JPEG 2000

JPEG2000

Расширение |  `.jp2`, `.j2k`, `.jpf`, `.jpm`, `.jpg2`, `.j2c`, `.jpc`, `.jpx` или `.mj2`
MIME-тип |  image/jp2[1] и image/jpm[2]
Разработчик |  Объединённая группа экспертов по фотографии
Тип формата |  Графический формат
Стандарт(ы) |  ISO/IEC 15444
Сайт |  jpeg.org/jpeg2000/ (англ.)
Медиафайлы на Викискладе

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску).

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (10 апреля 2023)

|

JPEG 2000 (или jp2) — графический формат, который вместо дискретного косинусного преобразования, применяемого в формате JPEG, использует технологию вейвлет-преобразования, основывающуюся на представлении сигнала в виде суперпозиции базовых функций — волновых пакетов.

В результате такой компрессии изображение получается более гладким и чётким, а размер файла по сравнению с JPEG при одинаковом качестве оказывается меньшим. JPEG 2000 полностью свободен от главного недостатка своего предшественника: благодаря использованию вейвлетов, изображения, сохранённые в этом формате, при высоких степенях сжатия не содержат артефактов в виде «решётки» из блоков размером 8х8 пикселей. Формат JPEG 2000 так же, как и JPEG, поддерживает так называемое «прогрессивное сжатие», позволяющее по мере загрузки видеть сначала размытое, а затем — всё более чёткое изображение.

По состоянию на 2018 год так и не получил широкого распространения. Это вызвано многими причинами, в своё время повлиявшими на принятие стандарта. К их числу относятся сложность реализации и требовательность к памяти[3].

## Содержание

* 1 Достоинства
* 2 Родственные стандарты
* 3 Приложения JPEG 2000
* 4 Сходства с компрессором ICER
* 5 Правовые споры
* 6 Артефакты, возникающие при сжатии
* 7 Сравнение с PNG
* 8 См. также
* 9 Примечания
* 10 Литература
* 11 Ссылки

## Достоинства

[править | править код]

Сравнение JPEG и JPEG 2000

Основные достоинства JPEG 2000 по сравнению с JPEG:

* Бо́льшая степень сжатия, достигаемая благодаря использованию дискретного вейвлет-преобразования и более сложного энтропийного кодирования.

* Масштабируемость фрагментов изображений: JPEG 2000 обеспечивает бесшовное сжатие разных компонентов изображения, с каждым компонентом хранится от 1 до 16 бит на семпл. Благодаря разбиению на блоки можно хранить изображения разных разрешений в одном кодовом потоке.

* Произвольный доступ к кодовому потоку, также иногда называемый доступом к областям интереса[англ.]: кодовый поток JPEG 2000 обеспечивает несколько механизмов для поддержки произвольного доступа, также поддерживается несколько степеней разбиения на части (области интереса).

* Гибкий формат файла: форматы файлов JP2 и JPX обеспечивают хранение информации о цветовых пространствах, метаданных и информации для согласованного доступа в сетевых приложениях, взаимодействующих с помощью протокола JPEG Part 9 JPIP.

Другие достоинства JPEG 2000 представлены на официальной странице.

## Родственные стандарты

[править | править код]

К стандарту JPEG 2000 имеется несколько дополнений, некоторые из них ещё не реализованы, среди которых:

* ISO/IEC 15444-2:2000 — дополнительные функциональные возможности, такие как сеточное квантование, расширенный формат файла и дополнительные преобразования цветовых пространств;
* ISO/IEC 15444-4:2000 — тестирование ссылок;
* ISO/IEC 15444-6:2000 — составной формат файлов изображения, позволяет сжимать одновременно текст и изображение;
* JPSEC — расширение для безопасной передачи изображений (обсуждается в ISO);
* JPIP — основанный на соединении просмотр изображений (обсуждается в ISO).

## Приложения JPEG 2000

[править | править код]

Основные области применения этого стандарта:

* цифровой кинематограф;
* Для хранения фотографии владельца в биометрических паспортах (на момент 08.03.2013 для сжатия используется JasPer 1.6)
* Библиотека Конгресса США использует JPEG 2000 как один из форматов для хранения оцифрованных версий географических карт.[4]

## Сходства с компрессором ICER

[править | править код]

JPEG 2000 во многом сходен с форматом сжатия изображений ICER, используемым NASA для сжатия изображений в космических экспериментах.

ICER также основан на вейвлетах и обеспечивает:

* прогрессивное кодирование,
* сжатие без потерь (в отличие от JPEG 2000, ICER в этом режиме использует модифицированный компрессор LOCO-I (англ. Low Complexity Lossless Compression of Images)),
* сжатие с потерями,
* коррекцию ошибок, позволяющую ограничить эффект потери данных в канале связи.

ICER в целом обеспечивает сжатие, сравнимое с JPEG 2000.

Функциональные возможности ICER, сходные с JPEG 2000, состоят в том, что оба компрессора:

* обеспечивают разбиение изображения на блоки для увеличения эффективности сжатия, позволяя более эффективно использовать канал связи, оперативную память и процессорное время;
* позволяют варьировать степень сжатия в зависимости от размера изображения (в байтах);
* позволяют варьировать степень сжатия в зависимости от качества (хотя ICER варьирует степень сжатия с 1%-й погрешностью).

Различия между ICER и JPEG 2000:

* JPEG 2000 использует арифметику с плавающей запятой, ICER — только целочисленную арифметику;
* ICER использует модифицированный LOCO-компрессор для сжатия без потерь;
* JPEG 2000 использует несколько разных моделей сжатия без потерь, с помощью переключения вейвлет-компрессора в режим сжатия без потерь;
* ICER и JPEG 2000 используют разные цветовые пространства.

## Правовые споры

[править | править код]

JPEG 2000 не является свободным от патентованных алгоритмов компрессии, но усилиями комитета JPEG достигнуто согласие, что в составе этого формата они могут использоваться бесплатно:[5]

> Всегда одним из самых больших преимуществ стандартов, выпущенных комитетом JPEG, было то, что они могут быть реализованы в базовой конфигурации без каких-либо лицензионных выплат. Новый стандарт JPEG 2000 был подготовлен с учётом этой возможности, согласие было достигнуто между 20 большими организациями — держателями большинства патентов в области сжатия, что позволило использовать их интеллектуальную собственность в составе реализации стандарта без лицензионных выплат.

## Артефакты, возникающие при сжатии

[править | править код]

Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование.

Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками. В противном случае этот раздел может быть удалён. (7 декабря 2022)

|

Артефакты, возникающие при сжатии по алгоритму JPEG 2000 с высокой степенью компрессии (потерь), качественно мало отличаются от артефактов, возникающих при сжатии компрессором JPEG — в тех местах, где оригинальное изображение имело плавные цветопереходы, они становятся ещё более плавными (размытыми); в тех же местах, где были резкие переходы яркости или цвета (участки изображения с высокой контрастностью), возникает характерный артефакт в виде яркого контура, обрамляющего границу перехода, незначительно (на пару пикселов) отступающего от более тёмного участка перехода. Различия в артефактах — нет сетки в 8 на 8 пикселей; не искажаются цвета мелких деталей, сильно отличающихся по цвету от фона; артефакты, характерные для JPEG 2000, становятся заметными при больших, чем в случае JPEG, степенях сжатия.

## Сравнение с PNG

[править | править код]

Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование.

Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками. В противном случае этот раздел может быть удалён. (7 декабря 2022)

|

Хотя формат JPEG 2000 поддерживает сжатие без потерь, он не призван полностью заменить собой формат PNG, который является одним из наиболее часто используемых[источник не указан 346 дней] на сегодня[когда?] для этой цели.

Формат PNG (Portable Network Graphics) поддерживает некоторые функции, такие как прозрачность. В аспектах, связанных со сжатием без потерь, у PNG относительно лучшая программная поддержка и функциональность, потому он более приемлем для хранения изображений без потерь исходного качества.

Некорректное сравнение PNG и JPEG 2000 очень часто приводит к путанице и непониманию реального предназначения форматов. JPEG 2000 изначально разрабатывался как очень гибкая платформа для замены JPEG и частично — TIFF с возможностью сохранения 16bit, с сжатием как с потерями, так и без потерь.

PNG разрабатывался как замена GIF для работы c графикой.

## См. также

[править | править код]

* WebP
* JPEG XR
* JPEG
* JPEG-LS
* Motion JPEG 2000

## Примечания

[править | править код]

1. ↑ http://www.iana.org/assignments/media-types/image/jp2
2. ↑ http://www.iana.org/assignments/media-types/image/jpm
3. ↑ Why JPEG 2000 Never Took Off - ANSI Blog  (неопр.). Дата обращения: 15 декабря 2018. Архивировано 16 декабря 2018 года.
4. ↑ How to View (American Memory from the Library of Congress) (англ.) (2014). Дата обращения: 3 февраля 2014. Архивировано 26 января 2014 года.
5. ↑ Welcome to JPEG Архивировано 14 июля 2007 года..

## Литература

[править | править код]

* Jin Li. Image Compression: The Mathematics of JPEG 2000 (англ.) // Modern Signal Processing. — MSRI Publications, 2003. — Vol. 46. — P. 185—221.
* Taubman, David S. and Marcellin, Michael W. JPEG 2000: Image Compression Fundamentals, Standards and Practice. — Kluwer Academic Publishers, 2001. — 776 p. — ISBN 079237519X.

## Ссылки

[править | править код]

* Официальный сайт (англ.)
* Сравнение девяти JPEG 2000 кодеков по получаемому качеству
* Everything you always wanted to know about JPEG 2000 (англ.) intoPIX, 2008
* Benchmarks and performance measurements of JPEG2000 on GPU (англ.) 2018
* Библиотека OpenJPEG, это открытый проект кодека JPEG 2000

Медиаконтейнеры

Видео/аудио|

* 3GP
* ASF
* AVI
* Bink
* DMF[англ.]
* DPX[англ.]
* EVO
* FLV
* MP4
* MPEG
* MPEG-PS[англ.]
* MPEG-TS
* MXF
* Matroska (MKV)
* Ogg Media
* Ogg
* QuickTime
* RIFF
* RealMedia
* Smacker
* VOB
* WebM
* WMV
* сжатие
* сравнение

Аудио|

* AIFF
* APE
* AU[англ.]
* DSD
* DXD
* FLAC
* MLP
* MP3
* SHN[англ.]
* WAV
* WMA
* сжатие
* сравнение

Музыка|

* MIDI (KAR)
* Трекерная музыка

Растровые|

* AVIF
* DNG
* FPX
* FLIF
* HEIF
* ICER
* ICO
* ILBM
* JBIG2
* JBIG
* JPEG XR (HD Photo)
* JPEG XL
* JPEG/JP2/JPEG-LS
* MNG
* EXR
* PCX
* PNG
* PSD
* PNM
* Raw
* TIFF
* TGA
* WBMP
* WebP
* XCF
* PGF[англ.]
* Анимационные: APNG, GIF
* Без потерь: BMP
* Включая сжатие с потерями: BPG

Векторные|

* SWF
* AI
* CDR
* EPS
* PS
* SVG
* VRML
* EMF
* WMF
* X3D
* XPS
* 3D: 3DS
* Анимационные: SVG

Комплексные|

* CGM
* DjVu
* PDF

Стандарты ISO

* Категории:  Категория:Стандарты ISO
* Категория:Протоколы OSI

9999|

* 1
* 2
* 3
* 4
* 6
* 7
* 9
* 16
* 31
* -0
* -1
* -2
* -3
* -4
* -5
* -6
* -7
* -8
* -9
* -10
* -11
* -12
* -13
* 128
* 216
* 217
* 226
* 228
* 233
* 259
* 269
* 296
* 302
* 306
* 428
* 639
* -1
* 646
* 668
* 690
* 732
* 764
* 796
* 843
* 898
* 1000
* 1004
* 1007
* 1073-1
* 1413
* 1538
* 1745
* 2014
* 2015
* 2022
* 2108
* 2145
* 2146
* 2281
* 2709
* 2711
* 2788
* 3029
* 3103
* 3166
* -1
* -2
* -3
* 3297
* 3307
* 3602
* 3864
* 3901
* 3977
* 4031
* 4157
* 4217
* 5218
* 5775
* 5776
* 5964
* 6166
* 6344
* 6346
* 6425
* 6429
* 6438
* 6523
* 6709
* 7001
* 7002
* 7098
* 7185
* 7388
* 7498
* 7736
* 7810
* 7811
* 7812
* 7813
* 7816
* 8000
* 8217
* 8571
* 8583
* 8601
* 8632
* 8652
* 8691
* 8807
* 8820-5
* 8859
* -1
* -2
* -3
* -4
* -5
* -6
* -7
* -8
* -9
* -10
* -11
* -12
* -13
* -14
* -15
* -16)
* 8879
* 9000
* 9075
* 9126
* 9241
* 9362
* 9407
* 9506
* 9529
* 9564
* 9594
* 9660
* 9897
* 9945
* 9984
* 9985
* 9995

10000

19999|

* 10006
* 10118-3
* 10160
* 10161
* 10165
* 10179
* 10206
* 10303
* 10303-11
* 10303-21
* 10303-22
* 10303-238
* 10303-28
* 10383
* 10487
* 10585
* 10589
* 10646
* 10664
* 10746
* 10861
* 10957
* 10962
* 10967
* 11073
* 11170
* 11179
* 11404
* 11544
* 11783
* 11784
* 11785
* 11801
* 11898
* 11940
* 11941
* 11941 (TR)
* 11992
* 12006
* 12164
* 12182:1998
* 12207:1995
* 12207:2008
* 12234-2
* 13211
* -1
* -2
* 13216
* 13250
* 13399
* 13406-2
* 13407
* 13450
* 13485
* 13490
* 13567
* 13568
* 13584
* 13616
* 14000
* 14031
* 14396
* 14443
* 14496-10
* 14496-14
* ISO 14575
* 14644
* -1
* -2
* -3
* -4
* -5
* -6
* -7
* -8
* -9
* 14649
* 14651
* 14698
* 14698-2
* 14750
* 14882
* 14971
* 15022
* 15189
* 15288
* 15291
* 15292
* 15408
* 15444
* 15445
* 15438
* 15504
* 15511
* 15686
* 15693
* 15706
* 15706-2
* 15707
* 15897
* 15919
* 15924
* 15926
* 15926 WIP
* 15930
* 16023
* 16262
* 16750
* 17024
* 17025
* 17369
* 17799
* 17987
* 18000
* 18004
* 18014
* 18245
* 18629
* 18916
* 19005
* 19011
* 19092-1
* 19092-2
* 19114
* 19115
* 19439
* 19501:2005
* 19752
* 19757
* 19770
* 19775-1
* 19794-5

20000+|

* 20000
* 20022
* 20121
* 21000
* 21047
* 21500
* 21827:2002
* 22000
* 23008-2
* 23270
* 23360
* 24613
* 24707
* 25964-1
* 25178
* 26000
* 26300
* 26324
* 27000 series
* 27000
* 27001
* 27002
* 27003
* 27004
* 27005
* 27006
* 27007
* 27729
* 27799
* 29199-2
* 29500
* 31000
* 32000
* 38500
* 42010
* 50001
* 80000

См. также: Список статей, названия которых начинаются с «ISO»