INFORMATION TECHNOLOGY JPEG 2000 IMAGE CODING SYSTEM JPEG 2000 COMMITTEE DRAFT VERSION 1.0, 9 DECEMBER 1999 THE ISO AND ITU WILL PROVIDE COVER PAGES
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ISO/EC CD15444-1: 1999(V1.0,9 December 1999) CONTENTS Foreword Introduction coDe 2.1 Identical Recommendations International Standards 2.2 Additional references Definitions 111226 abbreviations General description 6.2 Coding principles terchange format requirements 789 789 Decoder requirements Annex a Compressed data syntax 1 Headers and marker segmen A 2 Information in the marker segments A 3 Construction of the codestream A 6 Functional marker segments A 7 Pointer marker segments A. 8 In bit stream marker Annex B Arithmetic entropy coding B. 1 Binary encoding(informative) B 2 Description of the arithmetic encoder(informative) B3 Arithmetic decoding procedure AnnexC Coefficient bit modeling C 1 Division of the frequency sub-bands into code-blocl .............69 C2 Code-block scan pattern within code-blocks C4 Decoding passes over the bit-planes C5 Initializing and terminating C6 Selective arithmetic coding bypass ............76 C7 Vertically code-block scan causal context formation C8 Flow diagram of the code-block coding ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) i CONTENTS Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi 1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2.1 Identical Recommendations | International Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2.2 Additional references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 4 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 5 Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6 General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 6.1 Purpose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 6.2 Coding principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 7 Interchange format requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 8 Encoder requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 9 Decoder requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Annex A Compressed data syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 A.1 Headers and marker segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 A.2 Information in the marker segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 A.3 Construction of the codestream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 A.4 Delimiting markers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 A.5 Fixed information marker segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 A.6 Functional marker segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 A.7 Pointer marker segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 A.8 In bit stream marker segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 A.9 Informational markers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Annex B Arithmetic entropy coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 B.1 Binary encoding (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 B.2 Description of the arithmetic encoder (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 B.3 Arithmetic decoding procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Annex C Coefficient bit modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 C.1 Division of the frequency sub-bands into code-blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 C.2 Code-block scan pattern within code-blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 C.3 Coefficient bits and significance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 C.4 Decoding passes over the bit-planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 C.5 Initializing and terminating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 C.6 Selective arithmetic coding bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 C.7 Vertically code-block scan causal context formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 C.8 Flow diagram of the code-block coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
ISO/ECCD15444-1:1999(1.0,9 December1999 Bit stream ordering D.1 D 2 Image tiles D 4 Wavelet decomposition level, resolution, sub-band, and code-block order D 5 Layering and packets D 6 Progression or D7 Packet header information coding Annex e Quantization E 1 Scalar coefficient quantization(informative) E 2 Scalar coefficient dequantization(normative Annex F Transformation of image tile components F1 Introduction and overview F2 Forward Transformation(informative 100 F.3 The inverse transformation(normative) F 4 Row-based wavelet transform (informative) AnnexG Image component transformations 123 G 1 Reversible component transformation(RCT) G 2 Irreversible component transformation (ICT G3 Chrominance component sub-sampling and the image reference grid (informative) Annex H Coding of images with Regions-of-interest H1 Description of the Maxshift method H 2 Region of interest mask generation 126 H 3 Remarks on Region of Interest coding Annex I Error resilience ...129 Annex J JP2 File format syntax ...........131 J 2 Definitions 131 3. 3 Normative References 132 J4 Introduction 132 J.5 Greyscale/Color/multi-component specification architecture .........134 J.6 Box definition 136 J. 7 Defined boxes J8 Adding intellectual property rights information in JP2 J9 Adding vendor specific information to the JP2 file format J 10 Dealing with unknown boxes ............150 Annex K Descriptions of encoding and implementation K1 Adaptive Entropy Software-Conventions Decoder 151 Annex L Examples and guidelines 155 ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) ii ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) Annex D Bit stream ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 D.1 Image and components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 D.2 Image tiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 D.3 Tile-parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 D.4 Wavelet decomposition level, resolution, sub-band, and code-block order. . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 D.5 Layering and packets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 D.6 Progression order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 D.7 Packet header information coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Annex E Quantization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 E.1 Scalar coefficient quantization (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 E.2 Scalar coefficient dequantization (normative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 Annex F Transformation of image tile components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 F.1 Introduction and overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 F.2 Forward Transformation (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 F.3 The inverse transformation (normative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 F.4 Row-based wavelet transform (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 Annex G Image component transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 G.1 Reversible component transformation (RCT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 G.2 Irreversible component transformation (ICT).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 G.3 Chrominance component sub-sampling and the image reference grid (informative) . . . . . . . . . .124 Annex H Coding of images with Regions-of-interest. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 H.1 Description of the Maxshift method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 H.2 Region of interest mask generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126 H.3 Remarks on Region of Interest coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Annex I Error resilience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 Annex J JP2 File format syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 J.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 J.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 J.3 Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 J.4 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 J.5 Greyscale/Color/multi-component specification architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 J.6 Box definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 J.7 Defined boxes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 J.8 Adding intellectual property rights information in JP2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 J.9 Adding vendor specific information to the JP2 file format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 J.10 Dealing with unknown boxes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 Annex K Descriptions of encoding and implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 K.1 Adaptive Entropy Software-Conventions Decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 Annex L Examples and guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
ISO/ECCD15444-1:1999(1.0,9 December1999 L 1 Visual frequency y Weighting Annex M Patents 159 Annex N Bibliography N1 General N2 Wavelet transform N3 Qu N 4 Region of Interest coding N5 Visual frequency weighting N 6 Post- N7 Error resilient Index 163 ITU-T Rec T 800(1999 CDV10) iii
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) iii L.1 Visual Frequency Weighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155 Annex M Patents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Annex N Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 N.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 N.2 Wavelet transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 N.3 Quantization and Entropy coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 N.4 Region of Interest coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 N.5 Visual frequency weighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 N.6 Post-processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 N.7 Error resilience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
ISO/ECCD15444-1:1999(v1.0,9 December1999 ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) iv ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0)
ISO/EC CD15444-1: 1999(V1.0,9 December 1999) LIST OF FIGURES Figure 6-1 Specification block diagram 8 Figure A-1 Example of the marker segment description figures Figure A-2 Construction of the codestream Figure A-3 Construction of the main header Figure A-4 Construction of a tile-part header Figure A-5 Start of tile-part syntax Figure A-6 Image and tile size syntax Figure A-7 Coding style default syntax Figure A-8 Coding style component syntax Figure A-9 Coding style default syntax Figure A-10 QI Figure A-11 Quantization component syntax 35 on o Figure A-14 Error resilience bit stream syntax Figure A-15 Tile-part lengths Figure A-16 Tile-part length, main header syntax Figure A-17 Packets length, main header syntax 18 Packet length, tile Figure A-19 Packed packet headers, main header syntax Figure A-20 Packed packet headers, tile header syntax Figure A-21 Start of partition syntax Figure A-22 Coding style component syntax Figure B-1 Arithmetic encoder inputs and output Figure B-2 Encoder for the MQ-coder Figure B-3 ENCODE procedure Figure B-4 CODEl procedure Figure B-5 CODEO procedure Figure B-6 CODELPS procedure with conditional MPS/LPS exchange Figure B-7 CODEMPS procedure with conditional MPS/LPS exchange ...55 Figure B-8 Encoder renormalisation procedure Figure B-9 BYTEOUT procedure for encoder Figure B-10 Initialisation of the encoder Figure B-11 FLUSH procedure Figure B-12 Setting the final bits in the C register Figure B-13 Arithmetic decoder inputs and outputs 60 Figure B-14 Decoder for the MQ-coder Figure B-15 Decoding an MPS or an LPS Figure B-16 Decoder MPS path conditional exchange procedure Figure B-17 Decoder LPS path conditional exchange procedure Figure B-18 Decoder renormalisation procedure Figure B-19 BYTEIN procedure for decoder Figure B-20 Initialisation of the decoder Figure C-1 Partition of sub-band ab(x, y) ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) v LIST OF FIGURES Figure 6-1 Specification block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Figure A-1 Example of the marker segment description figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Figure A-2 Construction of the codestream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Figure A-3 Construction of the main header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Figure A-4 Construction of a tile-part header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 Figure A-5 Start of tile-part syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Figure A-6 Image and tile size syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Figure A-7 Coding style default syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Figure A-8 Coding style component syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Figure A-9 Coding style default syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 Figure A-10 Quantization default syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 Figure A-11 Quantization component syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Figure A-12 Progression order change, main syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Figure A-13 Progression order change, tile syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Figure A-14 Error resilience bit stream syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 Figure A-15 Tile-part lengths. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Figure A-16 Tile-part length, main header syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Figure A-17 Packets length, main header syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Figure A-18 Packet length, tile header syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Figure A-19 Packed packet headers, main header syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 Figure A-20 Packed packet headers, tile header syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Figure A-21 Start of partition syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Figure A-22 Coding style component syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Figure B-1 Arithmetic encoder inputs and outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Figure B-2 Encoder for the MQ-coder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Figure B-3 ENCODE procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Figure B-4 CODE1 procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Figure B-5 CODE0 procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Figure B-6 CODELPS procedure with conditional MPS/LPS exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Figure B-7 CODEMPS procedure with conditional MPS/LPS exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Figure B-8 Encoder renormalisation procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Figure B-9 BYTEOUT procedure for encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Figure B-10 Initialisation of the encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Figure B-11 FLUSH procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Figure B-12 Setting the final bits in the C register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Figure B-13 Arithmetic decoder inputs and outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Figure B-14 Decoder for the MQ-coder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 Figure B-15 Decoding an MPS or an LPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Figure B-16 Decoder MPS path conditional exchange procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Figure B-17 Decoder LPS path conditional exchange procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Figure B-18 Decoder renormalisation procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Figure B-19 BYTEIN procedure for decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Figure B-20 Initialisation of the decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Figure C-1 Partition of sub-band ab(x,y) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
ISO/ECCD15444-1:1999(1.0,9 December1999 Figure C-2 Example code-block scan pattern of a code-block Figure C-3 Neighbors states used to form the context Figure C-4 Examples of arithmetic coder termination patterns Figure C-5 Selective arithmetic coding bypass Figure C-6 Flow chart for a all passes on a code-block bit-plane Figure D-1 Reference grid diagram Figure D-2 Example of component separation Figure D-3 Tiling of the reference grid diagram Figure D-4 Packet partition Figure D-5 Examples of progression ordering in two dimensions Figure D-6 Examples of progression ordering change in two dimensions Figure D-8 Example of the information known to the encoder Figure E-1 Synthesis gain of each sub-band of the 5-3 wavelet transform decomposition. Figure E-2 Dynamic rangefor each sub-band of the 5-3 wavelet transform decomposition. Figure F-2 Inverse Transformation Figure F-3 Parameters of the FDWT procedure 100 The FDWt Procedure Figure F-5 Parameters of the 2D_SD prou edure Figure F-7 Parameters of the VER_SD procedure igure F-6 The 2D_SD procedure Figure F-8 The VER_SD procedure 102 Figure F-9 Parameters of the HOR_SD procedure 103 Figure F-10 The HOR_SD procedure Figure F-11 Parameters of the ID_SD procedure Figure F-12 The ID_SD procedure Figure F-13 ID_EXT procedure implementing periodic symmetric extension Figure F-14 Periodic symmetric extension of signal Figure F-15 Parameters of the lD_FILT procedure Figure F-16 Parameters of RRANGE procedure Figure F-17 The 2D_ARRANGE procedure ..108 Figure F-18 Arrangement of transform coefficients into sub-bands(NL=2) Figure F-19 Parameters of the 2D_REARRANGE procedure igure F-20 The 2D_REARRANGE procedure 109 Figure F-21 Parameters of the IDWT procedure 110 Figure F-22 The IDWT procedure ..........110 Figure F-23 Parameters of the 2D_SR procedure 110 Figure F-24 The 2D_SR procedure Figure F-25 Parameters of the HOR_SD procedure Figure F-26 The HOR_SR procedure 112 Figure F-27 Parameters of the VER_SD procedure ...........112 Figure F-28 The VER_SR procedure Figure F-29 Parameters of the ID_SR procedure 113 Figure F-30 The ID_SR procedure Figure F-31 Parameters of the ID_IFILT procedure 114 ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) vi ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) Figure C-2 Example code-block scan pattern of a code-block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Figure C-3 Neighbors states used to form the context. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Figure C-4 Examples of arithmetic coder termination patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 Figure C-5 Selective arithmetic coding bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 Figure C-6 Flow chart for a all passes on a code-block bit-plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 Figure D-1 Reference grid diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 Figure D-2 Example of component separation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Figure D-3 Tiling of the reference grid diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Figure D-4 Packet partition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Figure D-5 Examples of progression ordering in two dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Figure D-6 Examples of progression ordering change in two dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Figure D-7 Example of a tag tree representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 Figure D-8 Example of the information known to the encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 Figure E-1 Synthesis gain of each sub-band of the 5-3 wavelet transform decomposition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 Figure E-2 Dynamic rangefor each sub-band of the 5-3 wavelet transform decomposition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 Figure F-1 Forward Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Figure F-2 Inverse Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Figure F-3 Parameters of the FDWT procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 Figure F-4 The FDWT Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Figure F-5 Parameters of the 2D_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Figure F-7 Parameters of the VER_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Figure F-6 The 2D_SD procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Figure F-8 The VER_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Figure F-9 Parameters of the HOR_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 Figure F-10 The HOR_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 Figure F-11 Parameters of the 1D_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Figure F-12 The 1D_SD procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Figure F-13 1D_EXT procedure implementing periodic symmetric extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 Figure F-14 Periodic symmetric extension of signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 Figure F-15 Parameters of the 1D_FILT procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106 Figure F-16 Parameters of 2D_ARRANGE procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 Figure F-17 The 2D_ARRANGE procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 Figure F-18 Arrangement of transform coefficients into sub-bands (NL=2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 Figure F-19 Parameters of the 2D_REARRANGE procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Figure F-20 The 2D_REARRANGE procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Figure F-21 Parameters of the IDWT procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Figure F-22 The IDWT procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Figure F-23 Parameters of the 2D_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Figure F-24 The 2D_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Figure F-25 Parameters of the HOR_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Figure F-26 The HOR_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 Figure F-27 Parameters of the VER_SD procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 Figure F-28 The VER_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Figure F-29 Parameters of the 1D_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Figure F-30 The 1D_SR procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Figure F-31 Parameters of the 1D_IFILT procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
ISO/EC CD15444-1: 1999(V1.0,9 December 1999) Figure F-32 The FDWT_Row procedure Figure F-33 The GET_ROW procedure Figure F-34 The INIT procedure ...........117 Figure F-35 The START_VERT procedure Figure F-36 The RB_ VErT_I procedure Figure F-37 The RB_VERT_2 procedure Figure F-38 The END_I procedure ............121 127 Figure H-2 The inverse 9x7 transform 127 Figure J-1 Conceptual structure of a JP2 file Figure J-2 Organization of a Box 3-3 Illustration of box lengths Figure J-4 Organization of the contents of a JP2 header box 138 Figure J-5 Organization of the contents of an Image Header box............. 139 Figure J-6 Organization of the contents of a Color specification box Figure J-7 Organization of the contents of a BitsPerComponent box Figure J-8 Organization of the contents of a Component definition box 143 Figure J-9 Organization of the contents of Resolution box Figure J-10 Organization of the contents of Resolution box Figure J-11 Organization of the contents of Resolution box Figure J-12 Organization of the contents of the Contiguous codestream box 147 Figure J-13 Organization of the contents of the Contiguous codestream box 148 Figure J-14 Organization of the contents of the Contiguous codestream box Figure J-15 Organization of the contents of a UUID Info box.............. igure J-16 Organization of the contents of a uuid info be Figure J-17 Organization of the contents of a URI box Figure K-1 Initialisation of the software-conventions decoder 151 Figure K-2 Decoding an MPS or an LPS in the software-conventions decoder Figure K-3 Inserting a new byte into the C register in the software-conventions decoder 153 ITU-T Rec T 800(1999 CDV10)vii
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0) vii Figure F-32 The FDWT_ROW procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 Figure F-33 The GET_ROW procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Figure F-34 The INIT procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Figure F-35 The START_VERT procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118 Figure F-36 The RB_VERT_1 procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 Figure F-37 The RB_VERT_2 procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 Figure F-38 The END_1 procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 Figure F-39 The END_2 procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 Figure H-1 The inverse 5x3 transform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 Figure H-2 The inverse 9x7 transform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 Figure J-1 Conceptual structure of a JP2 file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 Figure J-2 Organization of a Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Figure J-3 Illustration of box lengths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Figure J-4 Organization of the contents of a JP2 header box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 Figure J-5 Organization of the contents of an Image Header box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139 Figure J-6 Organization of the contents of a Color specification box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Figure J-7 Organization of the contents of a BitsPerComponent box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Figure J-8 Organization of the contents of a Component definition box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143 Figure J-9 Organization of the contents of Resolution box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 Figure J-10 Organization of the contents of Resolution box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 Figure J-11 Organization of the contents of Resolution box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147 Figure J-12 Organization of the contents of the Contiguous codestream box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147 Figure J-13 Organization of the contents of the Contiguous codestream box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 Figure J-14 Organization of the contents of the Contiguous codestream box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 Figure J-15 Organization of the contents of a UUID Info box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149 Figure J-16 Organization of the contents of a UUID Info box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149 Figure J-17 Organization of the contents of a URI box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 Figure K-1 Initialisation of the software-conventions decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 Figure K-2 Decoding an MPS or an LPS in the software-conventions decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152 Figure K-3 Inserting a new byte into the C register in the software-conventions decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153
ISO/ECCD15444-1:1999(v1.0,9 December1999 ITU-T Rec. T 800(1999 CDV10)
ISO/IEC CD15444-1 : 1999 (V1.0, 9 December 1999) viii ITU-T Rec. T.800 (1999 CDV1.0)