Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article décrit la famille de normes du format de compression d’images JPEG2000 et les formats-conteneurs permettant d’encapsuler les données issues du codage. Enfin, les performances du format pour les images fixes et les images animées sont illustrées ainsi que ses différents domaines d’applications.
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This article describes the suite of the picture compression format JPEG2000 standards. The container formats used to wrap the generated codestreams are presented. The performance of the codec for both still and motion pictures is illustrated. The article concludes with an overview of the various domains of application.
Auteur(s)
-
Jean-Noël GOUYET : Ingénieur-formateur et consultant en techniques et gestion des médias numériques - Ancien chargé d"études à la Direction de la recherche de l"Ina (Institut national de l'audiovisuel)
-
Marc LEGER : Diplômé de l'École nationale supérieure Louis-Lumière. - Opérateur de prise de vues, ingénieur vision. - Responsable de filière formation aux techniques vidéo - Ina EXPERT
-
Christophe NELSON : Formateur en techniques numériques vidéo - Ina EXPERT
INTRODUCTION
Lorsqu'on aborde le sujet de la compression d'images, la première norme qui vient à l'esprit est JPEG. Créée en 1991, cette norme est en effet l'une des plus utilisées dans le domaine de la compression d'images photographiques. Elle s'avère d'ailleurs encore aujourd'hui très efficace lorsqu'elle est utilisée à des taux de compression faibles ou moyens, mais la piètre qualité des images obtenues à des taux de compression plus élevés ainsi que son manque de flexibilité et de fonctionnalités témoignent de son incapacité à satisfaire toutes les exigences des applications, en particulier professionnelles, d'aujourd'hui. C'est à partir de ce constat qu'a été élaboré en 2000 le format de compression d'images JPEG 2000.
Après un premier article [TE 5 320] consacré à une présentation générale des fonctionnalités et des techniques de JPEG 2000, cet article présente :
-
la famille de normes JPEG 2000 ;
-
les formats-conteneurs utilisés pour encapsuler, stocker ou transporter des images codées en JPEG 2000 ;
-
les performances vis-à-vis de JPEG et d'autres codecs pour des images fixes ou animées ;
-
les applications dans les domaines de l'imagerie numérique, du cinéma numérique et de la vidéo, en particulier dans les domaines de l'archivage et de la distribution.
De nombreux termes et le texte de certaines figures ont été conservés en anglais (en italique dans le texte), de manière à faciliter la lecture et l"utilisation de documents techniques. De nombreuses références, des listes de normes, standards et recommandations ainsi que d'organismes, sont fournies dans le document « Pour en savoir plus ».
Une liste des abréviations et acronymes est disponible en fin d'article (§ 6).
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KEYWORDS
wavelets | standards | Discrete Wavelet Transform DWT | entropy coding | coding | container-formats
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Domaines d'utilisation
En anglais
3. Performances
Les méthodes d'évaluation de la qualité d'une image numérique compressée comprennent :
-
des méthodes objectives, par exemple des mesures :
-
du rapport signal crête à bruit, ou PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio ), moyenné sur l'ensemble de l'image, mais sans corrélation spatiale et ne reflétant donc pas précisément la qualité visuelle perçue (objective) par le système visuel humain,
-
de l'erreur quadratique moyenne, MSE (Mean Squared Error ), ou RSME (Root-Mean-Square Error ), traduisant la puissance d'erreur entre l'image source et l'image décompressée, également pas toujours bien reliée à la qualité visuelle,
-
du MSE pondéré (Weighted MSE ) utilisant des masques psycho-visuels,
-
de l'index de similarité structurelle, ou SSIM (Structural SIMilarity index ), prenant en compte les similarités entre pixels et considérant donc la dégradation de l'image comme un changement perçu dans l'information structurelle ;
-
-
des tests subjectifs avec des groupes d'experts visionnant les images dans des conditions normalisées.
3.1 Fonctionnalités et qualité de JPEG 2000 avec des images fixes
De très nombreux tests (voir la section correspondante de la bibliographie, dans la partie « Pour en savoir plus ») ont évalué et comparé les performances de JPEG 2000 avec d'autres codecs (tableau 5) pour images fixes (still picture ) ou pour images vidéo en mode Intra, tous à base de transformée DCT : JPEG, JPEG-LS (Lossless ), JPEG XR (eXtended Range ) = HD Photo = Windows Media Photo, PNG (Portable Network Graphics ), MPEG-4 VTC (Visual Texture Coding ), HEVC/H.265 Main Still Picture, VP8-Intra (Web P)... La comparaison porte sur la qualité visuelle et aussi parfois sur les fonctionnalités et sur des codecs de marques différentes.
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En ce qui concerne les fonctionnalités, le tableau 6 compare le niveau de celles de JPEG 2000 à celui d'autres...
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Performances
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DESCAMPE (A.), MACE (F.) - The JPEG 2000 standard. - intoPIX/INA Training, mars 2013.
-
(2) - * - ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1 Programme of Workhttps://www.itscj;ipsj;or;jp/sc29/29w42901.htm#JPEG%202000
-
(3) - JPEG.org - Overview of JPEG 2000/Our new Standard. - http://www.jpeg.org/jpeg2000/index.htmlhttp://old.jpeg.org/jpeg2000/index.html
-
(4) - Library of Congress - JPEG 2000 Encodings + File Formats. - http://www.digitalpreservation.gov/formats/ fdd/fdd000138.shtml
-
(5) - * - http://www.digitalpreservation.gov/formats/ fdd/fdd000143.shtml
-
(6) - ADAMS (M.) - The JPEG 2000 still image compression standard. - ISO/IEC N2412 (2001).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1 Outils logiciels (liste non exhaustive)
Adobe Photoshop https://www.adobe.com/fr/products/photoshop.html
Aware JPEG 2000 http://www.aware.com/imaging/index.html
ImageMagick http://www.imagemagick.org/script/index.php
Kakadu SDK http://kakadusoftware.com/
Luratech JP2 https://www.luratech.com/en/solutions/applications/data-compression- imaging-with-jpeg-2000/
M-JPEG2000 codec http://www.morgan-multimedia.com/morgan/php/products.php?s ProductId=5
OpenJPEG : UCL-TELE + intoPIX – Logiciel open source (license BSD) http://www.openjpeg.org/
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CST-RT021-part1 - 2013 - Fichiers d'exploitation et d'échange des œuvres cinéma - -
CST-RT021-part2 - 2013 - Specification Format Mezzanine - -
DCI 2005-2012 - 10-12 - Digital cinema system...
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