the input to the encoding process. Distortion free restoration can be assured. All
of the coding processes or steps used for encoding and decoding are reversible.
3.32 lossy: A descriptive term for the effect of the overall encoding and decoding processes in which the output of
the decoding process is not identical to the input to the encoding process. There is distortion (measured
mathematically). At least one of the coding processes or steps used for encoding and decoding is irreversible.
3.33 marker: A two-byte code in which the first byte is hexadecimal FF (0xFF) and the second byte is a value
between 1 (0x01) and hexadecimal FE (0xFE).
3.34 marker segment: A marker and associated (not empty) set of parameters.
3.35 packet: A part of the bit stream comprising a packet header and the compressed image data from one layer of
one precinct of one resolution level of one tile-component.
3.36 packet header: Portion of the packet that contains signalling necessary for decoding that packet.
3.37 precinct: A one rectangular region of a transformed tile-component, within each resolution level, used for
limiting the size of packets.
3.38 precision: Number of bits allocated to a particular sample, coefficient, or other binary numerical
representation.
3.39 progression: The order of a codestream where the decoding of each successive bit contributes to a "better"
reconstruction of the image. What metrics make the reconstruction "better" is a function of the application. Some
examples of progression are increasing resolution or improved sample fidelity.
3.40 quantization: A method of reducing the precision of the individual coefficients to reduce the number of bits
used to entropy code them. This is equivalent to division while compressing and multiplying while decompressing.
Quantization can be achieved by an explicit operation with a given quantization value or by dropping (truncating)
coding passes from the codestream.
3.41 raster order: A particular sequential order of data of any type within an array. The raster order starts with the
top left data point and moves to the immediate right data point, and so on, to the end of the row. After the end of the
row is reached, the next data point in the sequence is the left-most data point immediately below the current row. This
order is continued to the end of the array.
ITU-T Rec. T.804 (08/2002) 3
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
3.42 reconstructed image: An image, that is the output of a decoder.
3.43 reconstructed sample: A sample reconstructed by the decoder. This always equals the original sample value
in lossless coding but may differ from the original sample value in lossy coding.
3.44 reference grid: A regular rectangular array of points used as a reference for other rectangular arrays of data.
Examples include components and tiles.
3.45 reference tile: A rectangular sub-grid of any size associated with the reference grid.
3.46 region of interest (ROI): A collection of coefficients that are considered of particular relevance by some user
defined measure.
3.47 resolution level: Equivalent to decomposition level with one exception: the LL subband is also a separate
resolution level.
3.48 reversible: A transformation, progression, system, or other process that does not suffer systemic or
quantization error and, therefore, allows lossless signal recovery.
3.49 sample: One element in the two-dimensional array that comprises a component.
3.50 source image: An image used as input to an encoder.
3.51 subband: A group of transform coefficients resulting from the same sequence of low-pass and high-pass
filtering operations, both vertically and horizontally.
3.52 subband coefficient: A transform coefficient within a given subband.
3.53 tile: A rectangular array of points on the reference grid, registered with and offset from the reference grid
origin and defined by a width and height. The tiles which overlap are used to define tile-components.
3.54 tile-component: All the samples of a given component in a tile.
3.55 tile index: The index of the current tile ranging from zero to the number of tiles minus one.
3.56 transformation: A mathematical mapping from one signal space to another.
4 Abbreviations and symbols
4.1 Abbreviations
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following abbreviations apply.
CCITT International Telegraph and Telephone Consultative Committee, now ITU-T
ICC International Colour Consortium
ICT Irreversible Colour transformation
IEC International Electrotechnical Commission
ISO International Organization for Standardization
ITTF Information Technology Task Force
ITU International Telecommunication Union
ITU-T International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector
(formerly the CCITT)
JPEG Joint Photographic Experts Group – The joint ISO/ITU committee responsible for developing
standards for continuous-tone still picture coding. It also refers to the standards produced by
this committee: ITU-T Rec. T.81 | ISO/IEC 10918-1, ITU-T Rec. T.83 | ISO/IEC 10918-2,
ITU-T Rec. T.84 | ISO/IEC 10918-3 and ITU-T Rec. T.87 | ISO/IEC 14495-1.
JURA JPEG Utilities Registration Authority
1D-DWT One-dimensional Discrete Wavelet Transformation
FDWT Forward Discrete Wavelet Transformation
IDWT Inverse Discrete Wavelet Transformation
LSB Least Significant Bit
MSB Most Significant Bit
4 ITU-T Rec. T.804 (08/2002)
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
PCS Profile Connection Space
RCT Reversible Colour Transformation
ROI Region of Interest
SNR Signal to Noise Ratio
UCS Universal Character Set
URI Uniform Resource Identifier
URL Uniform Resource Locator
UTF-8 UCS Transformation Format 8
UUID Universal Unique Identifier
XML Extensible Markup Language
W3C World-Wide Web Consortium
4.2 Symbols
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following symbols apply.
0x---- Denotes a hexadecimal number
\nnn A three-digit number preceded by a backslash indicates the value of a single byte within a character
string, where the three digits specify the octal value of that byte
COC Coding style component marker
COD Coding style default marker
COM Comment marker
CRG Component registration marker
EPH End of packet header marker
EOC End of codestream marker
PLM Packet length, main header marker
PLT Packet length, tile-part header marker
POC Progression order change marker
PPM Packed packet headers, main header marker
PPT Packed packet headers, tile-part header marker
QCC Quantization component marker
QCD Quantization default marker
RGN Region of interest marker
SIZ Image and tile size marker
SOC Start of codestream marker
SOP Start of packet marker
SOD Start of data marker
SOT Start of tile-part marker
TLM Tile-part lengths marker
5 Conventions
The source files provided are supplied in the form of an individual zip file for each source tree. File locations given in
this Recommendation | International Standard are expressed relative to the top level of the corresponding source tree. A
Unix style file structure and delimiters are assumed.
Basic instructions are provided within the reference software for the installation and compilation of the sources under a
variety of operating systems and platforms. No support can be provided by ISO | ITU-T beyond that offered in this
Recommendation | International Standard and through links on the official JPEG web site, http://www.jpeg.org.
ITU-T Rec. T.804 (08/2002) 5
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ISO/IEC 15444-5:2003 (E)
6 General description
Two independent and separate software source trees are provided. These are:
– JASPER.ZIP, provided as indicated in the file COPYRIGHT, contained within the zip file. This is
written in the C programming language, and should compile and run on any platform with a C language
implementation conforming to ISO/IEC 9899:1999, and supporting a subset of the POSIX C API,
ISO/IEC 9945-1:1996.
– JJ2000.ZIP, provided as indicated in the file COPYRIGHT, contained within the zip file. This is
TM
written in the Java programming language, and executes under versions of the Java Virtual Machine
(JVM) from version 1.1.1 onwards.
The supplied executables are described briefly in clause 8, and in more detail with some information about the supplied
source code in Annex A (JasPer) and Annex B (JJ2000).
Both distributions have been tested as meeting the coding and decoding requirements for codestreams identified in
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. Formal compliance is beyond the scope of this Recommendation | International
Standard.
7 Copyright and licensing
These software modules were originally developed by the parties indicated in the file COPYRIGHT within each
package forming a part of this Recommendation | International Standard, in the course of development of ITU-T
Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. These software modules are separate and discrete implementations of ITU-T
Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. ISO/IEC draws the attention of the users of these software modules to the license terms
and conditions specified in the file LICENSE in each implementation. Those intending to use these software modules
in hardware or software products are advised that their use may infringe existing patents. In particular, the original
developers of these software modules and their respective companies, the editors and their companies, and ISO/IEC
have disclaimed liability for any proposed use of these software modules or modifications thereof. No licensing is
implied for their use in whole or in part in products that fail to conform to ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. The
original software authors retain full rights to use the code within this Recommendation | International Standard for their
own purposes, to assign or donate the code to a third party and to inhibit third parties from using the code for products
that fail to conform to ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.
The two distributions have differing copyright and licensing restrictions, which reflect the different requirements and
operating environments of those organizations that have contributed to the development of the software.
8 Platform requirements
Both reference software implementations have been successfully built on a variety of operating platforms and with a
selection of compilers. They have been written with portability and comprehensibility in mind. Platforms for which
there is specific installation documentation are indicate
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 15444-5
Première édition
2003-11-15
Technologies de l'information — Système
de codage d'image JPEG 2000: Logiciels
de référence
Information technology — JPEG 2000 image coding system: Reference
software
Numéro de référence
ISO/CEI 15444-5:2003(F)
©
ISO/CEI 2003
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ISO/CEI 15444-5:2003(F)
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Les contrevenants pourront être poursuivis.
Version française parue en 2004
Publié en Suisse
ii © ISO/CEI 2003 – Tous droits réservés
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ISO/CEI 15444-5:2003(F)
TABLE DES MATIÈRES
Page
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
2.1 Recommandations | Normes internationales identiques. 1
2.2 Références additionnelles. 1
3 Définitions. 2
4 Abréviations et symboles . 4
4.1 Abréviations. 4
4.2 Symboles. 5
5 Conventions. 6
6 Description générale. 6
7 Droits d'auteur et licences. 6
8 Exigences relatives aux plates-formes. 7
8.1 Exigences liées au logiciel Jasper . 7
8.2 Exigences relatives au logiciel JJ2000 . 7
9 Structure du code de référence . 7
9.1 Exécutables Jasper . 7
9.2 Exécutables JJ2000 . 8
10 Propriété intellectuelle. 8
11 Disponibilité et mises à jour des logiciels . 8
Annexe A – Logiciel de référence JASPER-C – Description. 9
A.1 Introduction. 9
A.2 Mises à jour du logiciel . 9
A.3 Numérotation des versions. 9
A.4 Vue d'ensemble du logiciel . 9
A.5 Bibliothèque JasPer. 10
A.6 Programmes d'application de démonstration JasPer. 10
A.7 Spécifications logicielles. 11
A.8 Conception du logiciel . 11
A.9 Utilisation du logiciel. 11
®
Annexe B – Logiciel de référence JJ2000 – Java – Description du logiciel. 12
B.1 Introduction. 12
B.2 Mises à jour du logiciel . 12
B.3 Architecture du logiciel. 12
B.4 Installation et fonctionnement du logiciel . 13
Fichiers électroniques:
JASPER logiciel de référence
JJ2000 logiciel de référence
© ISO/CEI 2003 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/CEI 15444-5:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) et la CEI (Commission électrotechnique internationale)
forment le système spécialisé de la normalisation mondiale. Les organismes nationaux membres de l'ISO ou
de la CEI participent au développement de Normes internationales par l'intermédiaire des comités techniques
créés par l'organisation concernée afin de s'occuper des domaines particuliers de l'activité technique. Les
comités techniques de l'ISO et de la CEI collaborent dans des domaines d'intérêt commun. D'autres
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO et la CEI
participent également aux travaux. Dans le domaine des technologies de l'information, l'ISO et la CEI ont créé
un comité technique mixte, l'ISO/CEI JTC 1.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale du comité technique mixte est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par le comité technique mixte sont soumis aux organismes nationaux pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
organismes nationaux votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO et la CEI ne sauraient être tenues pour
responsables de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/CEI 15444-5 a été élaborée par le comité technique mixte ISO/CEI JTC 1, Technologies de
l'information, sous-comité SC 29, Codage du son, de l’image, de l’information multimédia et hypermédia, en
collaboration avec l'UIT-T. Le texte identique est publié en tant que Rec. UIT-T T.804.
L’ISO/CEI 15444 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Technologies de
l'information — Système de codage d’image JPEG 2000:
Partie 1: Système de codage de noyau
Partie 2: Extensions
Partie 3: Motion JPEG 2000
Partie 4: Essais de conformité
Partie 5: Logiciels de référence
Partie 6: Format de fichier d'image de composant
Partie 9: Outils d'interactivité, API et protocoles
Partie 12: Format ISO de base pour les fichiers médias
iv © ISO/CEI 2003 – Tous droits réservés
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ISO/CEI 15444-5:2003 (F)
NORME INTERNATIONALE
RECOMMANDATION UIT-T
Technologies de l'information – Système de codage d'image JPEG 2000:
logiciels de référence
1 Domaine d'application
La Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 définit un ensemble de méthodes de compression sans perte et avec perte pour
le codage d'images numériques fixes à modelé continu, monochromes, en échelle de gris ou en couleur. La présente
Recommandation | Norme internationale contient deux implémentations de référence de la Rec. UIT-T T.800 |
ISO/CEI 15444-1 sous forme de logiciels créés indépendamment l'un de l'autre, afin d'aider les personnes chargées de
l'implémentation de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 à tester et à comprendre son contenu.
Les logiciels de référence ne sont donnés qu'à titre indicatif. La présente Recommandation | Norme internationale ne
définit pas d'autres parties du système de codage d'images JPEG 2000.
Chaque version des logiciels de référence contient un code source, qui peut être compilé pour offrir les fonctionnalités
suivantes:
− transcodage de formats d'images courants en un flux codé JPEG 2000;
− transcodage de formats d'images courants en un format de fichier JP2;
− choix d'une large gamme d'options de codage JPEG 2000 (telles qu'indiquées dans chaque logiciel de
référence);
− décodage d'un flux codé JPEG 2000 en une série de formats d'images courants;
− traitement partiel d'un fichier JP2 en vue de l'extraction d'un flux codé JPEG 2000 nécessaire au
décodage d'une série de formats d'images courants;
NOTE – Les logiciels de référence n'implémentent pas un lecteur de fichier JP2 conforme. Voir l'article 9.
− d'autres outils permettant de procéder à une évaluation et à des essais.
Les logiciels de référence sont destinés à tester et à valider d'autres applications de systèmes JPEG 2000 et à mieux
comprendre la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1. Même s'ils contiennent des composants qui peuvent être utilisés
dans des logiciels destinés au développement de produits, les logiciels de référence n'ont pas été conçus dans cet
objectif. Ainsi, les responsables de l'implémentation ne sont pas encouragés à utiliser les logiciels de référence pour
évaluer la qualité de fonctionnement ou l'utilisation de ressources.
2 Références normatives
Les Recommandations UIT-T et les Normes internationales suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la
référence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Recommandation | Norme internationale.
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toutes Recommandations et Normes sont
sujettes à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Recommandation | Norme internationale
sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des Recommandations et Normes
internationales indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales
en vigueur. Le Bureau de la normalisation des télécommunications de l'UIT tient à jour une liste des Recommandations
UIT-T en vigueur.
2.1 Recommandations | Normes internationales identiques
− Recommandation UIT-T T.800 (2002) | ISO/CEI 15444-1:2003, Technologies de l'information – Système
de codage d'images JPEG 2000: système de codage de base.
2.2 Autres références
− ISO/CEI 9899:1999, Langages de programmation – C.
Rec. UIT-T T.804 (08/2002) 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/CEI 15444-5:2003 (F)
− ISO/CEI 9945-1:1996, Technologies de l'information – Interface pour la portabilité des systèmes
(POSIX) – Partie 1: Interface programme de systèmes d'application (API) (Langage C).
− ISO/CEI 9945-2:1993, Technologies de l'information – Interface pour la portabilité des systèmes
(POSIX) – Partie 2: Enveloppe et services.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme international les définitions suivantes s'appliquent.
3.1 gros-boutiste: représentation de valeur dans laquelle les éléments binaires se présentent en séquence du poids
fort au poids faible.
3.2 bit: contraction du terme anglais "binary digit" (chiffre binaire); unité d'information représentée par zéro ou
un.
3.3 plan binaire: matrice binaire à deux dimensions. Dans la présente Recommandation | Norme internationale,
un plan binaire se rapporte à tous les bits de même poids d'un ensemble de coefficients ou d'échantillons. Il peut s'agir
d'un plan binaire dans une composante, une composante-pavé, un bloc codé, une région intéressante, ou autre.
3.4 flux binaire: séquence binaire effective résultant du codage d'une séquence de symboles. Ce flux ne
comprend pas les marqueurs ou segments marqueurs contenus dans l'en-tête principal ou l'en-tête des éléments de pavé,
ou le marqueur de fin EOC. Il comprend en revanche tout en-tête de paquet et tous marqueurs et segments-marqueurs
du flux ne se trouvant pas dans l'en-tête principal ou l'en-tête d'élément de pavé.
3.5 boîte: partie du format de fichier définie par une longueur et par un type de boîte unique. Les boîtes de
certains types peuvent contenir d'autres boîtes.
3.6 contenu de boîte: données enveloppées dans la structure de boîte. Le contenu d'une boîte particulière est
mémorisé dans le champ des DBox dans la structure de boîte de données.
3.7 octet: huit bits.
3.8 canal: composante logique de l'image. Un canal peut être une représentation directe d'une composante extraite
du flux codé, ou peut être produit par l'application d'une palette à une composante extraite du flux codé.
3.9 bloc codé: groupement rectangulaire des coefficients issus de la même sous-bande d'une composante-pavé.
3.10 codeur: matérialisation d'un procédé de codage ou de décodage.
3.11 flux codé: ensemble d'un ou de plusieurs flux binaires avec l'en-tête principal, les en-têtes des éléments de
pavé et le marqueur de fin EOC requis pour leur décodage et leur expansion en données d'image. Il s'agit des données
d'image sous forme comprimée avec toute la signalisation nécessaire au décodage.
3.12 coefficient: valeur qui résulte d'une transformation.
3.13 composante: matrice bidimensionnelle d'échantillons. Une image se compose normalement de plusieurs
composantes, par exemple la rouge, la verte et la bleue.
3.14 données d'image comprimées: tout ou partie d'un flux codé. Peut également désigner un ensemble de flux
binaires dans tout ou partie d'un flux codé.
3.15 décodeur: matérialisation d'un processus de décodage et, facultativement, d'un processus de transformation
de couleur.
3.16 processus de décodage: processus qui reçoit en entrée tout ou partie d'un flux codé et génère en sortie tout ou
partie d'une image reconstruite.
3.17 transformation en ondelettes discretes (DWT, discrete wavelet transformation): transformation qui convertit
itérativement un signal en deux ou plusieurs signaux filtrés et écrêtés correspondant à différentes bandes de fréquences.
Cette transformation operé sur des échantillons spatialement discrets.
3.18 codeur: matérialisation d'un processus de codage.
3.19 processus de codage: processus qui reçoit en entrée tout ou partie des données d'image de source et génère en
sortie un flux codé.
3.20 format de fichier: informations de flux codé et données supports additionnelles non explicitement requises
pour le décodage d'un flux codé. Comme exemple de données supports, on peut citer les champs de texte fournissant les
informations de titrage, de sécurité et d'historique, les données determinant le placement de multiples flux codés dans un
2 Rec. UIT-T T.804 (08/2002)
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ISO/CEI 15444-5:2003 (F)
fichier de données, et les données de prise en charge de l'échange entre plates-formes ou de la conversion en d'autres
formats de fichier.
3.21 en-tête: partie du flux codé qui contient seulement des marqueurs et des segments-marqueurs (en-tête
principal et en-tête de pavé) ou partie de signalisation d'un paquet (en-tête de paquet).
3.22 image: ensemble de toutes les composantes.
3.23 zone d'image: partie rectangulaire de la grille de référence, enregistrée par décalages par rapport à l'origine et
l'étendue de la grille de référence.
3.24 décalage de zone d'image: nombre de points de grille de référence vers le bas et vers la droite de l'origine de
la grille de référence, où l'origine de la zone d'image peut être trouvée.
3.25 données d'image: échantillons de composantes constituant une image. Les données d'image peuvent désigner
les données d'image de source ou les données d'image reconstituées.
3.26 irréversible: transformation, progression, système, quantification ou autre processus qui, en raison d'erreur
systémique ou de quantification, empêchent le rétablissement sans perte. Un processus irréversible ne peut conduire
qu'à une compression avec perte.
3.27 JP2: nom du format de fichier défini dans la Rec. UIT-T.800 | ISO/CEI 15444-1.
3.28 JPEG: terme utilisé comme référence mondiale aux processus de codage et décodage dans les
Recommandations | Normes internationales suivantes:
− Rec. UIT-T T.81 (1992) | ISO/CEI 10918-1:1994, Technologies de l'information – Compression
numérique et codage des images fixes de nature photographique – Prescriptions et lignes directrices.
− Rec. UIT-T T.83 (1994) | ISO/CEI 10918-2:1995, Technologies de l'information – Compression et
codage numériques des images fixes à modelé continu: tests de conformité.
− Rec. UIT-T T.84 (1996) | ISO/CEI 10918-3:1996, Technologies de l'information – Compression et
codage numériques des images fixes à modelé continu: extensions.
− Rec. UIT-T T.84 (1996)/Amd.1 (1999), Technologies de l'information – Compression et codage
numériques des images fixes à modelé continu: extensions – Amendement 1: Dispositions visant à
permettre l'enregistrement de nouveaux types de compression et de nouvelles versions dans l'en-tête du
format SPIFF.
− Rec. UIT-T T.86 (1998) | ISO/CEI 10918-4:1999, Technologies de l'information – Compression
numérique et codage des images fixes à modelé continu: enregistrement des profils JPEG, des profils
SPIFF, des étiquettes SPIFF, des espaces chromatiques SPIFF, des marqueurs APPn, des types de
compression SPIFF et des organismes d'enregistrement (REGAUT).
3.29 JPEG 2000: terme utilisé comme référence mondiale aux processus de codage et de décodage dans la
présente Recommandation | Norme internationale et dans leur matérialisation en applications.
3.30 couche: collection de données d'image comprimées issue des passes de codage d'un ou de plusieurs blocs
codés d'une composante-pavé. Les couches ont un ordre de codage et de décodage qui doit être préservé.
3.31 sans perte: terme qualifiant l'effet de processus globaux de codage et de décodage dans lesquels la sortie du
processus de décodage est identique à l'entrée du processus de codage. Un rétablissement sans distorsion peut être
assuré. Tous les processus ou toutes les étapes de codage utilisés pour le codage et le décodage sont alors réversibles.
3.32 avec perte: terme qualifiant l'effet de processus globaux de codage et de décodage dans lesquels la sortie du
processus de décodage n'est pas identique à l'entrée du processus de codage. Il y a distorsion (mesurée
mathématiquement). Au moins un des processus ou étapes de codage ou de décodage est alors irréversible.
3.33 marqueur: code de deux octets dans lequel le premier octet est le nombre hexadécimal FF (0xFF) et où le
second octet est une valeur comprise entre 1 (0x01) et le nombre hexadécimal FE (0xFE).
3.34 segment marqueur: marqueur et son ensemble de paramètres (non vide) associé.
3.35 paquet: partie du flux codé composé d'un en-tête de paquet et des données d'image comprimées issus d'une
seule couche d'un district d'un même niveau de résolution d'une composante-pavé.
3.36 en-tête de paquet: portion du paquet qui contient la signalisation nécessaire pour le décodage de ce paquet.
3.37 district: région rectangulaire d'une composante-pavé transformée, dans chaque niveau de résolution, utilisée
pour limiter la taille de paquets.
Rec. UIT-T T.804 (08/2002) 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/CEI 15444-5:2003 (F)
3.38 précision: nombre de bits alloués à un échantillon à un coefficient ou à une autre représentation numérique
binaire.
3.39 progression: ordonnancement d'un flux codé où le décodage de chaque bit successif contribue à une
"meilleure" reconstruction de l'image. La mesure qui rend compte de "l'amélioration" de la reconstruction est fonction
de l'application. Exemples de progressivité: résolution croissante ou meilleure fidélité d'échantillon.
3.40 quantification: méthode de réduction de la précision des différents coefficients visant à réduire le nombre de
bits utilisés pour les représenter. La quantification équivaut à une division lors de la compression et à une multiplication
lors de la décompression. La quantification peut être réalisée par une opération explicite avec une valeur de
quantification donnée (quantification scalaire) ou par omission (troncature) de passes de codage dans le flux codé.
3.41 ordre de balayage: ordre séquentiel particulier de données d'un type quelconque dans une matrice. L'ordre de
balayage commence au coin gauche supérieur des données et se déplace vers le point de données situé immédiatement à
droite et ainsi de suite jusqu'à la fin de la rangée. Une fois que la fin de la rangée est atteinte, le prochain point de
données dans la séquence est celui qui est situé le plus à gauche immédiatement au-dessous de la rangée actuelle. Cet
ordre est suivi jusqu'à la fin de la matrice.
3.42 image reconstruite: image qui est la sortie d'un décodeur.
3.43 échantillon reconstruit: échantillon reconstruit par le décodeur. Il est toujours égal à la valeur originale de
l'échantillon en codage sans perte mais peut différer par rapport à cette valeur en codage avec perte.
3.44 grille de référence: série tabulaire de points en rectangle régulier, qui est utilisée comme référence pour
d'autres séries tabulaires rectangulaires de données. Exemples: composants ou pavés.
3.45 pavé de référence: sous-grille rectangulaire de dimensions quelconques associée à la grille de référence.
3.46 région intéressante (ROI, region of interest): ensemble des coefficients considérés comme ayant un intérêt
particulier du point de vue d'une certaine mesure définie par l'utilisateur.
3.47 niveau de résolution: équivalent au niveau de décomposition à une exception près: la sous-bande LL est
également un niveau de résolution distinct.
3.48 réversible: transformation, progression, système ou autre processus qui n'admet pas d'erreur systémique ou de
quantification et qui permet donc un rétablissement sans perte du signal.
3.49 échantillon: élément de la série tabulaire à deux dimensions qui constitue un composant.
3.50 image source: image utilisée comme entrée dans un codeur.
3.51 sous-bande: groupe de coefficients de transformée résultant de la même séquence d'opérations de filtrage
passe-bas et passe-haut, aussi bien verticalement qu'horizontalement.
3.52 coefficient de sous-bande: coefficient de transformée dans une sous-bande donnée.
3.53 pavé: matrice rectangulaire de points sur la grille de référence, repérée par un décalage par rapport à l'origine
de la grille de référence et définie par une largeur et une hauteur. Les pavés qui se chevauchent sont utilisés pour définir
des composants de pavé.
3.54 composante-pavé: tous les échantillons d'une composante donnée dans un pavé.
3.55 index de pavé: index du pavé actuel compris entre zéro et le nombre de pavés moins un.
3.56 transformation: application mathématique d'un espace de signal à un autre.
4 Abréviations et symboles
4.1 Abréviations
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les abréviations suivantes s'appliquent:
CCITT Comité consultatif international télégraphique et téléphonique, maintenant UIT-T
ICC Consortium international de la couleur (international colour consortium)
ICT Transformation chromatique irréversible (irreversible colour transformation)
CEI Commission électrotechnique internationale
ISO Organisation internationale de normalisation (International Organization for Standardization)
ITTF Groupe d'action pour la technologie de l'information (information technology task force)
4 Rec. UIT-T T.804 (08/2002)
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ISO/CEI 15444-5:2003 (F)
UIT Union internationale des télécommunications
UIT-T Union internationale des télécommunications – Secteur de la normalisation des télécommunications
(anciennement CCITT)
JPEG Groupe mixte d'experts sur les images demi-tons (joint photographic experts group) – Comité mixte
ISO/UIT chargé de l'élaboration des normes relatives au codage des images fixes à modelé continu.
Cet acronyme se rapporte également aux normes produites par ce comité: Rec. UIT-T T.81 |
ISO/CEI 10918-1, Rec. UIT-T T.83 | ISO/CEI 10918-2, Rec. UIT-T T.84 | ISO/CEI 10918-3 et
Rec. UIT-T T.87 | ISO/CEI 14495-1
JURA Organisme d'enregistrement des utilitaires JPEG (JPEG utilities registration authority)
1D-DWT Transformation unidimensionnelle en ondelettes discrètes (one-dimensional discrete wavelet
transformation)
FDWT Transformation directe en ondelettes discrètes (forward discrete wavelet transformation)
IDWT Transformation inverse en ondelettes discrètes (inverse discrete wavelet transformation)
LSB Bit de plus faible poids (least significant bit)
MSB Bit de plus fort poids (most significant bit)
PCS Espace de connexion de profil (profile connection space)
RCT Transformation chromatique réversible (reversible colour transformation)
ROI Région intéressante (region of interest)
SNR Rapport signal sur bruit (signal to noise ratio)
UCS Jeu de caractères universel (universal character set)
URI Identificateur uniforme de ressources (uniform resource identifier)
URL Localisateur uniforme de ressources (uniform resource locator)
UTF-8 Format de transformation UCS à 8 bits (UCS transformation format 8)
UUID Identificateur universel unique (universal unique identifier)
XML Langage de balisage extensible (extensible markup language)
W3C Consortium mondial W3 (world-wide web consortium)
4.2 Symboles
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les symboles suivants s'appliquent.
0x---- Indique un nombre hexadécimal
\nnn Nombre à trois chiffres précédé par une barre oblique inverse indiquant la valeur d'un octet isolé
dans une chaîne de caractères, où les trois chiffres spécifient la valeur octale de cet octet
COC Marqueur de composante de style de codage (coding style component marker)
COD Marqueur de style de codage par défaut (coding style default marker)
COM Marqueur de commentaire (comment marker)
CRG Marqueur d'enregistrement de composante (component registration marker)
EPH Marqueur de fin d'en-tête de paquet (end of packet header marker)
EOC Marqueur de fin de flux codé (end of codestream marker)
PLM Marqueur d'en-tête principal de longueur de paquet (packet length, main header marker)
PLT Marqueur d'en-tête de partie de pavé de longueur de paquet (packet length, tile-part header marker)
POC Marqueur de changement de l'ordre de progression (progression order change marker)
PPM Marqueur d'en-tête principal de paquet compact (packed packet headers, main header marker)
PPT Marqueur d'en-tête de partie de pavé de paquet compact (packed packet headers, tile-part header
marker)
QCC Marqueur de composante de quantification (quantization component marker)
QCD Marqueur de quantification par déf
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 15444-5
Première édition
2003-11-15
Technologies de l'information — Système
de codage d'image JPEG 2000: Logiciels
de référence
Information technology — JPEG 2000 image coding system: Reference
software
Numéro de référence
ISO/CEI 15444-5:2003(F)
©
ISO/CEI 2003
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/CEI 15444-5:2003(F)
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