ISO/IEC 15444-4:2004
(Main)Information technology - JPEG 2000 image coding system: Conformance testing - Part 4:
Information technology - JPEG 2000 image coding system: Conformance testing - Part 4:
ISO/IEC 15444-4:2004 specifies the framework, concepts, methodology for testing, and criteria to be achieved to claim compliance with ISO/IEC 15444-1. It provides a framework for specifying abstract test suites and for defining the procedures to be followed during compliance testing. ISO/IEC 15444-4:2004: Specifies compliance testing procedures for encoding and decoding using JPEG 2000 Part 1 (ISO/IEC 15444-1); Specifies codestreams, decoded images and error metrics to be used with the testing procedures; Specifies abstract test suites; and Provides guidance for creating an encoder compliance test. ISO/IEC 15444-4:2004 does not include the following tests: Acceptance testing: the process of determining whether an implementation satisfies acceptance criteria and enables the user to determine whether or not to accept the implementation. This includes the planning and execution of several kinds of tests (e.g. functionality, quality and speed performance testing) that demonstrate the implementation satisfies the user requirements. Performance testing: measuring the performance characteristics of an Implementation Under Test (IUT), such as its throughput, responsiveness, etc., under various conditions. Robustness testing: the process of determining how well an implementation processes data which contains errors.
Technologies de l'information — Système de codage d'images JPEG 2000: Tests de conformité — Partie 4:
L'ISO/CEI 15444-4:2004 décrit le cadre général, les concepts et la méthodologie applicables aux tests ainsi que les critères à respecter pour revendiquer la conformité à l'ISO/CEI 15444-1. Elle offre un cadre général permettant de spécifier des suites de tests abstraites et de définir les procédures à suivre pendant les tests de conformité. L'ISO/CEI 15444-4:2004 spécifie les aspects suivants: des procédures de test de conformité pour le codage et le décodage à l'aide du système JPEG 2000, Partie 1 (ISO/CEI 15444-1), des flux codés, des images décodées et des mesures d'erreur à utiliser avec les procédures de test, des suites de tests abstraites, et fournit des directives pour la création d'un test de conformité applicable à un décodeur. L'ISO/CEI 15444-4:2004 ne comprend pas les tests suivants: test d'acceptation: processus consistant à déterminer si une implémentation satisfait aux critères d'acceptation et permet à l'utilisateur de déterminer s'il doit ou non accepter l'implémentation. Ce processus comprend la planification et l'exécution de plusieurs types de tests (tests de performance des fonctionnalités, de la qualité et de la vitesse, par exemple) qui démontrent que l'implémentation satisfait aux besoins de l'utilisateur; test de performance: mesure les caractéristiques de performance d'une implémentation sous test (IUT) (débit, rapidité de réaction, etc.) dans différentes conditions; test de robustesse: processus consistant à déterminer la capacité d'une implémentation de traiter correctement des données qui contiennent des erreurs.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO/IEC 15444-4:2004 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Information technology - JPEG 2000 image coding system: Conformance testing - Part 4:". This standard covers: ISO/IEC 15444-4:2004 specifies the framework, concepts, methodology for testing, and criteria to be achieved to claim compliance with ISO/IEC 15444-1. It provides a framework for specifying abstract test suites and for defining the procedures to be followed during compliance testing. ISO/IEC 15444-4:2004: Specifies compliance testing procedures for encoding and decoding using JPEG 2000 Part 1 (ISO/IEC 15444-1); Specifies codestreams, decoded images and error metrics to be used with the testing procedures; Specifies abstract test suites; and Provides guidance for creating an encoder compliance test. ISO/IEC 15444-4:2004 does not include the following tests: Acceptance testing: the process of determining whether an implementation satisfies acceptance criteria and enables the user to determine whether or not to accept the implementation. This includes the planning and execution of several kinds of tests (e.g. functionality, quality and speed performance testing) that demonstrate the implementation satisfies the user requirements. Performance testing: measuring the performance characteristics of an Implementation Under Test (IUT), such as its throughput, responsiveness, etc., under various conditions. Robustness testing: the process of determining how well an implementation processes data which contains errors.
ISO/IEC 15444-4:2004 specifies the framework, concepts, methodology for testing, and criteria to be achieved to claim compliance with ISO/IEC 15444-1. It provides a framework for specifying abstract test suites and for defining the procedures to be followed during compliance testing. ISO/IEC 15444-4:2004: Specifies compliance testing procedures for encoding and decoding using JPEG 2000 Part 1 (ISO/IEC 15444-1); Specifies codestreams, decoded images and error metrics to be used with the testing procedures; Specifies abstract test suites; and Provides guidance for creating an encoder compliance test. ISO/IEC 15444-4:2004 does not include the following tests: Acceptance testing: the process of determining whether an implementation satisfies acceptance criteria and enables the user to determine whether or not to accept the implementation. This includes the planning and execution of several kinds of tests (e.g. functionality, quality and speed performance testing) that demonstrate the implementation satisfies the user requirements. Performance testing: measuring the performance characteristics of an Implementation Under Test (IUT), such as its throughput, responsiveness, etc., under various conditions. Robustness testing: the process of determining how well an implementation processes data which contains errors.
ISO/IEC 15444-4:2004 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 35.040 - Information coding; 35.040.30 - Coding of graphical and photographical information. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO/IEC 15444-4:2004 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO/IEC 15444-4:2021, ISO/IEC 15444-4:2002. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 15444-4
Second edition
2004-12-15
Information technology — JPEG 2000
image coding system: Conformance
testing
Technologies de l'information — Système de codage d'images
JPEG 2000: Tests de conformité
Reference number
©
ISO/IEC 2004
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Published by ISO in 2005
Published in Switzerland
ii © ISO/IEC 2004 – All rights reserved
CONTENTS
Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Definitions. 1
4 Abbreviations . 4
5 Symbols. 5
6 General description. 6
6.1 Profiles and compliance classes . 6
6.2 Decoders. 7
6.3 Encoders and codestreams . 7
6.4 Implementation compliance statement. 7
6.5 Abstract test suites. 7
6.6 Encoder compliance testing procedure. 7
6.7 Decoder compliance testing procedure . 7
7 Conventions. 7
8 Copyright. 8
9 Compliance files availability and updates . 8
Annex A – Decoder compliance classes. 8
A.1 Compliance class parameter definitions. 8
A.2 Compliance class definitions. 11
A.3 Lossless encoding and decoding . 12
Annex B – Decoder compliance testing procedures . 12
B.1 General. 12
B.2 Decoder test procedure. 12
Annex C – Compliance tests. 17
C.1 Abstract test suite (informative). 17
C.2 Executable test suite (ETS) . 19
Annex D – Encoder compliance test procedure. 25
D.1 General. 25
D.2 Reference decoder. 25
D.3 Compliance requirement and acceptance . 26
D.4 Encoding compliance test procedure. 26
Annex E – Decoder Implementation Compliance Statement . 28
E.1 General. 28
E.2 Decoder implementation compliance statement. 28
E.3 Extended support. 28
Annex F – Encoder implementation compliance statement. 30
F.1 General. 30
F.2 Encoder description. 31
Annex G – JP2 File Format Reader Compliance Testing Procedure. 36
G.1 General. 36
G.2 Compliance requirement and acceptance . 36
G.3 Reading a JP2 file compliance test procedure. 36
G.4 JP2 file format test codestreams and images. 37
Electronic attachments: JPEG 2000 Compliance Test Vectors
© ISO/IEC 2004 – All rights reserved iii
LIST OF FIGURES
Page
Figure B.1 – Decoder compliance test flow chart . 13
Figure D.1 – Encoder compliance test block diagram . 27
Figure G.1 – JP2 file format reader compliance test block diagram . 37
LIST OF TABLES
Table A.1 – Definitions of compliance classes (Cclass). 11
Table C.1 – Class 0 Profile 0 reference images and allowable errors. 20
Table C.2 – Items tested by Profile 0 codestreams . 20
Table C.3 – Profile 0 codestream 0 contents . 21
Table C.4 – Class 0 Profile 1 reference images and allowable errors. 22
Table C.5 – Items tested by Profile 1 codestreams . 22
Table C.6 – Class 1 Profile 0 reference files and maximum error. 24
Table C.7 – Class 1 Profile 1 reference images and allowable error . 25
Table E.1 – ICS for profiles and Cclass. 28
Table E.2 – Extended capabilities for Cclass 0. 29
Table E.3 – Extended capabilities for Cclass 1. 29
Table E.4 – Extended capabilities for Cclass 2. 29
Table F.1 – Encoder implementation marker usage . 30
Table F.2 – Delimiting markers and marker segments . 31
Table F.3 – Fixed information marker segments . 32
Table F.4 – Functional marker segments. 32
Table F.5 – Pointer marker segments . 34
Table F.6 – In bitstream markers and marker segments . 35
Table F.7 – Informational marker segments . 35
Table G.1 – JP2 reference images and allowable error. 37
iv © ISO/IEC 2004 – 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO
and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/IEC 15444-4 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.803.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/IEC 15444-4:2002), which has been technically revised.
ISO/IEC 15444-4 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 9: Interactivity tools, APIs and protocols
Part 12: ISO base media file format
The following parts are under preparation:
Part 8: Secure JPEG 2000
Part 10: Extensions for theree-dimensional data and floating point data
Part 11: Wireless JPEG 2000
© ISO/IEC 2004 – All rights reserved v
INTERNATIONAL STANDARD
ITU-T RECOMMENDATION
Information technology –
JPEG 2000 image coding system:
Conformance testing
1 Scope
This Recommendation | International Standard specifies the framework, concepts, methodology for testing, and criteria
to be achieved to claim compliance to ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. It provides a framework for specifying
abstract test suites and for defining the procedures to be followed during compliance testing.
This Recommendation | International Standard:
– specifies compliance testing procedures for encoding and decoding using JPEG 2000 Part 1 (ITU-T
Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1);
– specifies codestreams, decoded images, and error metrics to be used with the testing procedures;
– specifies abstract test suites;
– provides guidance for creating an encoder compliance test.
This Recommendation | International Standard does not include the following tests:
Acceptance testing: the process of determining whether an implementation satisfies acceptance criteria and enables the
user to determine whether or not to accept the implementation. This includes the planning and execution of several kinds
of tests (e.g., functionality, quality, and speed performance testing) that demonstrate that the implementation satisfies the
user requirements.
Performance testing: measures the performance characteristics of an Implementation Under Test (IUT) such as its
throughput, responsiveness, etc., under various conditions.
Robustness testing: the process of determining how well an implementation processes data which contains errors.
2 Normative references
The following references document the technical details and legal codestream syntax that serve as a basis for 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 15444-1:2003, Information technology – JPEG 2000
image coding system: Core coding system.
3 Definitions
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following definitions apply. The definitions from
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 clause 3 also apply to this Recommendation | International Standard.
3.1 abstract test suite: Generic compliance testing concepts and procedures for a given requirement.
3.2 arithmetic coder: An entropy coder that converts variable length strings to variable length codes (encoding)
and vice versa (decoding).
3.3 big endian: An order of bytes with the most significant byte first.
3.4 bit: A contraction of the term "binary digit"; a unit of information represented by a zero or a one.
ITU-T Rec. T.803 (11/2002) 1
3.5 bit-depth: The number of bits required to represent an original component of an image.
3.6 bit-plane: A two-dimensional array of bits. In this Recommendation | International Standard, a bit-plane refers
to all the bits of the same magnitude in all coefficients or samples. This could refer to a bit-plane in a component, tile-
component, code-block, region of interest, or other.
3.7 bitstream: The actual 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.
3.8 box: A portion of the file format defined by a length and unique box type. Boxes of some types may contain
other boxes.
3.9 byte: Eight bits.
3.10 Cclass: Defines a level of performance for a decoder. Also provides guidance for encoders to produce
codestreams that are easily decodable by compliant decoders.
3.11 code-block: A rectangular grouping of coefficients from the same sub-band of a tile-component.
3.12 coder: An embodiment of either an encoding or decoding process.
3.13 codestream: A collection of one or more bitstreams 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. This does not include the file format.
3.14 coding pass: A procedure accessing coefficients in a code-block where the context and bit are determined.
Typically there are three different coding passes for each bitplane, each coefficient will be represented in exactly one of
the three passes. For an encoder a coding pass examines coefficients and augments a bitstream. For a decoder a coding
pass reads a bitstream and updates coefficients.
3.15 coefficient: The values that are the result of a transformation.
3.16 component: A two-dimensional array of samples. An image typically consists of several components (e.g.,
red, green, and blue).
3.17 compressed image data: Part or all of a codestream. Can also refer to a collection of bitstreams in part or all
of a codestream.
3.18 compliance: Fulfilment of the specified requirements, as defined in this Specification, for a given Profile and
Cclass.
3.19 compliance test procedure: The process of assessing compliance.
3.20 context: Function of coefficients previously decoded and used to condition the decoding of the present
coefficient.
3.21 decoder: An embodiment of a decoding process, and optionally a colour transformation process.
3.22 decoding process: A process that takes as its input all or part of a codestream and outputs all or part of a
reconstructed image.
3.23 decomposition level: A collection of wavelet sub-bands where each coefficient has the same spatial impact or
span with respect to the source component samples. These include all sub-bands of the same two-dimensional sub-band
decomposition. For the last decomposition level, the LL sub-band is also included.
3.24 Discrete Wavelet Transformation (DWT): A transformation that iteratively transforms one signal into two or
more filtered and decimated signals corresponding to different frequency bands. This transformation operates on
spatially discrete samples.
3.25 encoder: An embodiment of an encoding process, and optionally a colour transformation process.
3.26 encoding process: A process that takes as its input all or part of a source image data and outputs a codestream.
3.27 executable test suite: Set of executable test cases that support the abstract test cases.
3.28 file format: A codestream and additional support data and information not explicitly required for the decoding
of the codestream. Examples of such support data include text fields providing titling, security and historical information,
data to support placement of multiple codestreams within a given data file, and data to support exchange between
platforms or conversion to other file formats.
3.29 fully decode: Applying ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 to produce an image from a codestream where
all coded data in the codestream has been used to produce the image.
2 ITU-T Rec. T.803 (11/2002)
3.30 guard bits: Additional most significant bits that have been added to sample data.
3.31 header: Either a part of the codestream that contains only markers and marker segments (main header and tile
part header) or the signalling part of a packet (packet header).
3.32 image: The set of all components.
3.33 image data: The component samples making up an image. Image data can refer to either the source image data
or the reconstructed image data.
3.34 implementation: A realization of a specification.
3.35 Implementation Compliance Statement (ICS): Statement of specification options and the extent to which
they have been implemented by an implementation under test.
3.36 Implementation Under Test (IUT): An implementation that is being evaluated for compliance.
3.37 irreversible: A transformation, progression, system, quantization, or other process that, due to systemic or
quantization error, prevents lossless recovery.
3.38 JP2 file: The name of a file in the file format described in this Specification. Structurally, a JP2 file is a
contiguous sequence of boxes.
3.39 JPEG: Joint Photographic Experts Group – The joint ISO/ITU committee responsible for developing standards
for continuous-tone still picture coding. It also refers to the standards produced by this committee: ITU-T Rec. T.81 |
ISO/IEC 10918-1, ITU-T Rec. T.83 | ISO/IEC 10918-2, ITU-T Rec. T.84 | ISO/IEC 10918-3 and ITU-T Rec. T.87 |
ISO/IEC 14495-1.
3.40 LL sub-band: The sub-band obtained by forward horizontal low-pass filtering and vertical low-pass filtering.
This sub-band contributes to reconstruction with inverse vertical low-pass filtering and horizontal low-pass filtering.
3.41 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.
3.42 lossless: A descriptive term for the effect of the overall encoding and decoding processes in which the output
of the decoding process is identical to the input to the encoding process. Distortion-free restoration can be assured. All of
the coding processes or steps used for encoding and decoding are reversible.
3.43 lossy: A descriptive term for the effect of the overall encoding and decoding processes in which the output of
the decoding process is not identical to the input to the encoding process. There is distortion (measured mathematically).
At least one of the coding processes or steps used for encoding and decoding is irreversible.
3.44 main header: A group of markers and marker segments at the beginning of the codestream that describe the
image parameters and coding parameters that can apply to every tile and tile-component.
3.45 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).
3.46 marker segment: A marker and associated (not empty) set of parameters.
3.47 packet: A part of the codestream comprising a packet header and the compressed image data from one layer of
one precinct of one resolution level of one tile-component.
3.48 packet header: Portion of the packet that contains signalling necessary for decoding that packet.
3.49 parser: Reads and identifies components of the codestream down to the code-block level.
3.50 partial decoding: Producing an image from a subset of an entire codestream.
3.51 precinct: A rectangular region of a transformed tile-component, within each resolution level, used for limiting
the size of packets.
3.52 precision: Number of bits allocated to a particular sample, coefficient, or other binary numerical
representation.
3.53 progression: The order of a codestream where the decoding of each successive bit contributes to a "better"
reconstruction of the image. What metrics make the reconstruction "better" is a function of the application. Some
examples of progression are increasing resolution or improved sample fidelity.
3.54 profile: A subset of technology, from ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1, that meets the needs of a given
application with limits on parameters within a selected technology. This is a codestream limitation.
ITU-T Rec. T.803 (11/2002) 3
3.55 quantization: A method of reducing the precision of the individual coefficients to reduce the number of bits
used to represent them. This is equivalent to division while compressing and multiplying while decompressing.
Quantization can be achieved by an explicit operation with a given quantization value (scalar quantization) or by
dropping (truncating) coding passes from the codestream.
3.56 reconstructed image: An image that is the output of a decoder.
3.57 reference grid: A regular rectangular array of points used to define other rectangular arrays of data. The
reference grid is used to determine the number of samples in tile-components for example.
3.58 Region Of Interest (ROI): A collection of coefficients that are considered of particular relevance by some
user-defined measure.
3.59 reversible: A transformation, progression, system, or other process that does not suffer systemic or
quantization error and therefore allows for lossless signal recovery.
3.60 reversible filter: A particular filter pair used in the wavelet transformation which allows lossless compression.
3.61 sample: One element in the two-dimensional array that comprises a component.
3.62 selective arithmetic coding bypass: A coding style where some of the code-block passes are not coded by the
arithmetic coder. Instead, the bits to be coded are appended directly to the bitstream without coding.
3.63 shift: Multiplication or division of a number by powers of two. Division of an integer via shift implies
truncation toward minus infinity of the non-integer portion.
3.64 sign bit: A bit that indicates whether a number is positive (zero value) or negative (one value).
3.65 sign-magnitude notation: A binary representation of an integer where the distance from the origin is
expressed with a positive number and the direction from the origin (positive or negative) is expressed with a separate
single sign bit.
3.66 source image: An image used as input to an encoder.
3.67 sub-band: A group of transform coefficients resulting from the same sequence of low-pass and high-pass
filtering operations, both vertically and horizontally.
3.68 testing: The process of evaluating compliance.
3.69 tile: A rectangular array of points on the reference grid, registered with an offset from the reference grid origin
and defined by a width and height.
3.70 tile-component: All the samples of a given component in a tile.
3.71 tile-part: A portion of the codestream with compressed image data for some, or all, of a tile. The tile-part may
include one or more packets that make up the coded tile.
3.72 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.
3.73 transformation: A mathematical mapping from one signal space to another.
3.74 transform coefficient: A value that is the result of a transformation.
4 Abbreviations
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following abbreviations apply. The abbreviations
defined in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 subclause 4.1 also apply to this Recommendation | International
Standard.
ATS Abstract Test Suite
CCITT International Telegraph and Telephone Consultative Committee, now ITU-T
ETS Executable Test Suite
ICC International Colour Consortium
ICT Irreversible Component Transform
ICS Implementation Compliance Statement
IEC International Electrotechnical Commission
ISO International Organization for Standardization
4 ITU-T Rec. T.803 (11/2002)
ITU International Telecommunication Union
ITU-T International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector (formerly the
CCITT)
IUT Implementation Under Test
JPEG Joint Photographic Experts Group
MSE Mean Squared Error
RCT Reversible Component Transform
ROI Region of Interest
TCS Test Codestream
5 Symbols
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following symbols apply. The symbols defined in
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 subclause 4.2 also apply to this Recommendation | International Standard.
0x---- Denotes a hexadecimal number
B Bitdepth accuracy for reversible 5-3
C Components guaranteed to be decoded
COC Coding style component marker
COD Coding style default marker
COM Comment marker
CRG Component registration marker
EPH End of packet header marker
EOC End of codestream marker
H Image height guarantee
L Layer guarantees
L Code data buffering guarantee
body
M Decoded bitplane guarantee
N Code-block parsing guarantee
cb
N Component parsing guarantee
comp
P Irreversible 9-7 precision guarantee
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
RGN Region of interest marker
SIZ Image and tile size marker
SOC Start of codestream marker
SOP Start of packet marker
SOD Start of data marker
SOT Start of tile-part marker
T Transform level guarantees
L
TLM Tile-part lengths marker
W Image width guarantee
ITU-T Rec. T.803 (11/2002) 5
6 General description
Perhaps the most distinctive feature of JPEG 2000 is its emphasis on and support for scalability. An existing codestream
may be accessed at a reduced resolution, at a reduced quality (higher compression), at a reduced number of components,
and even over a reduced spatial region. Moreover, this Recommendation | International Standard supports a rich family
of information progression sequences whereby the information may be reordered without introducing additional
distortion. This enables a single compressed codestream to serve the needs of a diverse range of applications.
JPEG 2000 encoders may employ only a fraction of the features supported by ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1.
Likewise, some decoders will not support all the features supported by this Recommendation | International Standard. It
is impossible to provide test cases for all possible combinations of tools that an encoder or decoder may choose to
implement. This Recommendation | International Standard provides abstract test procedures for JPEG 2000 encoders and
decoders. A developer may designate the features that have been implemented and determine a set of test cases that
applies to those features. For the greatest level of interoperability, there are explicit decoder test procedures. These tests
are run for a particular Profile (defined in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1) and a particular compliance class
defined herein. Passing the explicit tests allows a decoder to be labelled "Profile-x Cclass-y Compliant".
Even with the explicit decoder tests, it is expected that some decoders may not decode all of the information that was
originally incorporated into the codestream by an encoder. This is the only way to truly exploit the scalability of ITU-T
Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. It is desirable to allow decoders to ignore information that is not of interest to their target
application. While this flexibility is one of the strengths of JPEG 2000, it also renders inappropriate some of the
conventional compliance testing methodologies that have been applied to non-scalable or less scalable compression
standards.
Many approaches to compliance could be taken. At one extreme, decoder implementations might be allowed to decode
any portion of the codestream that is of interest to them. At the other extreme, they might be required to correctly decode
the entire codestream. The first approach offers content providers and consumers no guarantee concerning the quality of
the resulting imagery. The other approach is also inappropriate because it offers the implementor no guarantee
concerning the resources that may be required for decoding, and in many cases the codestream may contain information
that is of no interest to the application.
This Recommendation | International Standard describes compliance for JPEG 2000 decoders in terms of a system of
guarantees. These guarantees serve to discourage encoders from producing codestreams that will be exceedingly difficult
or impossible for a decoder to process, to encourage decoders to provide quality images from any reasonable codestream,
and to encourage use of the flexibility and scalability of JPEG 2000 codestreams.
Profiles define a subset of technology, from ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1: JPEG 2000, that meets the needs of a
given application with limits on parameters within a selected technology. Profiles limit bitstreams. Decoders define
capabilities for all bitstreams within a profile. Encoders achieve quality guarantees for particular decoders by encoding
bitstreams which meet a particular profile definition. Compliance classes (Cclass) define guarantees of a given level of
image quality for a decoder and guidance for encoders to produce codestreams that are easily decodable by compliant
decoders.
Essentially, if a JPEG 2000 encoder produces a codestream with certain properties, then a decoder of a certain Cclass
will be capable of producing an image with some defined level of quality. The compliance class of a decoder is based
solely on passing certain tests. The tests in this Recommendation | International Standard are designed to require a
compliant decoder to be capable of decoding all codestreams with a set of defined properties.
6.1 Profiles and compliance classes
Two profiles are defined in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1, labelled Profile 0 and Profile 1. The two profiles
describe bitstream constraints for an ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 encoder. Profile 0 is a subset of Profile 1.
Hence, any implementation capable of decoding Profile 1 test streams shall be capable of passing the compliance tests
for Profile 0 of the same Cclass.
Three compliance classes (Cclass) are defined in Annex A. These Cclasses define levels of image quality guarantees for
decoders and guidance for encoders to produce codestreams that are easily decodable by compliant decoders. Cclass
guarantees increase with the increasing Cclass numbers.
6 ITU-T Rec. T.803 (11/2002)
6.2 Decoders
Compliant implementations of the decoder are not required to decode each codestream in its entirety but are required to
guarantee performance up to one Cclass for some profile. These guarantees are directly connected with the resources
required by a decoder. They may be interpreted as a contract by the implementation to recover, decode and transform a
well-defined minimal subset of the information contained in any codestream. This contract is described in a manner that
scales with the Cclass. The contract may be exploited by content providers to optimize recovered image quality over a
family of decoders according to their known Cclasses.
For a given profile, decoder guarantees are expressed in terms of several parameters including decoded image
dimensions, H (height) and W (width), and a number of components, C, for the Cclass. The parameters are not dependent
on the codestream that is actually being decoded. Annex A defines the parameters and the classes for which compliance
claims may be made and tested. Annex E allows a decoder to define guarantees that are greater than that of the defined
Cclasses.
6.3 Encoders and codestreams
ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1 describes two restricted profiles (Profile 0 and Profile 1) that provide guarantees
concerning the parameter ranges and information placement in a codestream. Since codestream limitations may also
adversely affect scalability and interoperability, the smallest possible number of limitations are imposed by these
profiles. Annex F allows an encoder to define guarantees of codestreams produced by the encoder.
Encoders may also be required to conform to certain guarantees in particular application areas of interest that are outside
the scope of this Recommendation | International Standard. As an example, a medical image application may require the
encoder to guarantee lossless performance up to a given image size.
6.4 Implementation compliance statement
Evaluation of compliance for a particular implementation may require a statement of the options that have been
implemented. This will allow the implementation to be tested for compliance against only the relevant requirements.
Such a statement is called an ICS. This statement shall contain only options within the framework of requirements
specified in ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. Examples of these can be found in Annex E for decoders and Annex F
for encoders.
6.5 Abstract test suites
The Abstract Test Suites (ATS) define general tests for sub-systems of ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. Each ATS
includes the following parts and are defined in Annex C.
a) Test purpose: What the test requirement is.
b) Test Method: The procedures to be followed for the given ATS.
c) Reference: The portion of the ISO document that is being tested by the given ATS.
6.6 Encoder compliance testing procedure
The informative procedures for testing encoders are defined in Annex D and are complemented by the information that is
gathered from a completed ICS (Annex F). These procedures are informative since ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1
is a codestream and decoder compliance standard.
6.7 Decoder compliance testing procedure
The procedures for testing decoders are defined in Annex B and use the ETS that are defined in Annex C. These
procedures and ETS will allow an IUT to evaluate compliance to each profile and Cclass.
7 Conventions
The compliance files including test codestreams, jp2 files, reference decoded images, and descriptive files are supplied in
the form of a compressed file. File locations given in this Recommendation | International Standard are expressed
relative to the top level of the directory tree. A Unix style file structure and delimiters are assumed.
This Recommendation | International Standard contains instructions for the use of these files. No support can be provided
by ISO | ITU-T beyond that offered in this Recommendation | International Standard and through links on the official
JPEG web site, http://www.jpeg.org.
ITU-T Rec. T.803 (11/2002) 7
8 Copyright
These compliance files were originally developed by the parties indicated in the file COPYRIGHT. In particular, the
original developers of these files and their respective companies, the editors and their companies, and ISO/IEC have
disclaimed liability for any proposed use of these files or modifications thereof.
9 Compliance files availability and updates
The compliance test images released with this Recommendation | International Standard are the latest tested versions
available at the date at which the text was approved. Later versions of the compliance test images may be made available
after the publication of this Recommendation | International Standard. These may be found through links that are
maintained at http://www.jpeg.org/software.
Annex A
Decoder compliance classes
(This annex does not form an integral part of this Recommendation | International Standard)
This annex describes the compliance classes for ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. The classes and parameters are
described to provide assistance in designing a compliant decoder. Actual compliance is determined by the testing
procedures in Annex B and the codestreams, reference images, and tolerances in Annex C. The definitions of compliance
classes in this annex are useful for the design of an encoder. The parameters may correspond to particular parts of an
implementation.
A.1 Compliance class parameter definitions
Because of resource limitations, implementations of JPEG 2000 sometimes will not be able to decode a codestream in its
entirety. This subclause defines various parameters for which a specific implementation might be limited. A set of values
for every parameter defines a compliance class. Thus an implementation of a particular Cclass must guarantee resources
as defined in all the parameters.
A.1.1 Profile: codestream guarantees
Profiles provide limits on the codestream syntax parameters. Two profiles are defined in ITU-T Rec. T.800 |
ISO/IEC 15444-1, labelled Profile 0 and Profile 1. There is also an implied profile that has no restrictions above the
descriptive capability of Annex A of ITU-T Rec. T.800 | ISO/IEC 15444-1. Testing arbitrary codestreams requires
almost unlimited computational resources. Thus, all defined tests pertain to a specific profile and will only use
codestreams compliant to that profile.
A.1.2 H, W, C: Image size guarantees
Decoders may be limited in the size of the output image that they are capable of producing, due to physical display
characteristics or memory limitations. H, W, and C are respectively the largest height, width, and number of components
that are required to be decoded for a decoder in the compliance class. Codestreams containing more samples than the H,
W, and C for a Cclass must still be decoded. Compliance for these codestreams is based on the ability to decode at the
largest resolution smaller than or equal to that specified by the decoder's Cclass. This largest resolution size is
determined by the component in the codestream with the smallest sampling factor relative to the reference grid. For
images with different subsampling on different components, the smallest subsampling values are used to determine the
region that must be decoded, and the corresponding region of each component shall be decoded.
For Cclass 0, a decoder must be able to decode the largest resolution level that is no larger than 128 samples in either
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 15444-4
Deuxième édition
2004-12-15
Technologies de l'information — Système
de codage d'images JPEG 2000: Tests de
conformité
Information technology — JPEG 2000 image coding system:
Conformance testing
Numéro de référence
ISO/CEI 15444-4:2004(F)
©
ISO/CEI 2004
ISO/CEI 15444-4:2004(F)
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Publié par ISO en 2005
Publié en Suisse
ii © ISO/CEI 2004 – Tous droits réservés
ISO/CEI 15444-4:2004(F)
TABLE DES MATIÈRES
Page
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Définitions. 1
4 Abréviations . 5
5 Symboles . 5
6 Description générale. 6
6.1 Profils et classes de conformité. 7
6.2 Décodeurs. 7
6.3 Codeurs et flux codés . 7
6.4 Déclaration de conformité d'implémentation . 7
6.5 Suites de tests abstraites . 8
6.6 Procédure à suivre pour tester la conformité du codeur . 8
6.7 Procédure à suivre pour tester la conformité du décodeur . 8
7 Conventions. 8
8 Droits d'auteur . 8
9 Disponibilité et mises à jour des fichiers de conformité. 8
Annexe A – Classes de conformité du décodeur . 9
A.1 Définitions des paramètres de classe de conformité. 9
A.2 Définitions des classes de conformité . 12
A.3 Codage et décodage sans perte. 13
Annexe B – Procédures à suivre pour tester la conformité des décodeurs. 14
B.1 Généralités . 14
B.2 Procédure à suivre pour tester le décodeur. 14
Annexe C – Tests de conformité. 19
C.1 Suite de tests abstraite (pour information). 19
C.2 Suite de tests exécutable (ETS). 21
Annexe D – Procédure à suivre pour tester la conformité des décodeurs. 28
D.1 Généralités . 28
D.2 Décodeur de référence. 28
D.3 Exigences de conformité et acceptation . 28
D.4 Procédure à suivre pour tester la conformité du codeur . 28
Annexe E – Déclaration de conformité pour l'implémentation du décodeur . 30
E.1 Généralités . 30
E.2 Déclaration de conformité de l'implémentation du décodeur. 30
E.3 Prise en charge étendue. 30
Annexe F – Déclaration de conformité pour l'implémentation du codeur . 33
F.1 Généralités . 33
F.2 Description du codeur . 33
Annexe G – Procédure à suivre pour tester la conformité du lecteur d'un format de fichier JP2 . 39
G.1 Généralités . 39
G.2 Exigences de conformité et acceptation . 39
G.3 Procédure à suivre pour tester la conformité d'un lecteur de fichier JP2. 39
G.4 Flux codés et images des tests du format de fichier JP2 . 40
Fichiers électroniques: JPEG 2000 Vecteurs test de conformité
© ISO/CEI 2004 – Tous droits réservés iii
ISO/CEI 15444-4:2004(F)
Page
LISTE DES FIGURES
Figure B.1 − Organigramme du test de conformité applicable au décodeur. 14
Figure D.1 – Schéma fonctionnel du test de conformité applicable au décodeur . 29
Figure G.1 – Schéma fonctionnel du test de conformité applicable au lecteur de format de fichier JP2. 40
LISTE DES TABLEAUX
Tableau A.1 − Définitions des classes de conformité (classes C). 12
Tableau C.1 – Images de référence et erreurs admissibles pour Profil 0 Classe 0. 22
Tableau C.2 − Eléments testés avec les flux codés de Profil 0 . 22
Tableau C.3 − Contenu du flux codé 0 de Profil 0 . 23
Tableau C.4 – Images de référence et erreurs admissibles de Profil 1 Classe 0 . 24
Tableau C.5 – Eléments testés par les flux codés de Profil 1 . 25
Tableau C.6 – Fichiers de référence et erreurs maximales pour le Profil 0 Classe 1. 26
Tableau C.7 – Images de référence et erreurs admissibles pour le Profil 1 Classe 1. 27
Tableau E.1 – Déclaration ICS pour les profils et les classes C . 30
Tableau E.2 – Capacités étendues pour la classe C 0 . 31
Tableau E.3 – Capacités étendues pour la classe C 1 . 31
Tableau E.4 – Capacités étendues pour la classe C 2 . 32
Tableau F.1 – Utilisation de marqueurs pour la réalisation du décodeur. 33
Tableau F.2 − Marqueurs et segments marqueurs délimitants. 34
Tableau F.3 − Segments marqueurs d'information fixes. 35
Tableau F.4 − Segments marqueurs fonctionnels . 35
Tableau F.5 − Segments marqueurs de pointage . 37
Tableau F.6 − Marqueurs et segments marqueurs dans le flux binaire. 37
Tableau F.7 − Segments marqueurs informationnels. 38
Tableau G.1 – Images de référence et erreurs admissibles JP2 . 41
iv © ISO/CEI 2004 – Tous droits réservés
ISO/CEI 15444-4:2004(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'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits de
propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO et la CEI ne sauraient être tenues pour responsables de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/CEI 15444-4 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 UIT-T.
Le texte identique est publié en tant que Rec. UIT-T T.803.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO/CEI 15444-4 :2002), qui a fait l'objet d'une révision
technique.
L'ISO/CEI 15444 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Technologies de l'information —
Système de codage d'image JPEG 2000:
Partie 1: Système de codage noyau
Partie 2: Extensions
Partie 3: Motion JPEG 2000
Partie 4: Tests de conformité
Partie 5: Logiciel de référence
Partie 6: Format de fichier d'image de composant
Partie 9: Outils d'interactivité, API et protocoles
Partie 12: Format ISO de base pour les fichiers médias
Les parties suivantes sont en préparation:
Partie 8: JPEG 2000 sécurisé
Partie 10: Extensions pour données tridimensionnelles et points de données flotants
Partie 11: JPEG 2000 sans fil
© ISO/CEI 2004 – Tous droits réservés v
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
NORME INTERNATIONALE
RECOMMANDATION UIT-T
Technologies de l'information – Système de codage d'images JPEG 2000: tests de conformité
1 Domaine d'application
La présente Recommandation | Norme internationale décrit le cadre général, les concepts et la méthodologie applicables
aux tests ainsi que les critères à respecter pour revendiquer la conformité à la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1.
Elle offre un cadre général permettant de spécifier des suites de tests abstraites et de définir les procédures à suivre
pendant les tests de conformité.
La présente Recommandation | Norme internationale:
– spécifie des procédures de test de conformité pour le codage et le décodage à l'aide de la Partie 1 du
système JPEG 2000 (Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1);
– spécifie des flux codés, des images décodées et des mesures d'erreur à utiliser avec les procédures de test;
– spécifie des suites de tests abstraites;
– fournit des directives pour la création d'un test de conformité applicable à un décodeur.
La présente Recommandation | Norme internationale ne comprend pas les tests suivants:
test d'acceptation: processus consistant à déterminer si une implémentation satisfait aux critères d'acceptation et permet
à l'utilisateur de déterminer s'il doit ou non accepter l'implémentation. Ce processus comprend la planification et
l'exécution de plusieurs types de tests (tests de performance des fonctionnalités, de la qualité et de la vitesse, par
exemple) qui démontrent que l'implémentation satisfait aux besoins de l'utilisateur;
test de performance: mesure les caractéristiques de performance d'une implémentation sous test (IUT) (débit, rapidité de
réaction, etc.) dans différentes conditions;
test de robustesse: processus consistant à déterminer la capacité d'une implémentation de traiter correctement des
données qui contiennent des erreurs.
2 Références normatives
Les références suivantes contiennent les renseignements techniques et la syntaxe de flux codé autorisée qui servent de
base à 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 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 de base.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent. Les
définitions tirées du § 3 de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 s'appliquent aussi à la présente Recommandation |
Norme internationale.
3.1 suite de tests abstraite: concepts et procédures génériques de test de conformité relatifs à une prescription
donnée.
3.2 codeur arithmétique: codeur entropique qui convertit des chaînes de longueur variable en codes de longueur
variable (codage) et vice versa (décodage).
Rec. UIT-T T.803 (11/2002) 1
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
3.3 gros-boutiste: ordonnancement dans lequel l'octet de poids fort est placé en premier.
3.4 bit: contraction du terme anglais "binary digit" (chiffre binaire); unité d'information représentée par zéro ou
un.
3.5 profondeur binaire: nombre de bits nécessaires pour représenter une composante originale d'une image.
3.6 plan binaire: matrice binaire à deux dimensions. Dans la présente Recommandation | Norme internationale,
un plan binaire se rapporte à tous les bits de même poids d'un ensemble de coefficients ou d'échantillons. Il peut s'agir
d'un plan binaire dans une composante, une composante-pavé, un bloc codé, une région interessante ou autre.
3.7 flux binaire: séquence binaire effective résultant du codage d'une séquence de symboles. Ce flux ne
comprend pas les marqueurs ou segments marqueurs contenus dans l'en-tête principal ou l'en-tête des éléments de pavé,
ou le marqueur de fin EOC. Il comprend en revanche tout en-tête de paquet et tous marqueurs et segments marqueurs du
flux ne se trouvant pas dans l'en-tête principal ou l'en-tête d'élément de pavé.
3.8 boîte: partie du format de fichier définie par une longueur et par un type de boîte unique. Les boîtes de
certains types peuvent contenir d'autres boîtes.
3.9 octet: huit bits.
3.10 classe C: définit un niveau de performance d'un décodeur. Donne également des directives permettant aux
décodeurs de produire des flux codés qui puissent être décodés facilement par les décodeurs conformes.
3.11 bloc codé: groupement rectangulaire de coefficients issus de la même sous-bande d'une composante-pavé.
3.12 codeur: matérialisation d'un procédé de codage ou de décodage.
3.13 flux codé: ensemble d'un ou de plusieurs flux binaires avec l'en-tête principal, les en-têtes des éléments de
pavé et le marqueur de fin EOC requis pour leur décodage et leur expansion en données d'image. Il s'agit des données
d'image sous forme comprimée avec toute la signalisation nécessaire au décodage. Ne comprend pas le format de
fichier.
3.14 passe de codage: procédure permettant d'accéder aux coefficients d'un bloc codé dans lequel le contexte et les
bits sont déterminés. Il existe en général trois passes de codage différentes pour chaque plan binaire, chaque coefficient
étant représenté dans une seule des trois passes. Pour un codeur, une passe de codage analyse les coefficients et
alimente un flux binaire. Pour un décodeur, la passe de codage lit le flux binaire et calcule les coefficients.
3.15 coefficient: valeur qui résulte d'une transformation.
3.16 composante: matrice bidimensionnelle d'échantillons. Une image se compose normalement de plusieurs
composantes (par exemple, la rouge, la verte et la bleue).
3.17 données d'image comprimées: tout ou partie d'un flux codé. Peut également désigner un ensemble de flux
binaires dans tout ou partie d'un flux codé.
3.18 conformité: respect des prescriptions définies dans la présente Spécification, pour un profil et une classe C
donnés.
3.19 procédure de test de conformité: processus visant à évaluer la conformité.
3.20 contexte: fonction de coefficients déjà décodés, utilisée pour conditionner le décodage du coefficient en cours
de traitement.
3.21 décodeur: matérialisation d'un processus de décodage et, facultativement, d'un processus de transformation
de couleur.
3.22 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.
3.23 niveau de décomposition: collection de sous-bandes d'ondelettes où tous les coefficients possèdent le même
impact spatial ou la même portée par rapport aux échantillons de la composante source. Ces collections comprennent
toutes les sous-bandes de la même décomposition bidimensionnelle en sous-bandes. Pour le dernier niveau de
décomposition, la sous-bande LL est également incluse.
3.24 transformation en ondelettes discrètes (DWT, discrete wavelet transformation): transformation qui
convertit itérativement un signal en deux ou plusieurs signaux filtrés et écrêtés correspondant à différentes bandes de
fréquences. Cette transformation opère sur des échantillons spatialement discrets.
3.25 codeur: matérialisation d'un processus de codage et, facultativement, d'un processus de transformation de
couleur.
2 Rec. UIT-T T.803 (11/2002)
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
3.26 processus de codage: processus qui reçoit en entrée tout ou partie des données d'image de source et génère en
sortie un flux codé.
3.27 suite de tests exécutable: ensemble de tests élémentaires exécutables prenant en charge les tests élémentaires
abstraits.
3.28 format de fichier: informations de flux codé et données supports additionnelles non explicitement requises
pour le décodage d'un flux codé. Comme exemple de données supports, on peut citer les champs de texte fournissant les
informations de titrage, de sécurité et d'historique, les données déterminant le placement de multiples flux codés dans un
fichier de données, et les données de prise en charge de l'échange entre plates-formes ou de la conversion en d'autres
formats de fichier.
3.29 décodage intégral: application de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 pour produire une image à partir
d'un flux codé, dans lequel on a utilisé toutes les données codées du flux codé pour produire cette image.
3.30 bits de garde: bits de poids fort additionnels qui ont été ajoutés aux données d'échantillon.
3.31 en-tête: partie du flux codé qui contient seulement des marqueurs et des segments marqueurs (en-tête
principal et en-tête de pavé) ou partie de signalisation d'un paquet (en-tête de paquet).
3.32 image: ensemble de toutes les composantes.
3.33 données d'image: échantillons de composantes constituant une image. Les données d'image peuvent désigner
les données d'image de source ou les données d'image reconstituées.
3.34 implémentation: réalisation d'une spécification.
3.35 déclaration de conformité d'implémentation (ICS, implementation compliance statement): déclaration des
options de spécification effectivement mises en œuvre par une implémentation sous test avec indication de la mesure
dans laquelle ces options l'ont été.
3.36 implémentation sous test (IUT, implementation under test): réalisation dont la conformité est en cours
d'évaluation.
3.37 irréversible: transformation, progression, système, quantification ou autre processus qui, en raison d'une
erreur systémique ou de quantification, empêche le rétablissement sans perte.
3.38 fichier JP2: nom d'un fichier dans le format de fichier décrit dans la présente Spécification. Structurellement,
un fichier JP2 est une séquence contiguë de boîtes.
3.39 JPEG: groupe mixte d'experts sur les images demi-tons – Comité mixte ISO/UIT chargé de l'élaboration des
normes relatives au codage des images fixes à modelé continu. Cet acronyme désigne également les normes élaborées
par ce Comité: Recommandations UIT-T.81 | ISO/CEI 10918-1, UIT-T T.83 | ISO/CEI 10918-2, UIT-T T.84 |
ISO/CEI 10918-3 et UIT-T T.87 | ISO/CEI 14495-1.
3.40 sous-bande LL: sous-bande obtenue par filtrages passe-bas horizontal et vertical directs. Cette sous-bande
contribue à la reconstruction par filtrages passe-bas vertical et horizontal inverses.
3.41 couche: collection de données d'image comprimées issue des passes de codage d'un ou de plusieurs blocs
codés d'une composante-pavé. Les couches ont un ordre de codage et de décodage qui doit être préservé.
3.42 sans perte: terme qualifiant l'effet de processus globaux de codage et de décodage dans lesquels la sortie du
processus de décodage est identique à l'entrée du processus de codage. Un rétablissement sans distorsion peut être
assuré. Tous les processus ou toutes les étapes de codage utilisés pour le codage et le décodage sont alors réversibles.
3.43 avec perte: terme qualifiant l'effet de processus globaux de codage et de décodage dans lesquels la sortie du
processus de décodage n'est pas identique à l'entrée du processus de codage. Il y a distorsion (mesurée
mathématiquement). Au moins un des processus ou étapes de codage ou de décodage est alors irréversible.
3.44 en-tête principal: groupe de marqueurs et de segments marqueurs au début du flux codé qui décrit les
paramètres d'image et de codage qui peuvent s'appliquer à chaque pavé et composante-pavé.
3.45 marqueur: code de deux octets dans lequel le premier octet est le nombre hexadécimal FF (0xFF) et où le
second octet est une valeur comprise entre 1 (0x01) et le nombre hexadécimal FE (0xFE).
3.46 segment marqueur: marqueur et son ensemble de paramètres (non vide) associé.
3.47 paquet: partie du flux codé composé d'un en-tête de paquet et des données d'image comprimées issus d'une
seule couche d'un district d'un même niveau de résolution d'une composante-pavé.
3.48 en-tête de paquet: portion du paquet qui contient la signalisation nécessaire au décodage de ce paquet.
Rec. UIT-T T.803 (11/2002) 3
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
3.49 analyseur syntaxique: lit et identifie les composantes du flux codé jusqu'au niveau du bloc codé.
3.50 décodage partiel: production d'une image à partir d'un sous-ensemble du flux codé.
3.51 district: région rectangulaire d'une composante-pavé transformée, dans chaque niveau de résolution, utilisée
pour limiter la taille de paquets.
3.52 précision: nombre de bits alloués à un échantillon, à un coefficient ou à une autre représentation numérique
binaire.
3.53 progression: ordonnancement d'un flux codé où le décodage de chaque bit successif contribue à une
"meilleure" reconstruction de l'image. La mesure qui rend compte de "l'amélioration" de la reconstruction est fonction
de l'application. Exemples de progressivité: résolution croissante ou meilleure fidélité d'échantillon.
3.54 profil: sous-ensemble de technologie, tiré de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1, qui répond aux besoins
d'une application donnée en appliquant des limites à certains paramètres dans le cadre d'une technologie choisie. Il s'agit
d'une limitation du flux codé.
3.55 quantification: méthode de réduction de la précision de différents coefficients visant à réduire le nombre de
bits utilisés pour les représenter. La quantification équivaut à une division lors de la compression et à une multiplication
lors de la décompression. La quantification peut être réalisée par une opération explicite avec une valeur de
quantification donnée (quantification scalaire) ou par omission (troncature) de passes de codage dans le flux codé.
3.56 image reconstruite: image générée à la sortie d'un décodeur.
3.57 grille de référence: matrice rectangulaire régulière de points, utilisée pour définir d'autres matrices
rectangulaires de données. La grille de référence sert à déterminer le nombre d'échantillons dans des composantes-pavés
par exemple.
3.58 région intéressante (ROI, region of interest): ensemble de coefficients considérés comme ayant un intérêt
particulier du point de vue d'une mesure définie par l'utilisateur.
3.59 réversible: transformation, progression, système ou autre processus qui n'admet pas d'erreur systémique ou de
quantification et, qui permet donc un rétablissement sans perte du signal.
3.60 filtre réversible: paire particulière de filtres, utilisée dans la transformation en ondelettes, qui permet une
compression sans perte.
3.61 échantillon: élément de la matrice bidimensionnelle constitutive d'une composante.
3.62 évitement sélectif du codage arithmétique: style de codage où certaines des passes de bloc codé ne sont pas
codées par le codeur arithmétique, et où les bits à coder sont adjoints directement au flux binaire sans codage.
3.63 décalage: multiplication ou division d'un nombre par des puissances de deux. La division d'un nombre entier
par décalage suppose une troncature vers moins l'infini de la partie non entière.
3.64 bit de signe: bit qui indique si un nombre est positif (valeur 0) ou négatif (valeur 1).
3.65 notation en signe-magnitude: représentation binaire d'un entier utilisant la valeur absolue (positive) de
l'entier et un seul bit de signe distinct.
3.66 image source: image utilisée comme entrée dans un codeur.
3.67 sous-bande: groupe de coefficients de transformée résultant de la même séquence d'opérations de filtrage
passe-bas et passe-haut, aussi bien verticalement qu'horizontalement.
3.68 test: processus d'évaluation de la conformité.
3.69 pavé: matrice rectangulaire de points sur la grille de référence, repérée par un décalage par rapport à l'origine
de la grille de référence et définie par une largeur et une hauteur.
3.70 composante-pavé: tous les échantillons d'une composante donnée dans un pavé.
3.71 partie de pavé: partie du flux codé avec des données d'image comprimées pour tout ou partie d'un pavé. Une
partie de pavé comporte un ou plusieurs paquets qui constituent le pavé codé.
3.72 en-tête de partie de pavé: groupe de marqueurs et de segments marqueurs situé au début de chaque partie de
pavé du flux codé et qui décrivent les paramètres de codage de la partie de pavé.
3.73 transformation: application mathématique d'un espace de signal à un autre.
3.74 coefficient de transformée: valeur qui est le résultat d'une transformation.
4 Rec. UIT-T T.803 (11/2002)
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
4 Abréviations
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les abréviations suivantes s'appliquent. Les
abréviations définies au § 4.1 de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 s'appliquent également à la présente
Recommandation | Norme internationale.
ATS Suite de tests abstraite (abstract test suite)
CCITT Comité consultatif international télégraphique et téléphonique, maintenant UIT-T
CEI Commission électrotechnique internationale
ETS Suite de tests exécutable (executable test suite)
ICC Consortium international de la couleur (international colour consortium)
ICS Déclaration de conformité d'implémentation (implementation compliance statement)
ICT Transformée de composante irréversible (irreversible component transform)
ISO Organisation internationale de normalisation
IUT Implémentation sous test (implementation under test)
JPEG Groupe mixte d'experts sur les images demi-tons (joint photographic experts group)
MSE Erreur quadratique moyenne (mean squared error)
RCT Transformée de composante réversible (reversible component transform)
ROI Région intéressante (region of interest)
TCS Flux codé de test (test codestream)
UIT Union internationale des télécommunications
UIT-T Union internationale des télécommunications – Secteur de la normalisation des télécommunications
(anciennement CCITT)
5 Symboles
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les symboles suivants s'appliquent. Les
symboles définis au § 4.2 de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1 s'appliquent également à la présente
Recommandation | Norme internationale.
0x---- Indique un nombre hexadécimal
B Précision de profondeur binaire pour filtre réversible 5-3
C Composantes dont le décodage est garanti
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)
CRG Marqueur d'enregistrement de composante (component registration marker)
EPH Marqueur de fin d'en-tête de paquet (end of packet header marker)
EOC Marqueur de fin de flux codé (end of codestream marker)
H Garantie de hauteur d'image
L Garanties de couche (layer guarantees)
L Garantie de mise en mémoire tampon des données de code
body
M Garantie de plan binaire décodé
N Garantie d'analyse syntaxique de bloc codé
cb
N Garantie d'analyse syntaxique de composante
comp
P Garantie de précision du filtre irréversible 9-7
PLM Marqueur d'en-tête principal de longueur de paquet (packet length, main header marker)
PLT Marqueur d'en-tête de partie de pavé de longueur de paquet (packet length, tile-part header marker)
POC Marqueur de changement de l'ordre de progression (progression order change marker)
PPM Marqueur d'en-tête principal de paquet compact (packed packet headers, main header marker)
Rec. UIT-T T.803 (11/2002) 5
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
PPT Marqueur d'en-tête de partie de pavé de paquet compact (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)
RGN Marqueur de région intéressante (region of interest marker)
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)
SOP Marqueur de début de paquet (start of packet marker)
SOD Marqueur de début de données (start of data marker)
SOT Marqueur de début de partie de pavé (start of tile-part marker)
T Garanties de niveau de transformation
L
TLM Marqueur de longueurs de partie de pavé (tile-part lengths marker)
W Garantie de largeur d'image (image with guarantee)
6 Description générale
Ce qui caractérise peut-être le mieux le système JPEG 2000 est l'importance qu'il accorde à l'échelonnabilité et la prise
en charge de cette fonction. On peut avoir accès à un flux codé existant à une résolution réduite, avec une qualité réduite
(compression plus élevée) et un nombre réduit de composantes, voire dans une région spatiale limitée. De plus, la
Recommandation | Norme internationale prend en charge une large gamme de séquences de progression d'informations
avec lesquelles on peut réagencer les informations sans introduire de distorsion supplémentaire. Cela permet à un même
flux codé comprimé de répondre aux besoins d'une plus grande diversité d'applications.
Les codeurs JPEG 2000 ne peuvent utiliser qu'une partie des fonctions prises en charge par la Rec. UIT-T
T.800 | ISO/CEI 15444-1. De même, certains décodeurs ne prendront pas en charge toutes les fonctions offertes par la
Recommandation | Norme internationale. Il est impossible de fournir des tests élémentaires pour toutes les
combinaisons possibles d'outils qu'un codeur ou un décodeur peut choisir d'implémenter. La présente
Recommandation | Norme internationale décrit des procédures de test abstraites applicables aux codeurs et aux
décodeurs JPEG 2000. Un concepteur peut indiquer les caractéristiques qui ont été implémentées et déterminer un
ensemble de tests élémentaires qui s'applique à ces caractéristiques. Afin d'obtenir une interopérabilité maximale, il
existe des procédures de test explicites pour les décodeurs. Ces tests sont exécutés pour un profil donné (défini dans la
Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1) et une classe de conformité donnée définie ci-après. Si un décodeur réussit les
tests explicites, il pourra porter la désignation "Profile-x Cclass-y Compliant".
Même lorsque le décodeur aura réussi des tests explicites, il est à prévoir que certains décodeurs ne pourront pas
décoder toutes les informations qui ont été intégrées à l'origine dans le flux codé par un codeur. Il s'agit de la seule
manière efficace d'exploiter l'échelonnabilité de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1. Il est souhaitable que les
décodeurs puissent omettre les informations qui sont sans intérêt pour l'application dans laquelle ils sont utilisés. Cette
flexibilité, qui constitue l'un des atouts du système JPEG 2000, rend cependant inappropriées certaines des
méthodologies classiques utilisées pour les tests de conformité et appliquées à des normes de compression non
échelonnables ou moins échelonnables.
On pourrait adopter un grand nombre d'approches concernant la conformité. D'un côté, on pourrait autoriser les
décodeurs à décoder n'importe quelle partie du flux codé présentant de l'intérêt pour l'implémentation et, de l'autre, on
pourrait exiger qu'ils décodent correctement tout le flux codé. La première approche n'offre aux fournisseurs de contenu
et aux consommateurs aucune garantie quant à la qualité des images ainsi obtenues. La seconde approche ne convient
pas non plus, car elle n'offre au réalisateur de l'implémentation aucune garantie quant aux ressources qui pourraient être
nécessaires au décodage. Par ailleurs, bien souvent, le flux codé peut contenir des informations qui sont sans intérêt
pour l'application.
La présente Recommandation | Norme internationale décrit la conformité applicable aux décodeurs JPEG 2000 sous la
forme d'un système de garanties. Ces garanties visent à décourager les codeurs de produire des flux codés dont le
traitement par un décodeur sera trop difficile, voire impossible, à encourager les décodeurs à fournir des images de
qualité à partir de tout flux codé raisonnable et à promouvoir l'utilisation de la flexibilité et de l'échelonnabilité des flux
codés JPEG 2000.
Les Profils définissent un sous-ensemble de technologies, tirées de la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1:
JPEG 2000, qui répondent aux besoins d'une application donnée, pour laquelle on impose des limites aux paramètres
correspondant à la technologie retenue. Les profils limitent les flux binaires. Les décodeurs définissent des capacités
pour tous les flux binaires correspondant à un profil. Pour obtenir des garanties de qualité pour certains décodeurs, les
6 Rec. UIT-T T.803 (11/2002)
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
codeurs codent les flux binaires afin qu'ils correspondent à une définition de profil donnée. Les classes de conformité
(classes C) définissent des garanties d'un certain niveau de qualité d'image applicable à un décodeur et donnent des
indications aux codeurs pour qu'ils puissent produire des flux codés pouvant être facilement décodés par les décodeurs
conformes.
Pour l'essentiel, si un codeur JPEG 2000 produit un flux codé possédant certaines propriétés, un décodeur d'une certaine
classe C sera en mesure de produire une image ayant un niveau de qualité défini. La classe de conformité d'un décodeur
repose uniquement sur la réussite de certains tests. La présente Recommandation | Norme internationale décrit les tests
que doit réussir un décodeur conforme pour pouvoir décoder tous les flux codés possédant un ensemble de propriétés
définies.
6.1 Profils et classes de conformité
Deux profils, désignés Profil 0 et Profil 1, sont définis dans la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1. Ces deux profils
décrivent les contraintes, au niveau du flux binaire, qui sont imposées à un codeur de la Rec. UIT-T
T.800 | ISO/CEI 15444-1. Le Profil 0 est un sous-ensemble du Profil 1. En conséquence, toute implémentation capable
de décoder les flux de test du Profil 1 doit pouvoir réussir les tests de conformité pour le Profil 0 de la même classe C.
Trois classes de conformité (classes C) sont définies dans l'Annexe A. Elles définissent des niveaux de garantie de
qualité de l'image pour les décodeurs et donnent des indications aux codeurs pour qu'ils produisent des flux codés
facilement décodables par les décodeurs conformes. Les garanties de classes C augmentent avec le nombre de classes C.
6.2 Décodeurs
Les implémentations conformes du décodeur ne sont pas tenues de décoder intégralement chaque flux codé, mais
doivent garantir la qualité correspondant à une classe C d'un certain profil. Ces garanties sont directement liées aux
ressources dont un décodeur a besoin. Elles peuvent être interprétées comme un contrat, par l'implémentation, en vue de
récupérer, de décoder et de transformer un sous-ensemble minimal bien défini des informations contenues dans un flux
codé. Ce contrat est décrit d'une manière qui varie selon la classe C. Le contrat peut être exploité par les fournisseurs
de contenu pour optimiser la qualité des images récupérées par rapport à une famille de décodeurs en fonction de leurs
classes C connues.
Pour un profil donné, les garanties du décodeur sont exprimées sous la forme de plusieurs paramètres: dimension de
l'image décodée, hauteur (H) et largeur (W) et plusieurs composantes, C, correspondant à la classe C. Ces paramètres ne
dépendent pas du flux codé qui est en cours de décodage. On trouvera dans l'Annexe A les paramètres et les classes
pour lesquels les demandes de conformité peuvent être faites et testées. L'Annexe E décrit la manière dont un décodeur
définit des garanties supérieures à celles des classes C définies.
6.3 Codeurs et flux codés
La Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1, décrit deux profils restreints (Profil 0 et Profil 1) qui donnent des garanties
concernant les étendues de paramètres et la place des informations dans un flux codé. Etant donné que les limitations du
flux codé peuvent également avoir des effets négatifs sur l'échelonnabilité et l'interopérabilité, ces profils imposent le
moins de limitations possibles. L'Annexe F décrit la manière dont un codeur définit les garanties pour les flux codés
produits par le codeur.
Les codeurs peuvent également être tenus de se conformer à certaines garanties dans des domaines d'intérêt d'une
application donnée, mais ceux-ci ne relèvent pas de la présente Recommandation | Norme internationale. Ainsi, une
application d'images médicales peut exiger que le codeur garantisse une qualité de fonctionnement sans perte jusqu'à
une dimension d'image donnée.
6.4 Déclaration de conformité d'implémentation
Pour évaluer la conformité d'une implémentation donnée, il faut parfois faire une déclaration des options implémentées,
ce qui permettra de tester la conformité de l'implémentation uniquement par rapport aux prescriptions pertinentes.
Ce type de déclaration, appelée "Déclaration de conformité d'implémentation (ICS)", ne doit contenir que les options
contenues dans les prescriptions spécifiées dans la Rec. UIT-T T.800 | ISO/CEI 15444-1. On trouvera des exemples
dans l'Annexe E pour les décodeurs et dans l'Annexe F pour les codeurs.
Rec. UIT-T T.803 (11/2002) 7
ISO/CEI 15444-4:2004 (F)
6.5 Suites de tests
...
Questions, Comments and Discussion
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