ISO/IEC 18477-1:2024 情報技術 — 連続階調静止画像のスケーラブルな圧縮および符号化 — Part 1:コア符号化システム仕様 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) と IEC (国際電気標準会議) は、世界標準化のための専門システムを形成しています。 ISO または IEC のメンバーである各国機関は、特定の技術活動分野に対処するためにそれぞれの組織によって設立された技術委員会を通じて国際規格の開発に参加しています。 ISO と IEC の技術委員会は、相互に関心のある分野で協力します。政府および非政府の他の国際機関も、ISO および IEC と連携してこの作業に参加しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives or www.iec.ch/members_experts/refdocs を 参照)

ISO および IEC は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO および IEC は、請求された特許権の証拠、有効性、または適用性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO および IEC は、この文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents および https://patents.iec.ch で入手可能な特許データベースから取得できる最新情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO および IEC は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を 参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html IEC については、 www.iec.ch/ Understanding-standards を参照してください。

この文書は、ISO/IEC JTC 1 合同技術委員会、情報技術、小委員会 SC 29, オーディオ、画像、マルチメディアおよびハイパーメディア情報のコーディングによって作成されました。

この第 3 版は、技術的に改訂された第 2 版 (ISO/IEC 18477-1:2020) を廃止し、置き換えるものです。

主な変更点は以下のとおりです。

  • コンポーネント非相関制御マーカーのマーカー ID が修正されました。

ISO/IEC 18477 シリーズのすべての部品のリストは、ISO および IEC の Web サイトでご覧いただけます。

導入

この文書は、連続階調の写真コンテンツを保存するためのコード化されたコードストリーム形式を指定します。 JPEG XT は、従来の ITU-T T.81 | に基づいて構築されたスケーラブルな画像コーディング システムです。 JPEG としても知られる ISO/IEC 10918-1 コーディング システムですが、下位互換性のある方法で拡張されています。この文書は、JPEG コーディング システムの一般的に展開されるコンポーネントを指定し、ISO/IEC 18477 シリーズの追加部分はこのベースラインに基づいて拡張されます。

JPEG XT は、レガシー アプリケーションとの下位互換性を持ちながら、同時にコーディングの複雑さが少ないように設計されています。 JPEG XT は、可能な限り、ITU-T T.81 | の機能ブロックを使用します。 ISO/IEC 10918-1, ITU-T T.86 | ISO/IEC 10918-4 および ITU-T T.871 |従来の JPEG コーディング システムの機能を拡張する ISO/IEC 10918-5 は、優れた画質と圧縮効率を実現するために最適化されており、複雑さの低いエンコードとデコードの実装も可能です。

1 スコープ

この文書は、主に連続階調の写真コンテンツ用に設計された JPEG XT と呼ばれるコーディング形式を指定します。この文書は、ISO/IEC 18477 シリーズ全体の基礎を形成するコアコーディングシステムを定義します。

2 規範的参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918‑1:1994, 情報技術 — 連続階調静止画像のデジタル圧縮とコーディング — Part 1: 要件とガイドライン
  • ITU-T T.86 | ISO/IEC 10918‑4, 情報技術 — 連続階調静止画像のデジタル圧縮およびコーディング — Part 4: JPEG プロファイル、SPIFF プロファイル、SPIFF タグ、SPIFF カラースペース、APPn マーカー、SPIFF 圧縮タイプおよび登録機関の登録 (REGAUT) )
  • ITU-T T.871 | ISO/IEC 10918‑5, 情報技術 — 連続階調静止画像のデジタル圧縮およびコーディング — Part 5: JPEG ファイル交換フォーマット (JFIF)

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

ビットストリーム

エントロピーコード化されたセグメントを構成する、部分的にエンコードまたはデコードされたビットのシーケンス

3.2

ブロック

サンプルの 8×8 配列、または 1 つのコンポーネントの DCT 係数値の 8×8 配列

3.3

バイト

8ビットのグループ

3.4

コーダー

コーディングプロセスの実施形態

3.5

コーディング

エンコードまたはデコード

3.6

圧縮

ソース画像データを表すために使用されるビット数の削減

3.7

コンポーネント.コンポーネント

出力または表示デバイスで同じ指定を持つサンプルの 2 次元配列

注記 1:画像は通常、赤、緑、青などの複数のコンポーネントで構成されます。

3.8

連続階調画像

サンプルごとにコンポーネントが複数のビットを持つ画像

3.9

離散コサイン変換

DCT

順離散コサイン変換または逆離散コサイン変換のいずれか

3.10

ダウンサンプリング

コンポーネントの空間解像度を下げる手順

3.11

エントロピー符号化されたデータセグメント

圧縮画像データのエントロピー符号化されたバイトの独立して復号可能なシーケンス

3.12

マーカー

最初のバイトが 16 進数の FF, 2 バイト目が 1 から 16 進数の FE までの値である 2 バイト コード

3.13

マーカーセグメント

マーカーと関連するパラメーターのセット

3.14

精度

特定のサンプルまたは DCT 係数に割り当てられたビット数

3.15

手順

エンコードまたはデコードのプロセスを構成するタスクの 1 つを実行する一連のステップ

3.16

サンプル

コンポーネントを構成する 2 次元配列内の 1 つの要素

3.17

サンプルグリッド

画像のすべてのサンプルに共通の座標系。画像の左上端のサンプルは座標 (0, 0) を持ち、最初の座標は右に向かって増加し、2 番目の座標は下に向かって増加します。

3.18

スキャン

画像内の 1 つ以上のコンポーネントのデータをシングル パススルーします。

3.19

スキャンヘッダー

スキャン開始マーカーと、スキャンの開始時にコーディングされる関連スキャン パラメーターを含むマーカー セグメント

3.20

アップサンプリング

コンポーネントの空間解像度を高める手順

3.21

垂直サンプリング係数

フレーム内の他のコンポーネントの垂直データユニットの数に対する特定のコンポーネントの垂直データユニットの相対数

参考文献

1Rec. ITU-R BT 601-7, 標準 4:3 およびワイドスクリーン 16:9 アスペクト比のデジタル テレビのスタジオ エンコード パラメータ
2ISO/IEC 18477-4, 情報技術 — 連続階調静止画像のスケーラブルな圧縮およびコーディング — Part 4: 適合性テスト
3ISO/IEC 18477-8, 情報技術 — 連続階調静止画像のスケーラブルな圧縮とコーディング — Part 8: ロスレスおよびニアロスレス コーディング

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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives or www.iec.ch/members_experts/refdocs ).

ISO and IEC draw attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO and IEC take no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO and IEC had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents and https://patents.iec.ch . ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html . In the IEC, see www.iec.ch/understanding-standards .

This document was prepared by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information technology, Subcommittee SC 29, Coding of audio, picture, multimedia and hypermedia information.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO/IEC 18477-1:2020), which has been technically revised.

The main changes are as follows:

  • the marker ID for the component decorrelation control marker was corrected.

A list of all parts in the ISO/IEC 18477 series can be found on the ISO and IEC websites.

Introduction

This document specifies a coded codestream format for storage of continuous-tone photographic content. JPEG XT is a scalable image coding system that builds on the legacy Rec. ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918-1 coding system, also known as JPEG, but extends it in a backwards compatible way. This document specifies the commonly deployed components of the JPEG coding system. Additional parts of the ISO/IEC 18477 series extend on this baseline.

JPEG XT has been designed to be backwards compatible to legacy applications while at the same time having a small coding complexity; JPEG XT uses, whenever possible, functional blocks of Rec. ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918-1, Rec. ITU-T T.86 | ISO/IEC 10918-4 and Rec. ITU-T T.871 | ISO/IEC 10918-5 to extend the functionality of the legacy JPEG coding system. It is optimized for good image quality and compression efficiency while also enabling low-complexity encoding and decoding implementations.

1 Scope

This document specifies a coding format, referred to as JPEG XT, which is designed primarily for continuous-tone photographic content. This document defines the core coding system, which forms the basis for the entire ISO/IEC 18477 series.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • Rec. ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918‑1:1994, Information technology — Digital compression and coding of continuous-tone still images — Part 1: Requirements and guidelines
  • Rec. ITU-T T.86 | ISO/IEC 10918‑4, Information technology — Digital compression and coding of continuous-tone still images — Part 4: Registration of JPEG profiles, SPIFF profiles, SPIFF tags, SPIFF colour spaces, APPn markers, SPIFF compression types and Registration Authorities (REGAUT)
  • Rec. ITU-T T.871 | ISO/IEC 10918‑5, Information technology — Digital compression and coding of continuous-tone still images — Part 5: JPEG File Interchange Format (JFIF)

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

bitstream

partially encoded or decoded sequence of bits comprising an entropy-coded segment

3.2

block

8×8 array of samples or an 8×8 array of DCT coefficient values of one component

3.3

byte

group of 8 bits

3.4

coder

embodiment of a coding process

3.5

coding

encoding or decoding

3.6

compression

reduction in the number of bits used to represent source image data

3.7

component

two-dimensional array of samples having the same designation in the output or display device

Note 1 to entry: An image typically consists of several components, e.g. red, green and blue.

3.8

continuous-tone image

image whose components have more than one bit per sample

3.9

discrete cosine transform

DCT

either the forward discrete cosine transform or the inverse discrete cosine transform

3.10

downsampling

procedure by which the spatial resolution of a component is reduced

3.11

entropy-coded data segment

independently decodable sequence of entropy encoded bytes of compressed image data

3.12

marker

two-byte code in which the first byte is hexadecimal FF and the second byte is a value between 1 and hexadecimal FE

3.13

marker segment

marker and associated set of parameters

3.14

precision

number of bits allocated to a particular sample or DCT coefficient

3.15

procedure

set of steps which accomplishes one of the tasks which comprise an encoding or decoding process

3.16

sample

one element in the two-dimensional array which comprises a component

3.17

sample grid

common coordinate system for all samples of an image with the samples at the top left edge of the image having the coordinates (0, 0), the first coordinate increases towards the right, the second to the bottom

3.18

scan

single pass through the data for one or more of the components in an image

3.19

scan header

marker segment that contains a start-of-scan marker and associated scan parameters that are coded at the beginning of a scan

3.20

upsampling

procedure by which the spatial resolution of a component is increased

3.21

vertical sampling factor

relative number of vertical data units of a particular component with respect to the number of vertical data units in the other components in the frame

Bibliography

1Rec. ITU-R BT 601-7, Studio encoding parameters of digital television for standard 4:3 and wide-screen 16:9 aspect ratios
2ISO/IEC 18477-4, Information technology — Scalable compression and coding of continuous-tone still images — Part 4: Conformance testing
3ISO/IEC 18477-8, Information technology — Scalable compression and coding of continuous-tone still images — Part 8: Lossless and near-lossless coding