ISO/IEC 15444-11:2007
(Main)Information technology — JPEG 2000 image coding system: Wireless — Part 11:
Information technology — JPEG 2000 image coding system: Wireless — Part 11:
ISO/IEC 15444-11:2007 provides a syntax that allows JPEG 2000 coded image data to be protected for transmission over wireless channels and networks. Protection services include error detection and correction capability for header and bitstream, description of the error sensitivity of different portions of the compressed data, and description of possible residual errors in the compressed data. The syntax allows these protection services to be applied to coded image data in part or in their entirety. These services are designed so as to maintain the inherent features of JPEG 2000, such as scalability and access to various spatial areas, resolution levels, colour components and quality layers, while providing protection services on these elements.
Technologies de l'information — Système de codage d'images JPEG 2000: Transmission radioélectrique — Partie 11:
L'ISO/CEI 15444-11:2007 a pour but de définir une syntaxe qui permette de protéger les données d'images codées à transmettre via les canaux et réseaux hertziens. Les services de protection font appel à plusieurs moyens: capacité de détection et de correction des erreurs dans les en-têtes et dans les flux binaires, description de la sensibilité aux erreurs de telle ou telle portion des données comprimées, et description des erreurs résiduelles possibles dans les données comprimées. La syntaxe permet d'appliquer ces services de protection à une partie ou à l'intégralité des données d'image codées. Ces services sont conçus pour conserver les propriétés intrinsèques du système JPEG 2000, telles que la capacité d'évolution et l'accès à diverses zones spatiales, les niveaux de résolution, les composantes couleurs et les couches de qualité, tout en assurant des services de protection pour ces éléments.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 15444-11
First edition
2007-04-15
Information technology — JPEG 2000
image coding system: Wireless
Technologies de l'information — Système de codage d'image
JPEG 2000: Sans fil
Reference number
©
ISO/IEC 2007
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ii © ISO/IEC 2007 – All rights reserved
CONTENTS
Page
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Symbols and abbreviated terms . 3
4.1 Abbreviations. 3
4.2 Symbols . 3
5 JPWL general description. 4
5.1 Introduction . 4
5.2 JPWL system description. 5
6 JPWL normative parts . 7
7 JPWL informative parts . 7
Annex A – Codestream syntax. 8
A.1 Definitions of markers and marker segments . 8
A.2 Marker code range defined in this Recommendation | International Standard . 8
A.3 Marker and marker segment and codestream rules . 8
A.4 Information in the marker segments. 8
A.5 Construction of the codestream. 9
A.6 JPWL marker segments. 9
Annex B – Header error protection . 17
B.1 Introduction . 17
B.2 Predefined error-correction codes. 18
B.3 Use of EPB for header protection . 18
Annex C – Error protection capability. 22
C.1 Usage of the EPC marker segment. 22
C.2 P . 22
CRC
C.3 Data length (DL). 22
C.4 P . 23
EPC
C.5 Identification of tools (ID) . 23
C.6 Parameters for tools (P ). 23
ID
Annex D – Error sensitivity descriptor . 24
D.1 Introduction and applications. 24
D.2 Marker definition and position in the codestream. 24
D.3 Codestream subdivision into data units. 25
D.4 Sensitivity information. 25
D.5 Examples and guidelines . 27
Annex E – Residual errors descriptor . 29
E.1 Introduction . 29
E.2 Signalling of residual errors . 29
E.3 Examples. 30
Annex F – Guidelines for encoding JPEG 2000 codestreams in the context of error-prone environments. 31
F.1 Introduction . 31
F.2 JPEG 2000 Part 1 error-resilience tools . 31
F.3 JPEG 2000 encoder implementation guidelines. 31
Annex G – Recommended decoder error handling behaviour. 33
G.1 Introduction . 33
G.2 JPEG 2000 Part 1 decoder recommended behaviour. 33
G.3 JPWL decoder implementation guidelines. 34
© ISO/IEC 2007 – All rights reserved iii
Page
Annex H – Error-resilient entropy coding . 36
H.1 Introduction . 36
H.2 Syntax . 36
H.3 Binary encoding with forbidden symbol . 37
H.4 Error-resilience segmentation symbols . 38
H.5 Error detection. 39
H.6 Error correction . 40
Annex I – Unequal error protection . 45
I.1 Introduction . 45
I.2 Use of error-sensitivity descriptor as input information to unequal error-protection systems. 45
I.3 Use of Error Protection Block (EPB) for unequal error protection. 45
Annex J – Interoperability with ISO/IEC 15444 . 46
J.1 Interoperability with ISO/IEC 15444-1. 46
J.2 Interoperability with ISO/IEC 15444-3. 46
J.3 Interoperability with ISO/IEC 15444-8 (JPSEC) . 46
Annex K – Registration authority. 48
K.1 General introduction . 48
K.2 Criteria for eligibility of applicants for registration . 48
K.3 Applications for registration. 48
K.4 Review and response to applications. 49
K.5 Maintenance . 50
K.6 Publication of the register . 50
Annex L – Patent statement. 51
BIBLIOGRAPHY. 52
iv © ISO/IEC 2007 – All rights reserved
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.
The International Organization for Standardization (ISO) and International Electrotechnical Commission (IEC)
draw attention to the fact that it is claimed that compliance with this document may involve the use of patents.
The ISO and IEC take no position concerning the evidence, validity and scope of these patent rights.
The holders of these patent rights have assured the ISO and IEC that they are willing to negotiate licences
under reasonable and non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this
respect, the statements of the holders of these patent rights are registered with the ISO and IEC. Information
may be obtained from the companies listed in Annex L.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights other than those identified in Annex L. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or
all such patent rights.
ISO/IEC 15444-11 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.810.
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 8: Secure JPEG 2000
⎯ Part 9: Interactivity tools, APIs and protocols
⎯ Part 10: Extensions for three-dimensional data
⎯ Part 11: Wireless
⎯ Part 12: ISO base media file format
⎯ Part 13: An entry level JPEG 2000 encoder
© ISO/IEC 2007 – All rights reserved v
INTERNATIONAL STANDARD
ITU-T RECOMMENDATION
Information technology – JPEG 2000 image coding system: Wireless
1 Scope
This Recommendation | International Standard defines, in an extensible manner, syntaxes and methods for the
protection against errors that may occur during the transmission of JPEG 2000 codestreams compliant with ITU-T
Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.
In this Recommendation | International Standard, these are referred to as Wireless JPEG 2000, "JPWL", and
applications using JPWL are referred to as a "JPWL system".
JPWL specifies a set of tools consisting of additional data structures to JPEG 2000 codestreams and error protection
techniques, necessary for error correction and signalling. This Recommendation | International Standard includes
definitions of the semantics, and suggests how these may be used.
2 Normative references
The following Recommendations and International Standards contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this 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.
– ITU-T Recommendation T.800 (2002) | ISO/IEC 15444-1:2004, Information technology – JPEG 2000
image coding system: Core coding system.
3 Terms and definitions
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following terms and definitions apply. The
definitions defined in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 clause 3 apply to this Recommendation | International
Standard.
3.1 backward compatible: Includes all techniques that produce a bitstream that will lead the Part-1 decoder to
decode/display according to JPEG 2000 Part 4 (ITU-T Rec. T.803 | ISO/IEC 15444-4) specifications in case of
error-free environment.
3.2 backward compatible with extensions: Includes all techniques that produce a bitstream that will not lead the
Part-1 decoder to crash in case of error-free environment. A JPWL decoder is required to correctly decode/display
images.
3.3 big endian: The bits of a value representation occur in order from most significant to least significant.
3.4 bitstream: The 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 Bit Error Rate (BER): The BER is defined as the statistical expected value of the ratio between the number
of erroneous bits in the received data and the size of the received data themselves.
3.6 code-block: A rectangular grouping of coefficients from the same subband of a tile-component.
3.7 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.
ITU-T Rec. T.810 (05/2006) 1
3.8 data partitioning: Data partitioning is a modification of the organization of the codestream, with a separation
of the compressed data in different parts.
3.9 decoder: An embodiment of a decoding process, and optionally a colour transformation process.
3.10 decoding process: A process which takes as its input all or part of a codestream and outputs all or part of a
reconstructed image.
3.11 encoder: An embodiment of an encoding process.
3.12 encoding process: A process that takes as its input all or part of a source image data and outputs a
codestream.
3.13 Forward Error Correction (FEC): The FEC consists of any techniques aiming at providing error detection
and/or correction capability by adding redundancy to the codestream.
3.14 interleaving: Interleaving is a modification of the data ordering of a codestream.
3.15 JPWL Registration Authority: An organization that is in charge of delivering a unique ID to reference a
JPWL tool and storing the parameter list of its description.
3.16 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.
3.17 little endian: The bits of a value representation occur in order from least significant to most significant.
3.18 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).
3.19 marker segment: A marker and associated (not empty) set of parameters.
3.20 non-backward compatible: Includes all techniques that produce a bitstream that may lead the JPEG 2000
Part 1 decoder to crash also in case of error-free environment. This kind of technique is outside of the scope of this
Recommendation | International Standard.
3.21 packet: A part of the bitstream comprising a packet header and the compressed image data from one layer of
oneprecinct of one resolution level of one tile-component.
3.22 packet header: Portion of the packet that contains signalling necessary for decoding that packet.
3.23 Packet Loss Rate (PLR): The PLR is defined as the statistical expected value of the ratio between the
number of packets discarded during the transmission, and the number of packets sent during the transmission. Within
this definition, it is intended that a packet is considered at transmission level, and not as a basic entity of a JPEG 2000
codestream.
3.24 pointer markers and pointer marker segments: Markers and marker segments that offer information about
the location of structures in the codestream.
3.25 precinct: A rectangular region of a transformed tile-component, within each resolution level, used for limiting
the size of packets.
3.26 precision: Number of bits allocated to a particular sample, coefficient, or other binary numerical
representation.
3.27 systematic codes: A systematic code is one that produces a given number of redundancy symbols in addition
to the original input data symbols.
3.28 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.
3.29 tile-component: All the samples of a given component in a tile.
3.30 tile index: The index of the current tile ranging from zero to the number of tiles minus one.
3.31 tile-part: A portion of the codestream with compressed image data for some, or all, of a tile. The tile-part
includes at least one, and up to all, of the packets that make up the coded tile.
3.32 tile-part header: A group of markers and marker segments at the beginning of each tile-part in the
codestream that describe the tile-part coding parameters.
3.33 transcoder: An embodiment of a transcoding process.
2 ITU-T Rec. T.810 (05/2006)
3.34 transcoding process: A process which takes as its input all or part of a codestream and outputs all or parts of
it, together with the possible addition of other data.
3.35 Unequal Error Protection (UEP): UEP refers to the act of assigning different degrees of error protection to
different parts of a codestream.
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Abbreviations
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following abbreviations apply.
ITU International Telecommunication Union
ITU-T International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector
(formerly the CCITT)
JPEG Joint Photographic Experts Group – The joint ISO/IEC/ITU committee responsible for
developing standards for continuous-tone still picture coding. It also refers to the standards
produced by this committee: ISO/IEC 10918 and their corresponding ITU-T
Recommendations.
JPEG 2000 Joint Photographic Experts Group – The joint ISO/IEC/ITU committee responsible for
developing standards for continuous-tone still picture coding. It also refers to the standards
produced by this committee: ISO/IEC 15444 and their corresponding ITU-T
Recommendations.
JPEG 2000 Part 1 Refers to Part 1 of JPEG 2000, ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.
JPEG 2000 Part 11 Refers to this Recommendation | International Standard.
JPWL Refers to this Recommendation | International Standard.
RA Registration Authority
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.
ε Exponent of the error sensitivity value defined in ESD
b
µ Mantissa of the error sensitivity value defined in ESD
b
BCH Bose-Chaudhuri-Hocquenghem
COC Coding style component marker
COD Coding style default marker
COM Comment marker
CRC Cyclic Redundancy Check
CRG Component Registration Marker
EOC End of Codestream marker
EPB Error Protection Block marker
EPC Error Protection Capability marker
EPH End of Packet Header marker
ESD Error Sensitivity Descriptor marker
FEC Forward Error Correction
ITU-T Rec. T.810 (05/2006) 3
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
RED Residual Error Descriptor marker
RGN Region of interest marker
RS Reed Solomon
SIZ Image and tile size marker
SOC Start of Codestream marker
SOD Start of Data marker
SOP Start of Packet marker
SOT Start of Tile-part marker
TLM Tile-part Lengths Marker
UEP Unequal Error Protection
5 JPWL general description
5.1 Introduction
This Recommendation | International Standard defines a set of tools and methods to achieve the efficient transmission
of JPEG 2000 Part 1 imagery over an error-prone transmission/storage environment. The main target of this
Recommendation | International Standard is wireless applications, although the same tools can be employed in other
types of applications, which are prone to errors.
Wireless networks are characterized by the frequent occurrence of transmission errors, henceforth putting strong
constraints on the transmission of digital images. Since JPEG 2000 provides high compression efficiency, it is a good
candidate for wireless multimedia applications. Moreover, due to its high scalability, JPEG 2000 enables a wide range
of quality of service strategies for network operators. However, to be suitable for wireless multimedia applications,
JPEG 2000 has to be robust to transmission errors.
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 defines error-resilience tools to improve performances over noisy channels.
However, these tools can only detect occurrences of errors in the bitstream, conceal the erroneous data, and
resynchronize the decoder. More specifically, they do not correct transmission errors. Furthermore, these tools do not
apply to the main and tile-part headers which are the most important parts of the codestream. For these reasons, they are
not sufficient in the context of wireless transmissions.
For the purpose of efficient transmission over error-prone transmission/storage environments, this Recommendation |
International Standard defines additional mechanisms for error protection and correction. These mechanisms extend the
elements in the core coding system described in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. These extensions are backward
compatible or backward compatible with extensions, as specified in clause 3.
This Recommendation | International Standard is not linked to a specific network or transport protocol, but provides a
general solution for the robust transmission of JPEG 2000 imagery over error-prone channels and networks. JPWL
would normally act at the application level. However, if appropriate, the JPWL tools can be used for direct transmission
of images on the channel physical layer.
4 ITU-T Rec. T.810 (05/2006)
5.2 JPWL system description
The main functionalities of the JPWL system are to protect the codestream against transmission errors, to describe the
degree of sensitivity to transmission errors of different parts of the codestream, and to describe the locations of residual
errors in the codestream.
The JPWL system can either be applied to an input source image or to a Part 1 codestream, as is illustrated in Figures 1
and 2 respectively. In Figure 1, at the transmission side, a JPWL encoder consists of three modules running
concurrently: a JPEG 2000 Part 1 encoder compressing the input image, a generator of the error sensitivity description,
and a processor applying the error protection tool. The result is a JPEG 2000 Part 11 codestream robust to transmission
errors. At the receiving side, a JPWL decoder is also composed of three modules: a processor to correct errors, a
generator of the residual errors description and a JPEG 2000 Part 1 decoder. Alternatively, in Figure 2 at the
transmission side a JPWL transcoder processes a JPEG 2000 Part 1 codestream, generating the error sensitivity
description and applying error protection tools. At the receiving side, a JPWL transcoder corrects the transmission
errors and generate the residual errors description, producing a Part 1 codestream which can be sent to a Part 1 decoder,
along with residual errors information.
Figure 1 – JPWL system description: JPWL encoder and decoder
Figure 2 – JPWL system description: JPWL transcoder
Other similar configurations are also possible as illustrated in Figures 3 and 4. Whereas in Figures 1 and 2 the
generation of the error sensitivity description and the application of the error protection tool are concurrent, in Figures 3
and 4 the two operations are performed successively. More precisely, in a first step, a JPWL encoder/transcoder
produces a JPEG 2000 Part 11 codestream containing error sensitivity information. In a second step, a JPWL transcoder
uses this information to optimize the error protection tool, generating a JPEG 2000 Part 11 codestream robust to
transmission errors.
ITU-T Rec. T.810 (05/2006) 5
Figure 3 – JPWL system description: another configuration
Figure 4 – JPWL system description: another configuration
The error protection process modifies the codestream to make it more resilient to errors, e.g., by adding redundancy or
by partitioning and interleaving the data. The error correction process detects the occurrence of errors and corrects them
whenever possible. Techniques to protect the codestream include Forward Error Correcting (FEC) codes, data
partitioning and interleaving, robust entropy coding, and unequal error protection.
The error sensitivity descriptor describes the degree of sensitivity of different parts of the codestream to transmission
errors. This information is typically generated when the image is encoded using a JPEG 2000 Part 1 encoder
(e.g., Figures 1 and 3), but it can also be directly derived from a Part 1 codestream (e.g., Figures 2 and 4). This
information can subsequently be used when protecting the image. More specifically, sensitive parts of the codestream
can be more strongly protected than less sensitive parts (unequal error protection).
The residual errors descriptor specifies the locations of residual errors in the codestream. The residual errors are the
errors which cannot be corrected by the error protection tool. This information is typically generated during the error
correction process. This information can subsequently be used in the JPEG 2000 Part 1 decoder to prevent decoding of
corrupted parts of the stream.
The above figures, describing the JPWL system, are examples and different configurations are possible.
JPWL system has provision for future techniques, in addition to those described in this Recommendation | International
Standard. The process of adding new techniques is managed by the Registration Authority as described in Annex K.
6 ITU-T Rec. T.810 (05/2006)
6 JPWL normative parts
An encoding process converts source image data to compressed image data. All encoding processes are specified
informatively.
An encoder is an embodiment of the encoding process. In order to conform to this Recommendation | International
Standard, an encoder shall convert source image data to compressed image data that conform to the codestream syntax
specified in Annex A.
A decoding process converts compressed image data to reconstructed image data. Some parts of a decoding process are
normative, and namely those related to extracting information contained in the JPEG 2000 Part 11 specific marker
segments, as well as those that refer to the decoding of JPEG 2000 Part 1 features. All other aspects of the decoding
process, for instance the procedure that the decoder shall follow in order to cope with the possible presence of errors
and the actions it shall take to minimize their effect, are not specified as part of this Recommendation | International
Standard; guidelines are however specified in Annex G.
A decoder is an embodiment of the decoding process. In order to conform to this Recommendation | International
Standard, a decoder shall convert all, or specific parts of, any compressed image data that conform to the codestream
syntax specified in Annex A to a reconstructed image.
There is no normative or required implementation for the encoder or decoder. In some cases, the descriptions use
particular implementation techniques for illustrative purposes only.
Annex A describes the syntax that defines the coded representation of compressed image data for exchange between
application environments. Any compressed image data shall comply with the syntax and code assignments appropriate
for the coding processes defined in this Recommendation | International Standard.
The remainder of this clause outlines the normative parts of this Recommendation | International Standard and refers to
the respective annexes for detailed description:
• Codestream syntax (Annex A): Definition of the codestream syntax every JPWL codestream must
conform to.
• Error protection block (Annex B): Tool to protect the image header (main header, tile/tile-part header)
and to correct the possible presence of transmission errors using FEC codes.
• Error protection capability descriptor (Annex C): Description of the tools which have been used to
protect the codestream and to correct the possible presence of transmission errors. This descriptor relies
on a registration authority as to the informative error protection techniques.
• Error sensitivity descriptor (Annex D): Description of the degree of sensitivity of different parts of the
codestream to transmission errors. This information is typically generated when encoding the image. It
can subsequently be used to apply Unequal Error Protection (UEP) techniques which take into account
the error sensitivity.
• Residual errors descriptor (Annex E): Description of the locations of residual errors in the codestream.
The residual errors are the errors which cannot be corrected by the tools used to protect the image. This
information is typically generated when decoding the codestream.
• Registration authority (Annex K): Specification of the Registration Authority (RA).
7 JPWL informative parts
This clause outlines informative parts of this Recommendation | International Standard and refers to the respective
annexes for detailed description:
• Encoding guidelines (Annex F): Guidelines for error-resilient coding at the encoder side in the context of
error prone environments.
• Decoding guidelines (Annex G): Guidelines for error handling behaviour at the decoder side.
• Error-resilient entropy coding (Annex H): Tools to protect the codestream and to detect and correct the
possible errors based on error-resilient entropy coding.
• Unequal error protection (Annex I): Tools to protect differently parts of the codestream based upon the
error sensitivity of the respective parts.
• Interoperability with ISO/IEC 15444 (Annex J): Guidelines for interoperability with other specifications
in the JPEG 2000 family.
• Patents (Annex L): Received intellectual property rights statements that apply to this Recommendation |
International Standard.
ITU-T Rec. T.810 (05/2006) 7
Annex A
Codestream syntax
(This annex forms an integral part of this Recommendation | International Standard)
A.1 Definitions of markers and marker segments
This Recommendation | International Standard relies on the use of marker segments to delimit and signal the
characteristics of the codestream in order to protect it against errors. For backward compatibility, the JPWL markers
and marker segments must be included in JPEG 2000 Part 1 codestream headers, which can be of two types only:
1) the main header, found at the beginning of the codestream;
2) the tile-part headers, found at the beginning of each tile-part.
Main and tile-part headers are collections of markers and marker segments.
As for every other standard marker defined in JPEG 2000 Part 1, each marker defined in this proposal is two bytes long,
and its first byte value is 0xFF. The second byte specifies the marker use and can take any value in the range 0x01 to
0xFE, apart from those already used by ITU-T Rec. T.81 | ISO/IEC 10918-1 and ITU-T Rec. T.84 | ISO/IEC 10918-3
(recalled in Table A.1).
A marker segment includes a marker and associated parameters, called marker parameters. By definition, the first two
bytes of any marker segment immediately after the marker must correspond to an unsigned big endian integer value that
denotes the length in bytes of the marker parameters (including two bytes of this length parameter but not including the
two bytes of the marker itself). When the decoder finds a marker segment that is not specified in this Recommendation |
International Standard, it shall use the length parameter to discard the marker segment.
A.2 Marker code range defined in this Recommendation | International Standard
Following the syntax used for each marker and marker segment defined in ITU-T Rec. T.81 | ISO/IEC 10918-1, this
Recommendation | International Standard reserves some markers for signalling, as specified in Table A.1. Table A.1
recalls the various values of already existing or reserved markers.
Table A.1 – Marker definitions
Marker value range Standard definition
0xFF00, 0xFF01,
Defined in ITU-T Rec. T.81 | ISO/IEC 10918-1
0xFFFE, 0xFFC0 – 0xFFDF
0xFFF0 – 0xFFF6 Defined in ITU-T Rec. T.84 | ISO/IEC 10918-3
0xFFF7 – 0xFFF8 Defined in ITU-T Rec. T.87 | ISO/IEC 14495-1
0xFF4F – 0xFF65,
0xFF6A – 0xFF6F, ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1
0xFF90 – 0xFF93
0xFF66 – 0xFF69 Defined in this Recommendation | International Standard
0xFF30 – 0xFF3F Reserved for definition as markers only (no marker segments)
All other values reserved.
A.3 Marker and marker segment and codestream rules
Marker segments, described in this Recommendation | International Standard, are respecting the rules given in
A.1.3/JPEG 2000 Part 1.
A.4 Information in the marker segments
As standardized in JPEG 2000 Part 1, marker segments, and therefore the main and tile-parts headers, are a multiple of
8 bits (one byte).
All markers and marker segments in a tile-part header or a start of packet header apply only to the tile or the packet to
which it belongs.
8 ITU-T Rec. T.810 (05/2006)
If truncation, alteration, or editing of the codestream has been done, the impacted marker segments (like TLM/PLT or
JPWL marker segments) shall be updated accordingly. Note that several JPWL marker segments contain codestream
indexing information (e.g., byte ranges); this information must be updated upon insertion or cancellation of a marker
segment.
Table A.2 lists the markers specified in this Recommendation | International Standard and Table A.3 lists the
information provided by the syntax and indicates the marker segment containing that information.
Table A.2 – List of marker segments
Main header Tile-part header
Name Code
(Note) (Note)
Error Protection Block EPB 0xFF66 Optional Optional
Error Sensitivity Descriptor ESD 0xFF67 Optional Optional
Error Protection Capability EPC 0xFF68 Required Optional
Residual Errors Descriptor RED 0xFF69 Optional Optional
NOTE – Required means the marker segment shall be in this header, optional means it may be used.
If the EPC, ESD or RED marker segments appear both in the main header and tile-part header, the marker present in the
tile-part header is overriding the one present in the main header for the current tile-part. The EPC and RED marker
segments are allowed to appear at most once per header (main or tile-part header). Multiple ESD in one single header are
allowed.
A.5 Construction of the codestream
The construction of the codestream of this Recommendation | International Standard complies with the codestream
construction defined in A.3/JPEG 2000 Part 1. The EPB marker segment(s) are required to be in a specific location, as
specified in Annex B.
Table A.3 – Information in the marker segments
Information Marker segment
Signals the presence of JPWL protected data in the header. It includes:
– Set of error protection parameters used in the codestream. EPB
– Error protection data generated from a systematic code.
Indicates the methods used in the current codestream to protect it against transmission
errors. Its presence signals the fact that the codestream complies with this EPC
Recommendation | International Standard.
Describes the sensitivity to errors of the current codestream ESD
Describes the index of the residual errors of the current codestream RED
A.6 JPWL marker segments
A.6.1 Error Protection Block (EPB)
The EPB marker segment contains information about the error protection parameters and data used to protect the
codestream against errors. The primary function of EPB is to protect the main and tile-part header (see Annex B).
However, it can also be used to protect the bitstream (see Annex I). There can be one or more EPB marker segments in
the main header and/or tile-part headers. The first EPB marker segment in a main header is required to be placed
immediately after the SIZ marker segment. The first EPB marker segment in a tile-part header is required to be placed
immediately after the SOT marker.
Function: The EPB marker segment contains necessary error correction data for the header where it is located. See
Annex B and Annex I for more information on how to use EPB marker segments.
Usage: Main header and tile-part headers. The first EPB marker segment of the codestream must be placed after the SIZ
marker segment. The first EPB marker segment of a tile-part header must be placed after the SOT marker segment.
Length: Variable depending on the parameters used to protect the headers and the length of the headers to be protected.
Figure A.1 describes the syntax of the EPB marker segment.
ITU-T Rec. T.810 (05/2006) 9
EPB: Marker code. Table A.4 indicates the size and parameter values of the marker symbol itself and of each parameter of the
marker segment.
Lepb: Length of marker segment in bytes (not including the marker).
Depb: EPB style (for example it defines if the current EPB is the latest in the current header).
LDPepb: Length of the data to be protected by the redundant information (EPB data) carried within the current EPB.
Pepb: EPB parameters defining the next error correction tool to be used for protecting the remaining data.
EPB data: Contains the data enabling the correction (typically redundancy bits).
Figure A.1 – Error Protection Block syntax
Table A.4 – Error Protection Block parameter values
Parameter Size (bits) Values
EPB 16 0xFF66
Lepb 16 11-(2 –1)
Depb 8 See Table A.5
LDPepb 32 0-(2 –1)
See Table A.6
Pepb 32
Defines the next error management method to be used.
EPB data variable
When the EPB is included in a main header, the SOC marker, the SIZ marker segment, the EPB marker, the Lepb,
Depb, LDPepb, Pepb data are protected with a predefined RS(N1,K1) code. The redundant data needed for error
correction are placed at the beginning of the EPB data.
When the EPB is included in a tile-part header, the SOT marker, the EPB marker, the Lepb, Depb, LDPepb and Pepb
data are protected with a predefined RS(N2,K2) code. The redundant data needed for error correction are placed at the
beginning of the EPB data.
There can be several EPB marker segments in the main or tile-part headers. When an EPB is not the first one in the
header, a predefined RS(N3,K3) code is used.
The predefined codes are:
– Reed Solomon RS(160,64) to be used for the first EPB marker segment of the main header;
– Reed Solomon RS(80,25) to be used for the first EPB marker segment of a tile-part header;
– Reed Solomon RS(40,13) t
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 15444-11
Première édition
2007-04-15
Technologies de l'information — Système
de codage d'images JPEG 2000:
Transmission radioélectrique
Information technology — JPEG 2000 image coding system: Wireless
Numéro de référence
ISO/CEI 15444-11:2007(F)
©
ISO/CEI 2007
ISO/CEI 15444-11:2007(F)
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2008
Publié en Suisse
ii © ISO/CEI 2007 – Tous droits réservés
ISO/CEI 15444-11:2007(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 1
4 Symboles et abréviations. 3
4.1 Abréviations . 3
4.2 Symboles. 4
5 Description générale de la norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne. 4
5.1 Introduction . 4
5.2 Description du système conforme à la norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne. 5
6 Parties JPWL normatives . 7
7 Parties JPWL informatives . 8
Annexe A – Syntaxe du flux codé . 9
A.1 Définitions des marqueurs et des segments marqueurs. 9
A.2 Domaines des codes de marqueur définis dans la présente Recommandation | Norme
internationale . 9
A.3 Règles applicables aux marqueurs et segments marqueurs ainsi qu'au flux codé. 9
A.4 Informations dans les segments marqueurs. 10
A.5 Construction du flux codé. 10
A.6 Segments marqueurs JPWL. 11
Annexe B – Protection contre les erreurs dans les en-têtes. 19
B.1 Introduction . 19
B.2 Codes prédéfinis de correction d'erreurs. 20
B.3 Protection des en-têtes au moyen des segments marqueurs de bloc de protection contre les
erreurs . 20
Annexe C – Capacité de protection contre les erreurs . 24
C.1 Utilisation du segment marqueur de la capacité de protection contre les erreurs. 24
C.2 Paramètre P . 24
CRC
C.3 Longueur des données. 24
C.4 Paramètre P . 25
EPC
C.5 Identification des outils (ID, identification of tools) . 25
C.6 Paramètres P pour les outils . 25
ID
Annexe D – Marqueur descripteur de la sensibilité aux erreurs. 26
D.1 Introduction et applications . 26
D.2 Définition et emplacement du marqueur dans le flux codé. 26
D.3 Subdivision du flux codé en unités de données. 27
D.4 Informations relatives à la sensibilité . 27
D.5 Exemples et lignes directrices. 29
Annexe E – Marqueur descripteur d'erreurs résiduelles. 31
E.1 Introduction . 31
E.2 Signalisation d'erreurs résiduelles. 31
E.3 Exemples. 32
Annexe F – Directives de codage des flux codés JPEG 2000 dans le cadre des environnements sujets à
erreurs . 33
F.1 Introduction . 33
F.2 Outils JPEG 2000 – partie 1 de résistance aux erreurs. 33
F.3 Directives JPEG 2000 d'implémentation du codeur. 34
© ISO/CEI 2007 – Tous droits réservés iii
ISO/CEI 15444-11:2007(F)
Annexe G – Traitement recommandé des erreurs par le décodeur . 36
G.1 Introduction . 36
G.2 Comportement recommandé pour le décodeur JPEG 2000 – partie 1 . 36
G.3 Directives d'implémentation du décodeur JPWL. 37
Annexe H – Codage entropique résistant aux erreurs. 39
H.1 Introduction . 39
H.2 Syntaxe. 39
H.3 Codage binaire avec symbole interdit. 40
H.4 Symboles de segmentation résistante aux erreurs. 41
H.5 Détection des erreurs . 42
H.6 Correction des erreurs . 42
Annexe I – Protection différenciée contre les erreurs. 48
I.1 Introduction . 48
I.2 Utilisation des informations du descripteur de la sensibilité aux erreurs en tant qu'entrée dans
les systèmes de protection différenciée contre les erreurs . 48
I.3 Utilisation du bloc de protection contre les erreurs en vue d'une protection différenciée . 48
Annexe J – Interfonctionnement avec l'ISO/CEI 15444 . 49
J.1 Interfonctionnement avec l'ISO/CEI 15444-1. 49
J.2 Interfonctionnement avec l'ISO/CEI 15444-3. 49
J.3 Interfonctionnement avec l'ISO/CEI 15444-8 (JPSEC) . 49
Annexe K – Autorité d'enregistrement. 51
K.1 Introduction générale . 51
K.2 Conditions à remplir par les demandeurs d'enregistrements . 51
K.3 Demandes d'enregistrement. 51
K.4 Examen des demandes et réponses à celles-ci . 52
K.5 Tenue du registre . 53
K.6 Publication du registre. 53
Annexe L – Déclaration relative aux brevets. 54
BIBLIOGRAPHIE . 55
iv © ISO/CEI 2007 – Tous droits réservés
ISO/CEI 15444-11:2007(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'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et la Commission Électrotechnique Internationale (CEI)
attirent l'attention sur le fait qu'il est déclaré que la conformité avec les dispositions du présent document peut
impliquer l'utilisation de brevets.
L'ISO et la CEI ne prennent pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de
propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l'assurance à l'ISO et à la CEI qu'il consent à négocier des
licences avec des demandeurs du monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non
discriminatoires. À ce propos, la déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l'ISO et à la
CEI. Des informations peuvent être demandées aux compagnies listées dans l'Annexe L.
L'attention est en outre attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet
de droits de propriété autres que ceux mentionnés dans l'Annexe L. L'ISO et la CEI ne sauraient être tenues
pour responsables de l'identification de ces droits de propriété en tout ou partie.
L'ISO/CEI 15444-11 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.810.
L’ISO/CEI 15444 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Technologies de
l'information — Système de codage d’images JPEG 2000:
⎯ Partie 1: Système de codage de noyau
⎯ Partie 2: Extensions
⎯ Partie 3: Images JPEG 2000 animées
⎯ Partie 4: Tests de conformité
⎯ Partie 5: Logiciel de référence
⎯ Partie 6: Format de fichier d'image de composant
© ISO/CEI 2007 – Tous droits réservés v
ISO/CEI 15444-11:2007(F)
⎯ Partie 8: JPEG 2000 sécurisé
⎯ Partie 9: Outils d'interactivité, interfaces de programmes d'application et protocoles
⎯ Partie 10: Extensions pour données tridimensionnelles
⎯ Partie 11: Transmission radioélectrique
⎯ Partie 12: Format ISO de base pour les fichiers médias
⎯ Partie 13: Un encodeur JPEG 2000 de niveau d'entrée
vi © ISO/CEI 2007 – Tous droits réservés
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
NORME INTERNATIONALE
RECOMMANDATION UIT-T
Technologies de l'information – Système de codage d'images JPEG 2000:
Transmission radioélectrique
1 Domaine d'application
Dans la présente Recommandation | Norme internationale sont définies, de manière à pouvoir les étendre, des syntaxes
et des méthodes de protection contre les erreurs qui peuvent se produire au cours de la transmission hertzienne de flux
codés JPEG 2000 conformes à la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1.
Dans la présente Recommandation | Norme internationale, ces flux sont nommés flux hertziens JPEG 2000 (JPWL,
JPEG 2000 wireless) et les applications qui les emploient sont nommées systèmes "JPWL".
La norme JPWL définit un ensemble d'outils, notamment une structuration supplémentaire des données pour les flux
codés JPEG 2000 et des techniques de protection contre les erreurs, nécessaires à la correction et à la signalisation de
celles-ci. Dans la présente Recommandation | Norme internationale sont aussi données des définitions de la sémantique
et sont suggérées des façons de l'employer.
2 Références normatives
Les Recommandations et 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 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 de l'UIT-T en vigueur.
– Recommandation UIT-T T.800 (2002) | ISO/CEI 15444-1:2004, Technologies de l'information – Système
de codage d'images JPEG 2000: système de codage noyau.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les définitions et termes suivants s'appliquent.
Les définitions données au paragraphe 3 de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 s'appliquent aussi à la présente
Recommandation | Norme internationale.
3.1 compatibilité avec les versions antérieures: sont incluses toutes les techniques permettant de produire un
flux binaire qui soit tel que le décodeur conforme à la partie 1 décode/affiche conformément aux spécifications de la
partie 4 de la norme JPEG 2000 (Rec. UIT-T T.803 | ISO/CEI 15444-4) dans un environnement sans erreurs.
3.2 compatibilité avec les extensions antérieures: sont incluses toutes les techniques permettant de produire un
flux binaire qui n'entraîne pas le blocage du décodeur conforme à la partie 1 dans un environnement sans erreurs. Un
décodeur conforme à la norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne (JPWL) est nécessaire au décodage/à
l'affichage correct des images.
3.3 ordre gros-boutien: les bits d'une représentation des valeurs sont rangés par ordre décroissant, du bit de plus
fort poids au bit de plus faible poids.
3.4 flux binaire: séquence de bits résultant du codage d'une séquence de symboles. N'y sont pas inclus les
marqueurs ou segments marqueurs dans l'en-tête principal ou dans les en-têtes de pavé élémentaire ou le marqueur de
fin de flux codé (EOC). N'y sont pas inclus non plus les en-têtes de paquet et les marqueurs et segments marqueurs dans
le flux, non situés dans l'en-tête principal ou dans les en-têtes de pavé élémentaire.
3.5 taux d'erreurs sur les bits (BER, bit error ratio): le taux d'erreurs sur les bits est défini comme étant la
valeur statistique attendue du rapport entre le nombre de bits erronés dans les données reçues et la dimension de ces
données elles-mêmes.
3.6 bloc codé: groupe rectangulaire de coefficients appartenant à la même sous-bande d'une composante de pavé.
Rec. UIT-T T.810 (05/2006) 1
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
3.7 flux codé: ensemble d'un ou de plusieurs flux binaires avec en-tête principal, en-têtes de pavé élémentaire et
marqueur EOC requis pour leur décodage et leur expansion en données d'image. Il s'agit de données d'image sous forme
comprimée incluant toute la signalisation nécessaire au décodage.
3.8 partition des données: la partition des données est une modification de l'organisation du flux codé avec une
séparation des données comprimées en différentes parties.
3.9 décodeur: matérialisation d'un processus de décodage et, éventuellement, d'un processus de transformation
des couleurs.
3.10 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.
3.11 codeur: matérialisation d'un processus de codage.
3.12 processus de codage: processus qui reçoit en entrée tout ou partie des données d'image source et génère en
sortie un flux codé.
3.13 correction d'erreurs vers l'avant (FEC, forward error correction): la correction d'erreurs vers l'avant
consiste en des techniques qui permettent la détection et/ou la correction d'erreurs par adjonction de redondances au flux
codé.
3.14 entrelacement: l'entrelacement est une modification de l'ordre des données dans un flux codé.
3.15 autorité d'enregistrement JPWL: organisme chargé de délivrer un identificateur unique d'enregistrement à
un outil JPWL et d'enregistrer la liste des paramètres le décrivant.
3.16 couche: ensemble de données d'image comprimées provenant des passes de codage d'un ou de plusieurs blocs
codés d'une composante de pavé. Les couches sont telles que l'ordre de codage et de décodage doit être conservé.
3.17 ordre petit-boutien: les bits d'une représentation des valeurs sont rangés par ordre croissant, du bit de plus
faible poids au bit de plus fort poids.
3.18 marqueur: code à deux octets dans lequel le premier octet est un nombre hexadécimal FF (0xFF) et le second
octet est une valeur comprise entre 1 (0x01) et le nombre hexadécimal FE (0xFE).
3.19 segment marqueur: marqueur et ensemble (non vide) de paramètres y associés.
3.20 non-compatibilité avec les versions antérieures: sont incluses toutes les techniques permettant de produire
un flux binaire qui soit tel que le décodeur conforme à la partie 1 de la norme JPEG 2000 se bloque même dans un
environnement sans erreurs. Ce type de techniques sort du cadre de la présente Recommandation | Norme
internationale.
3.21 paquet: partie d'un flux binaire comportant un en-tête de paquet et les données d'image comprimées
provenant d'une couche d'une zone d'un niveau de résolution d'une composante de pavé.
3.22 en-tête de paquet: partie d'un paquet qui contient la signalisation nécessaire au décodage de ce paquet.
3.23 taux de perte de paquets (PLR, packet loss rate): le taux de perte de paquets est défini comme étant la
valeur statistique attendue du rapport entre le nombre de paquets rejetés au cours de la transmission et le nombre de
paquets envoyés au cours de cette transmission. Dans le cadre de cette définition, un paquet doit être considéré comme
étant au niveau de la transmission et non comme étant une entité de base d'un flux codé JPEG 2000.
3.24 marqueurs de pointage et segments marqueurs de pointage: marqueurs et segments marqueurs qui
donnent des informations sur l'emplacement des structures dans le flux codé.
3.25 zone: région rectangulaire d'une composante de pavé transformée, à chaque niveau de résolution, servant à
limiter la dimension des paquets.
3.26 précision: nombre de bits alloués à un échantillon, à un coefficient, ou à une autre représentation numérique
binaire.
3.27 codes systématiques: un code systématique est un code qui produit un nombre donné de symboles redondants
venant s'ajouter aux symboles initiaux de données à l'entrée.
3.28 pavé: matrice rectangulaire de points sur la grille de référence, repérée par le décalage par rapport à l'origine
de la grille de référence et définie par une largeur et une hauteur. Les pavés qui se chevauchent servent à définir des
composantes de pavé.
3.29 composante de pavé: ensemble d'échantillons d'une composante donnée dans un pavé.
3.30 indice de pavé: indice repérant le pavé, qui varie de zéro au nombre de pavé moins un.
2 Rec. UIT-T T.810 (05/2006)
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
3.31 pavé élémentaire: partie du flux codé comportant des données d'image comprimées pour tout ou partie d'un
pavé. Un pavé élémentaire contient au moins un paquet et jusqu'à tous les paquets qui forment le pavé codé.
3.32 en-tête de partie de paquet: groupe de marqueurs et de segments marqueurs au début de chaque pavé
élémentaire dans le flux codé, qui mentionnent les paramètres de codage des pavés élémentaires.
3.33 transcodeur: matérialisation d'un processus de transcodage.
3.34 processus de transcodage: processus qui reçoit en entrée tout ou partie d'un flux codé et génère en sortie tout
ou partie de celui-ci, d'autres données venant éventuellement s'ajouter.
3.35 protection différenciée contre les erreurs (UEP, unequal error protection): la protection différenciée contre
les erreurs se réfère à l'attribution à différentes parties d'un flux codé de différents niveaux de protection contre les
erreurs.
4 Symboles et abréviations
4.1 Abréviations
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les abréviations suivantes s'appliquent.
BCH Bose-Chaudhuri-Hocquenghem
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)
CRC contrôle de redondance cyclique
CRG marqueur d'enregistrement de composante (component registration marker)
EOC marqueur de fin de flux codé (end of codestream marker)
EPB marqueur de bloc de protection contre les erreurs (error protection block marker)
EPC marqueur de la capacité de protection contre les erreurs (error protection capability marker)
EPH marqueur d'en-tête de fin de paquet (end of packet header marker)
ESD marqueur descripteur de la sensibilité aux erreurs (error sensitivity descriptor marker)
FEC correction d'erreur directe (forward error correction)
JPEG Groupe d'experts pour la normalisation des images fixes (Joint photographic experts group) – Comité
commun ISO/CEI/UIT chargé de l'élaboration des normes de codage des images fixes à modelé
continu. Cette abréviations renvoie aussi aux normes mises au point pas ce comité: norme ISO/CEI
10918 et aux Recommandations UIT-T correspondantes.
JPEG 2000 Groupe d'experts pour la normalisation des images fixes (Joint photographic experts group) – Comité
commun ISO/CEI/UIT chargé de l'élaboration des normes de codage des images fixes à modelé
continu. Cette abréviation renvoie aussi aux normes mises au point par ce comité: norme ISO/CEI
15444 et Recommandations UIT-T correspondantes.
JPEG 2000 – Renvoie à la partie 1 de la norme JPEG 2000, la Rec. UIT-T T.800| ISO/CEI 15444-1.
partie 1
JPEG 2000 – Renvoie à la présente Recommandation | Norme internationale.
partie 11
JPWL Norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne (JPEG wireless): renvoie à la présente
Recommandation | Norme internationale.
PLM marqueur d'en-tête principal de longueur de paquet (packet length, main header marker)
PLT marqueur d'en-tête de pavé élémentaire de longueur de paquet (packet length, tile-part header marker)
POC marqueur de modification de l'ordre de progression (progression order change marker)
PPM marqueur d'en-tête principal des en-têtes de paquet compacts (packed packet headers, main header
marker)
Rec. UIT-T T.810 (05/2006) 3
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
PPT marqueur d'en-tête de pavé élémentaire des en-têtes de paquet compacts (packed packet headers,
tile-part header marker)
QCC marqueur de composante de quantification (quantization component marker)
QCD marqueur de quantification par défaut (quantization default marker)
RA Autorité d'enregistrement (registration authority)
RED marqueur descripteur d'erreurs résiduelles (residual error descriptor marker)
RGN marqueur de région d'intérêt (region of interest marker)
RS Reed-Solomon
SIZ marqueur de dimensions d'image et de pavé (image and tile size marker)
SOC marqueur de début de flux codé (start of codestream marker)
SOD marqueur de début de données (start of data marker)
SOP marqueur de début de paquet (start of packet marker)
SOT marqueur de début de pavé élémentaire (start of tile-part marker)
TLM marqueur de longueur de pavé élémentaire (tile-part length marker)
UEP protection différenciée contre les erreurs (unequal error protection)
UIT Union internationale des télécommunications
UIT-T Union internationale des télécommunications – Secteur de la normalisation des télécommunications
(anciennement CCITT)
4.2 Symboles
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les symboles suivants s'appliquent.
0x---- nombre hexadécimal
\nnn nombre à trois chiffres précédé d'une barre oblique inverse définissant la valeur d'un octet donné dans une
chaîne de caractères, les trois chiffres spécifiant la valeur en base huit de cet octet
ε exposant de la sensibilité aux erreurs définie dans le marqueur ESD
b
µ mantisse de la sensibilité aux erreurs définie dans le marqueur ESD
b
5 Description générale de la norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne
5.1 Introduction
La présente Recommandation | Norme internationale définit un ensemble d'outils et de méthodes qui permettent de
transmettre efficacement, dans un environnement de transmission/de stockage, sujet à erreurs, des images conformes à
la partie 1 de la norme JPEG 2000. Cette Recommandation | Norme internationale vise principalement les applications
hertziennes, même si des outils semblables peuvent être employés pour d'autres types d'applications, sujets à erreurs.
Les réseaux hertziens sont caractérisés par la présence fréquente d'erreurs au cours de la transmission, très
contraignantes pour la transmission des images numériques. Puisque la norme JPEG 2000 permet d'atteindre un taux
élevé de compression, elle pourrait bien convenir aux applications multimédias hertziennes. Par ailleurs, en raison de sa
forte capacité d'évolution, elle offre une vaste gamme de stratégies de qualité de service aux opérateurs de réseau. Mais,
pour convenir aux applications multimédias hertziennes, elle doit pouvoir résister aux erreurs de transmission.
Dans la Recommandation | Norme internationale UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 sont définis des outils de résistance
aux erreurs qui permettent d'améliorer la performance des canaux bruyants. Ces outils ne peuvent toutefois que détecter
la présence d'erreurs dans le flux binaire, dissimuler les données erronées et resynchroniser le décodeur. Plus
précisément, ils ne corrigent pas les erreurs de transmission. En outre, ils ne s'appliquent pas aux en-têtes principaux ni
à ceux des pavés élémentaires qui sont les parties les plus importantes du flux codé. Ils ne suffisent donc pas pour les
transmissions hertziennes.
4 Rec. UIT-T T.810 (05/2006)
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
En vue d'assurer une transmission efficace dans un environnement de transmission/de stockage, sujet à erreurs, on a
défini dans la présente Recommandation | Norme internationale des mécanismes supplémentaires de protection et de
correction d'erreurs. Ces mécanismes étendent les éléments du système de codage noyau décrit dans la
Recommandation | Norme internationale UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1. Les extensions sont compatibles avec les
versions antérieures ou avec les extensions antérieures, comme indiqué dans le § 3.
Non liée à un réseau ou à un protocole de transport particuliers, la présente Recommandation | Norme internationale
apporte une solution générale à la transmission résistante aux erreurs des images JPEG 2000 sur des canaux et des
réseaux sujets à erreurs. La norme JPEG 2000, adaptée à la transmission hertzienne (JPWL, JPEG 2000 wireless), doit
normalement agir au niveau des applications. Toutefois, les outils JPWL peuvent le cas échéant être employés pour la
transmission directe des images sur la couche Physique du canal.
5.2 Description du système conforme à la norme JPEG 2000 adaptée à la transmission hertzienne
Les principales fonctionnalités du système JPWL servent à protéger le flux codé contre les erreurs de transmission, à
décrire le niveau de sensibilité aux erreurs de transmission des différentes parties du flux codé et à décrire où se
produisent les erreurs résiduelles dans le flux codé.
Le système JPWL peut être appliqué soit à une image source à l'entrée, soit au flux codé conforme à la partie 1, comme
illustré dans les Figures 1 et 2 respectivement. Dans la Figure 1, du côté transmission, le codeur JPWL comporte trois
modules fonctionnant simultanément: un codeur JPEG 2000 – partie 1 assurant la compression de l'image à l'entrée, un
générateur donnant une description de la sensibilité aux erreurs et un processeur utilisant l'outil de protection contre les
erreurs. Le résultat est un flux codé JPEG 2000 – partie 11, résistant aux erreurs de transmission. Du côté réception, le
codeur JPWL comporte aussi trois modules: un processeur devant corriger les erreurs, un générateur donnant une
description de la sensibilité aux erreurs résiduelles et un décodeur JPEG 2000 – partie 1. Alternativement, dans la
Figure 2, du côté transmission, un transcodeur JPWL analyse un flux codé JPEG 2000 – partie 1, donnant une
description de la sensibilité aux erreurs et utilisant les outils de protection contre les erreurs. Du côté réception, un
transcodeur JPWL corrige les erreurs de transmission et donne la description des erreurs résiduelles, produisant un flux
codé – partie 1 qui peut être envoyé au décodeur – partie 1, accompagné d'informations sur les erreurs résiduelles.
Figure 1 – Description du système JPWL: codeur et décodeur JPWL
Rec. UIT-T T.810 (05/2006) 5
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
Figure 2 – Description du système JPWL: transcodeur JPWL
D'autres configurations sont encore possibles, comme illustré dans les Figures 3 et 4. Alors que dans les Figures 1 et 2
la description de la sensibilité aux erreurs et l'utilisation de l'outil de protection contre les erreurs sont simultanées, dans
les Figures 3 et 4 les deux opérations sont effectuées successivement. Plus précisément, dans une première étape, un
codeur/transcodeur JPWL produit un flux codé JPEG 2000 – partie 11 contenant des informations sur la sensibilité aux
erreurs. Dans une deuxième étape, un transcodeur JPWL utilise ces informations pour optimiser l'outil de protection
contre les erreurs, en produisant un flux codé JPEG 2000 – partie 11 résistant aux erreurs de transmission.
Figure 3 – Description du système JPWL: autre configuration
6 Rec. UIT-T T.810 (05/2006)
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
Figure 4 – Description du système JPWL: autre configuration
Le processus de protection contre les erreurs modifie le flux codé de manière à le rendre plus résistant aux erreurs, par
exemple en ajoutant des redondances ou en effectuant la partition et l'entrelacement des données. Le processus de
correction d'erreurs détecte la présence d'erreurs et les corrige dès que possible. Les techniques de protection du flux
codé font intervenir des codes de correction d'erreurs vers l'avant (FEC, forward error correction), la partition et
l'entrelacement des données, un codage entropique solide et une protection différenciée contre les erreurs.
Le marqueur descripteur de la sensibilité aux erreurs décrit le niveau de sensibilité aux erreurs de transmission des
différentes parties du flux codé. Cette information est généralement produite lorsque l'image est codée à l'aide du codeur
JPEG 2000 – partie 1 (par exemple Figures 1 et 3), mais elle peut aussi être déduite directement du flux codé – partie 1
(par exemple Figures 2 et 4). Elle peut ensuite être utilisée pour la protection de l'image. Les parties sensibles du flux
codé peuvent notamment être plus fortement protégées que les parties moins sensibles (protection différenciée contre
les erreurs).
Le marqueur descripteur d'erreurs résiduelles indique où sont situées les erreurs résiduelles dans le flux codé. Les
erreurs résiduelles sont des erreurs qui ne peuvent pas être corrigées par l'outil de protection contre les erreurs. Cette
information est généralement produite au cours du processus de correction d'erreurs. Elle peut ensuite être utilisée dans
le décodeur JPEG 2000 – partie 1 pour empêcher le décodage des parties endommagées du flux.
Les figures ci-dessus illustrant le système JPWL sont des exemples et différentes configurations sont possibles.
Le système JPWL est équipé pour les techniques futures, qui s'ajouteront à celles décrites dans la présente
Recommandation | Norme internationale. Le processus d'adjonction des nouvelles techniques est géré par l'Autorité
d'enregistrement comme décrit à l'Annexe K.
6 Parties JPWL normatives
Le processus de codage convertit les données d'image source en données d'image comprimées. Tous les processus de
codage spécifiés sont donnés à titre informatif.
Un codeur matérialise le processus de codage. Afin d'être conforme à la présente Recommandation | Norme
internationale, il doit convertir les données d'image source en données d'image comprimées, conformes à la syntaxe du
flux codé spécifiée à l'Annexe A.
Le processus de décodage quant à lui convertit les données d'image comprimées en données d'image reconstituées.
Certaines parties du processus de décodage sont normatives, notamment celles qui concernent l'extraction des
informations contenues dans les segments marqueurs JPEG 2000 – partie 11 spécifiques, ainsi que celles qui se
rapportent au décodage des caractéristiques JPEG 2000 – partie 1. Tous les autres aspects du processus de décodage,
par exemple la procédure que doit suivre le décodeur afin de faire face à la présence d'erreurs éventuelles et les mesures
qu'il doit prendre pour minimiser leurs effets, ne sont pas spécifiés dans la présente Recommandation | Norme
internationale; des directives sont toutefois données à l'Annexe G.
Rec. UIT-T T.810 (05/2006) 7
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
Un décodeur matérialise le processus de décodage. Afin d'être conforme à la présente Recommandation | Norme
internationale, il doit convertir en image reconstituée toutes ou partie des données d'image comprimées, conformes à la
syntaxe du flux codé spécifiée à l'Annexe A.
Il n'y a pas d'implémentation normative ou requise pour le codeur ou le décodeur. Dans certains cas, les descriptions
font intervenir des techniques de mise en œuvre particulière à titre illustratif seulement.
A l'Annexe A est décrite la syntaxe qui définit la représentation codée des données d'image comprimées, destinée à
l'échange entre des environnements d'application. Toutes les données d'image comprimées doivent posséder une syntaxe
et des codes attribués, conformes aux processus de codage définis dans la présente Recommandation | Norme
internationale.
Le reste du présent paragraphe donne un aperçu des parties normatives de la présente Recommandation | Norme
internationale et renvoie aux annexes respectives pour une description détaillée:
• syntaxe du flux codé (Annexe A): définition de la syntaxe à laquelle doit être conforme celle de tout flux
codé JPWL;
• bloc de protection contre les erreurs (Annexe B): outil de protection de l'en-tête d'image (en-tête
principal, en-tête de pavé/pavé élémentaire) et de correction des éventuelles erreurs de transmission au
moyen de codes FEC;
• marqueur descripteur de la capacité de protection contre les erreurs (Annexe C): description des outils
qui ont été utilisés pour protéger le flux codé et pour corriger les éventuelles erreurs de transmission. Ce
marqueur descripteur est tributaire d'une Autorité d'enregistrement en ce qui concerne les techniques
informatives de protection contre les erreurs;
• marqueur descripteur de la sensibilité aux erreurs (Annexe D): description du niveau de sensibilité des
différentes parties du flux codé aux erreurs de transmission. Cette information est généralement produite
lors du codage de l'image. Elle peut ensuite servir lors de l'application de techniques de protection
différenciée contre les erreurs (UEP, unequal error protection), où il est tenu compte de la sensibilité aux
erreurs;
• marqueur descripteur d'erreurs résiduelles (Annexe E): description des emplacements des erreurs
résiduelles dans le flux codé. Les erreurs résiduelles sont des erreurs qui ne peuvent être corrigées par les
outils de protection de l'image. Cette information est généralement produite lors du décodage du flux
codé;
• autorité d'enregistrement (Annexe K): définition de la fonction de l'Autorité d'enregistrement
(RA, registration authority).
7 Parties JPWL informatives
Le présent paragraphe donne un aperçu des parties informatives de la présente Recommandation | Norme internationale
et renvoie aux annexes respectives pour une description détaillée:
• directives de codage (Annexe F): directives relatives à un codage résistant aux erreurs du côté codeur
dans le cadre des environnements sujets à erreurs;
• directives de décodage (Annexe G): directives relatives au traitement des erreurs du côté décodeur;
• codage entropique résistant aux erreurs (Annexe H): outils de protection du flux codé et de détection et
de correction d'erreurs possibles, s'appuyant sur le codage entropique résistant aux erreurs;
• protection différenciée contre les erreurs (Annexe I): outils de protection différenciée des parties du flux
codé en fonction de la sensibilité aux erreurs des parties respectives;
• compatibilité avec l'ISO/CEI 15444 (Annexe J): directives relatives à la compatibilité avec d'autres
spécifications dans la série de normes JPEG 2000;
• brevets (Annexe L): déclarations reçues relatives aux droits de propriété intellectuelle, qui s'appliquent à
la présente Recommandation | Norme internationale.
8 Rec. UIT-T T.810 (05/2006)
ISO/CEI 15444-11:2006 (F)
Annexe A
Syntaxe du flux codé
(Cette annexe fait partie intégrante de la présente Recommandation | Norme internationale)
A.1 Définitions des marqueurs et des segments marqueurs
Dans la présente Recommandation | Norme internationale sont utilisés des segments marqueurs pour délimiter et
signaler les caractéristiques du flux codé afin de protéger celui-ci contre les erreurs. En vue de la compatibilité avec les
versions antérieures, les marqueurs et les segments marqueurs doivent être inclus dans les en-têtes du flux codé
JPEG 2000 – partie 1, qui peuvent être de deux types seulement:
1) en-tête principal, placé au début du flux codé;
2) en-têtes de pavé élémentaire, placés au début de chaque pavé élémentaire.
Les en-têtes principaux et ceux des pavés élémentaires sont des ensembles de marqueurs et de segments marqueurs.
Comme pour tout autre marqueur normalisé défini dans la norme JPEG 2000 – partie 1, chaque marqueur défini dans la
présente proposition a une longueur de deux octets et son premier octet est 0xFF. Le deuxième octet spécifie l'emploi du
marqueur et peut prendre une valeur quelconque allant de 0x01 à 0xFE, à l'exception des valeurs déjà utilisées dans la
Rec. UIT-T T.81 | ISO/CEI 10918-1 et UIT-T T.84 | ISO/CEI 10918-3 (indiquées pour mémoire dans le Tableau A.1).
Un segment marqueur comporte un marqueur et les paramètres y associés, nommés paramètres marqueurs. Par
définition, les deux premiers octets de tout segment marqueur, qui suivent immédiatement le marqueur, doivent
correspondre à une valeur entière gros-boutienne sans signe qui indique la longueur en octets des paramètres marqueurs
(comprenant les deux octets de ce paramètre de longueur mais sans les deux octets du marqueur lui-même). Lorsque le
décodeur repère un segment marqueur non spécifié dans la présente Recommandation | Norme internationale, il doit
utiliser le paramètre de longueur pour rejeter le segment marqueur.
A.2 Domaines des codes de marqueur définis dans la présente Recommandation | Norme
internationale
Conformément à la syntaxe utilisée pour chaque marqueur et segment marqueur, définie dans la Rec. UIT-T T.81 |
ISO/CEI 10918-1, certains marqueurs sont réservés, dans la présente Recommandation | Norme internationale,
...
Questions, Comments and Discussion
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