ISO/IEC 18477-8:2020 情報技術—連続トーン静止画像のスケーラブルな圧縮とコーディング—パート8:ロスレスおよびほぼロスレスコーディング | ページ 6

※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。

3 用語、定義、記号および略語

3.1 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。

3.1.1

AC係数

少なくとも 1 つの次元で周波数がゼロではない DCT 係数

3.1.2

ASCIIエンコーディング

テキスト文字とテキスト文字列のエンコーディング

注記 1: ISO/IEC 10646 に準拠。

3.1.3

基本デコードパス

レガシー コードストリームとリファインメント データをベース画像にデコードするプロセス。残差データが残差コードストリームから取得された値に追加されるまでのすべての以降のステップと併せて実行されます。

3.1.4

ベースイメージ

レガシー コードストリームとリファインメント コードストリームの DCT 係数をエントロピー復号し、それらを結合して逆 DCT 変換することによって得られるサンプル値のコレクション

3.1.5

1 つまたは複数の APP 11マーカー セグメントに埋め込まれた画像または画像デコード プロセスを記述するデータの構造化されたコレクション

注記 1:ボックスの定義については、ISO/IEC 18477‑3:2015, 付録 B を参照。

3.1.6

コーディングプロセス

エンコードプロセス、デコードプロセス、またはその両方

3.1.7

DC係数

周波数が両次元ともゼロである DCT 係数

3.1.8

DCT係数

特定のコサイン基底関数の振幅

注記 1:元の DCT 係数、量子化された DCT 係数、または逆量子化された DCT 係数を指す場合があります。

3.1.9

デコーダ

デコードプロセスの実施形態

3.1.10

デコード処理

圧縮画像データを入力として受け取り、連続階調画像を出力するプロセス

3.1.11

逆量子化

デコーダが DCT 係数の表現を回復する量子化の逆手順

3.1.12

エンコーダ

エンコードプロセスの実施形態

3.1.13

エンコード処理

連続階調画像を入力として受け取り、圧縮画像データを出力するプロセス

3.1.14

拡張子イメージ

残像

残差スキャンおよび残差リファインメント スキャンによって記述されたエントロピー復号化係数に適用される逆量子化および逆 DCT 変換によって再構築されたサンプル値

[出典:ISO/IEC 18477‑6:2016, 3.1.54]

3.1.15

固定小数点離散コサイン変換

固定小数点演算に基づく離散コサイン変換の実装

注記 1: 付属書 E に規定されている通り。

3.1.16

順方向 DCT バイパス

8×8 サンプル ブロックを取得し、離散コサイン変換を適用せずにエントロピー コーディング用に準備する変換

3.1.17

前方固定小数点 DCT

固定小数点演算を使用した、8×8 サンプル ブロックの空間領域から周波数領域への変換

注記 1: 付属書 E に規定されている通り。

3.1.18

順方向整数 DCT

離散コサイン変換の整数近似を使用した、8×8 サンプル ブロックの空間領域から周波数領域への変換

注記 1: 付属書 E に規定されている通り。

3.1.19

逆DCTバイパス

エントロピー復号化によって生成された 8×8 サンプル ブロックを取得し、離散コサイン変換を適用せずにレベル シフトする変換

3.1.20

逆固定小数点 DCT

固定小数点演算を使用した、8×8 サンプル ブロックの周波数領域から空間領域への変換

注記 1: 付属書 E に規定されている通り。

3.1.21

逆整数 DCT

離散コサイン変換の整数近似を使用した、8×8 サンプル ブロックの周波数領域から空間領域への変換

注記 1: 付属書 E に規定されている通り。

3.1.22

頻度

DCT 係数の 2 次元配列への 2 次元インデックス

[出典:ISO/IEC 10918‑1:1994, 3.1.61]

3.1.23

ハイダイナミックレンジ

HDR

画像またはサンプルあたり 8 ビットを超える画像データ

3.1.24

ハフマン符号化

各入力シンボルに可変長コードを割り当てるエントロピー符号化手順

3.1.25

中間ダイナミックレンジ

画像またはサンプルあたり 8 ビットを超える画像データ

3.1.26

レガシーコードストリーム

マーカーと構文要素のコレクション

注記 1: Rec で定義されているレガシー コード ストリーム。 ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918-1 および ISO/IEC 18477 シリーズで定義された構文要素は、ISO/IEC 18477-3:2015, 付録 A で定義された構文によって JPEG XT ボックスを記述する APP 11マーカーを除くすべてのマーカーのコレクションで構成されます。

3.1.27

無損失

復号化手順の出力が符号化手順への入力と同一である符号化および復号化のプロセスおよび手順

3.1.28

ロスレスコーディング

すべての手順がロスレスであるコーディング プロセスのいずれかを指す動作モード

注記 1: ISO/IEC 18477-8 で定義されたコーディングプロセス。

3.1.29

損失のある

ロスレスではないエンコードおよびデコードプロセス

3.1.30

ダイナミックレンジが低い

LDR

画像、またはサンプルあたり 8 ビット以下のデータで構成される画像データ

3.1.31

ノイズシェーピング

低周波成分から量子化ノイズを除去し、フィルタリングによって除去できる高周波where にそれを注入する信号処理技術

3.1.32

点変換

空間領域で再構築されたサンプル値への位置に依存しないグローバル関数の適用

3.1.33

残差復号パス

残差データ ボックスおよび残差リファインメント スキャン ボックスに含まれるエントロピー コード化データに適用される操作のコレクション (このデータがレガシー データとマージされて最終出力イメージが形成されるwhere まで)

3.1.34

残像

残差スキャンおよび残差リファインメント スキャンによって記述されたエントロピー復号化係数に適用される逆量子化および逆 DCT 変換によって再構築されたサンプル値

3.1.35

残留スキャン

従来のデコーダには見えない画像データをさらに渡し、従来のスキャンの加算および/または乗算補正データを提供して、高ダイナミック レンジまたは広色域データの再生を可能にします。

3.1.36

リファインメントスキャン

従来のデコーダには見えない画像データを追加で渡し、追加の最下位ビットを提供して DCT 変換係数の精度を拡張します。

注 1:リファインメント スキャンは、レガシー デコード パスまたは残差デコード パスのいずれかに適用できます。

3.1.37

スーパーボックス

他のボックスをペイロード データとして運ぶボックス

3.1.38

サブボックス

スーパーボックス内にペイロード データとして含まれるボックス

3.1.39

均一量子化

圧縮を達成するために DCT 係数を線形にスケーリングする手順

3.1.40

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

3.2 記号

Xサンプルグリッドの幅(位置単位)
Yサンプルグリッドの高さ(位置単位)
Nf画像内のコンポーネントの数
コンポーネント i の水平方向のサブサンプリング係数
はい、はいコンポーネント i の垂直方向のサブサンプリング係数
iフレームヘッダー内のコンポーネント i のサブサンプリングインジケーター
V iフレームヘッダー内のコンポーネント i のサブサンプリングインジケーター
vx 、yサンプル グリッド位置 x, y のサンプル値
hベース イメージ内のリファインメント スキャンによって表される DCT 係数ビットの追加数、8+R h ベース イメージ内の逆 DCT プロセスの出力の非小数ビット (つまり、「バイナリ ドット」の前のビット) の数です。
R r残差内のリファインメント スキャンによって表される DCT 係数ビットの追加数。P+R h は残差画像内の逆 DCT プロセスの出力の非小数ビット (つまり、「バイナリ ドット」の前のビット) の数ですwhere 残差コードストリームのフレーム ヘッダーで示されるビット深度です。
bHDR 画像の追加ビット。 8+R b は、再構成された HDR 画像のサンプル精度です。

3.3 略語

アスキー情報交換のための米国標準規格
LSB最下位ビット
MSB最上位ビット
TMOトーン マッピング オペレーター
DCT離散コサイン変換
FCT固定小数点の複数コンポーネントの変換
ICT不可逆的な多成分変換
RCT可逆的な多成分変換
JPEG共同写真専門家グループ

参考文献

1ISO/IEC 10646, 情報技術 - Universal Coded Character Set (UCS)
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 18477-5, 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 5: リファレンス ソフトウェア
4記録ITU-T T.83 | ISO/IEC 10918-2, 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 2: 準拠テスト
5記録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 5: 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 (REGAUT) の登録
6記録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)
7記録ITU-T T.800 | ISO/IEC 15444-1 、情報技術 — JPEG 2000 画像コーディング システム — Part 1: コア コーディング システム
8ISO/IEC/IEEE 60559, 情報技術 — マイクロプロセッサ システム — 浮動小数点演算
9IEC 61966-2-1, マルチメディア システムおよび機器 — 色の測定および管理 — Part 2-1: カラー管理 — デフォルトの RGB カラー スペース — sRGB

3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

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

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

3.1.1

AC coefficient

any DCT coefficient for which the frequency is not zero in at least one dimension

3.1.2

ASCII encoding

encoding of text characters and text strings

Note 1 to entry: In accordance with ISO/IEC 10646.

3.1.3

base decoding path

process of decoding legacy codestream and refinement data to the base image, jointly with all further steps until residual data is added to the values obtained from the residual codestream

3.1.4

base image

collection of sample values obtained by entropy decoding the DCT coefficients of the legacy codestream and the refinement codestream, and inversely DCT transforming them jointly

3.1.5

box

structured collection of data describing the image or the image decoding process embedded into one or multiple APP11 marker segments

Note 1 to entry: See ISO/IEC 18477‑3:2015, Annex B for the definition of boxes.

3.1.6

coding process

encoding process, a decoding process, or both

3.1.7

DC coefficient

DCT coefficient for which the frequency is zero in both dimensions

3.1.8

DCT coefficient

amplitude of a specific cosine basis function

Note 1 to entry: May refer to an original DCT coefficient, to a quantized DCT coefficient, or to a dequantized DCT coefficient.

3.1.9

decoder

embodiment of a decoding process

3.1.10

decoding process

process which takes as its input compressed image data and outputs a continuous-tone image

3.1.11

dequantization

inverse procedure to quantization by which the decoder recovers a representation of the DCT coefficients

3.1.12

encoder

embodiment of an encoding process

3.1.13

encoding process

process which takes as its input a continuous-tone image and outputs compressed image data

3.1.14

extension image

residual image

sample values as reconstructed by inverse quantization and inverse DCT transformation applied to the entropy-decoded coefficients described by the residual scan and residual refinement scans

[SOURCE:ISO/IEC 18477‑6:2016, 3.1.54]

3.1.15

fixed point discrete cosine transformation

implementation of the discrete cosine transformation based on fixed point arithmetic

Note 1 to entry: As specified in Annex E.

3.1.16

forward DCT bypass

transformation that takes an 8×8 sample block and prepares it for entropy coding without applying a discrete cosine transformation

3.1.17

forward fixed point DCT

transformation of an 8×8 sample block from the spatial domain to the frequency domain using the fixed point arithmetic

Note 1 to entry: As specified in Annex E.

3.1.18

forward integer DCT

transformation of an 8×8 sample block from the spatial domain to the frequency domain using the integer approximation of the discrete cosine transformation

Note 1 to entry: As specified in Annex E.

3.1.19

inverse DCT bypass

transformation that takes an 8×8 sample block as generated by entropy decoding and level-shifts it without applying a discrete cosine transformation

3.1.20

inverse fixed point DCT

transformation of an 8×8 sample block from the frequency domain to the spatial domain using the fixed point arithmetic

Note 1 to entry: As specified in Annex E.

3.1.21

inverse integer DCT

the transformation of an 8×8 sample block from the frequency domain to the spatial domain using the integer approximation of the discrete cosine transformation

Note 1 to entry: As specified in Annex E.

3.1.22

frequency

two-dimensional index into the two-dimensional array of DCT coefficients

[SOURCE:ISO/IEC 10918‑1:1994, 3.1.61]

3.1.23

high dynamic range

HDR

image or image data comprised of more than eight bits per sample

3.1.24

Huffman encoding

entropy encoding procedure which assigns a variable length code to each input symbol

3.1.25

intermediate dynamic range

image or image data comprised of more than eight bits per sample

3.1.26

legacy codestream

collection of markers and syntax elements

Note 1 to entry: The legacy codestream, as defined by Rec. ITU-T T.81 | ISO/IEC 10918-1 and any syntax elements defined by the ISO/IEC 18477 series, consists of the collection of all markers except those APP11 markers that describe JPEG XT boxes by the syntax defined in ISO/IEC 18477-3:2015, Annex A.

3.1.27

lossless

encoding and decoding processes and procedures in which the output of the decoding procedure(s) is identical to the input to the encoding procedure(s)

3.1.28

lossless coding

mode of operation which refers to any one of the coding processes in which all of the procedures are lossless

Note 1 to entry: Coding processes defined in ISO/IEC 18477-8.

3.1.29

lossy

encoding and decoding processes which are not lossless

3.1.30

low-dynamic range

LDR

image or image data comprised of data with no more than eight bits per sample

3.1.31

noise shaping

signal processing technique that removes quantization noise from the low frequency components and injects it into the high frequency domain where it can be removed by filtering

3.1.32

point transformation

application of a location independent global function to reconstructed sample values in the spatial domain

3.1.33

residual decoding path

collection of operations applied to the entropy coded data contained in the residual data box and residual refinement scan boxes up to the point where this data is merged with the legacy data to form the final output image

3.1.34

residual image

sample values as reconstructed by inverse quantization and inverse DCT transformation applied to the entropy-decoded coefficients described by the residual scan and residual refinement scans

3.1.35

residual scan

additional pass over the image data invisible to legacy decoders which provides additive and/or multiplicative correction data of the legacy scans to allow reproduction of high-dynamic range or wide colour gamut data

3.1.36

refinement scan

additional pass over the image data invisible to legacy decoders which provides additional least significant bits to extend the precision of the DCT transformed coefficients

Note 1 to entry: Refinement scans can be either applied in the legacy or residual decoding path.

3.1.37

superbox

box that carries other boxes as payload data

3.1.38

sub box

box that is contained as payload data within a superbox

3.1.39

uniform quantization

procedure by which DCT coefficients are linearly scaled in order to achieve compression

3.1.40

upsampling

procedure by which the spatial resolution of a component is increased

3.2 Symbols

Xwidth of the sample grid in positions
Yheight of the sample grid in positions
Nfnumber of components in an image
si,xsubsampling factor of component i in horizontal direction
si,ysubsampling factor of component i in vertical direction
Hisubsampling indicator of component i in the frame header
Visubsampling indicator of component i in the frame header
vx,ysample value at the sample grid position x,y
Rhadditional number of DCT coefficients bits represented by refinement scans in the base image, 8+Rh is the number of non-fractional bits (i.e. bits in front of the"binary dot") of the output of the inverse DCT process in the base image
Rradditional number of DCT coefficients bits represented by refinement scans in the residual, P+Rh is the number of non-fractional bits (i.e. bits in front of the"binary dot") of the output of the inverse DCT process in the residual image where P is the bit depth indicated in the frame header of the residual codestream
Rbadditional bits in the HDR image. 8+Rb is the sample precision of the reconstructed HDR image

3.3 Abbreviated terms

ASCIIAmerican Standard Code for Information Interchange
LSBleast significant bit
MSBmost significant bit
TMOtone mapping operator
DCTdiscrete cosine transformation
FCTfixed point multi-component transformation
ICTirreversible multi-component transformation
RCTreversible multi-component transformation
JPEGjoint photographic experts group

Bibliography

1ISO/IEC 10646, Information technology — Universal Coded Character Set (UCS)
2ISO/IEC 18477-4, Information technology — Scalable compression and coding of continuous-tone still images — Part 4: Conformance testing
3ISO/IEC 18477-5, Information technology — Scalable compression and coding of continuous-tone still images — Part 5: Reference software
4Rec. ITU-T T.83 | ISO/IEC 10918-2, Information technology — Digital compression and coding of continuous-tone still images — Part 2: Compliance testing
5Rec. ITU-T T.86 | ISO/IEC 10918-4, Information technology — Digital compression and coding of continuous-tone still images — Part 5: Registration of JPEG profiles, SPIFF profiles, SPIFF tags, SPIFF colour spaces, APPn markers, SPIFF compression types, and Registration Authorities (REGAUT)
6Rec. 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)
7Rec. ITU-T T.800 | ISO/IEC 15444-1, Information technology — JPEG 2000 image coding system — Part 1: Core coding system
8ISO/IEC/IEEE 60559, Information technology — Microprocessor Systems — Floating Point arithmetic
9IEC 61966-2-1, Multimedia systems and equipment — Colour measurement and management — Part 2-1: Colour management — Default RGB colour space — sRGB