1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS CCITT T.81 COMIT CONSULTATIF (09/92) INTERNATIONAL TLGRAPHIQUE ET TLPHONIQUE QUIPEMENTS TERMINAUX ET PROTOCOLES POUR LES SERVICES DE TLMATIQUE TECHNOLOGIE DE LINFORMATION COMPRESSION NUMRIQUE ET CODAGE DES IMAGES FIXES DE NATURE PHOTOGRAPHIQUE PRESCRIPTIONS
2、 ET LIGNES DIRECTRICES Recommandation T.81 Avant-propos LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une Institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des Tlcommunications. Le CCITT (Comit consultatif international tlgraphique et tlphonique) est un organe permanent de lUIT. Au sein
3、 du CCITT, qui est lentit qui tablit les normes mondiales (Recommandations) sur les tlcommunications, participent quelque 166 pays membres, 68 exploitations prives reconnues, 163 organisations scientifiques et industrielles et 39 organisations internationales. Lapprobation des Recommandations par le
4、s membres du CCITT seffectue selon la procdure dfinie dans la Rso-lution n 2 du CCITT (Melbourne, 1988). De plus, lAssemble plnire du CCITT, qui se runit tous les quatre ans, approuve les Recommandations qui lui sont soumises et tablit le programme dtudes pour la priode suivante. Dans certains secte
5、urs de la technologie de linformation qui correspondent la sphre de comptence du CCITT, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. Le texte de la Recommandation T.81 du CCITT a t approuv le 18 septembre 1992. Son texte est publi, sous forme identique, comme Norme interna
6、-tionale ISO/CEI 10918-1. Ce fichier lectronique a t republi en mars 2004 sans modification du contenu technique pour des questions lies au format retraitable, le texte dorigine ayant t compos en Winword 2.0 et les quations tant souvent devenues illisibles. De plus, des tableaux ont t centrs et la l
7、isibilit des lgendes de la figure B.17 a t amliore. _ NOTE DU CCITT Dans cette Recommandation, lexpression Administration est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation prive reconnue. UIT 2004 Droits de reproduction rservs. Aucune partie
8、de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lUIT. Rec. T.81 du CCITT (1992 F) i Table des matires Page Introduction . iii 1 Domaine dapplication 1 2
9、Rfrences normatives . 1 3 Dfinitions, abrviations et symboles 1 4 Considrations gnrales 15 5 Spcifications du format de transfert 24 6 Spcifications du codeur 25 7 Spcifications du dcodeur. 26 Annexe A Dfinitions mathmatiques 27 Annexe B Formats de donnes comprimes. 34 Annexe C Spcification des tabl
10、es de Huffman . 54 Annexe D Codage arithmtique . 58 Annexe E Procdures de contrle du codeur et du dcodeur . 81 Annexe F Mode de fonctionnement bas DCT squentiel 91 Annexe G Mode de fonctionnement bas DCT progressif 121 Annexe H Mode de fonctionnement sans perte. 134 Annexe J Mode de fonctionnement h
11、irarchique 139 Annexe K Exemples et directives 145 Annexe L Brevets 181 Annexe M Bibliographie . 183 Rec. T.81 du CCITT (1992 F) iii Introduction La prsente Recommandation du CCITT | Norme internationale ISO/CEI a t labore par le Groupe dtudes VIII du CCITT et le Groupe commun dexperts en photograph
12、ie (JPEG) de lISO/CEI JTC 1/SC 29/GT 10. Ce groupe dexperts fut cr en 1986 afin dlaborer une norme relative au codage squentiel progressif des images de nature photographique en niveaux de gris et en couleurs. Compression numrique et codage des images fixes de nature photographique est publi en deux
13、 parties: Prescriptions et lignes directrices; Test de conformit. La prsente Partie 1 tablit les prescriptions et les lignes directrices relatives la mise en oeuvre des processus de codage et de dcodage des images fixes de nature photographique, et la reprsentation code des donnes dimage pour les ch
14、anges entre applications. Ces processus et ces reprsentations ont t conus pour tre gnriques, cest-dire pour tre applicables une vaste gamme dapplications de systmes informatiques ou de communications destines aux images fixes de nature photographique en niveaux de gris ou en couleurs. La Partie 2 df
15、init des tests servant dterminer si les applications sont conformes aux prescriptions des diffrents processus de codage et de dcodage spcifis dans la Partie 1. Lutilisateur devra tre attentif au fait que, pour certains des processus de codage spcifis ci-aprs, la conformit avec la prsente Recommandat
16、ion | Norme internationale peut exiger lutilisation dune invention protge par des brevets. Pour plus dinformation, se rfrer lAnnexe L. Les prescriptions auxquelles ces processus doivent satisfaire pour tre utilisables dans des applications spcifiques de communication dimages, telles que la tlcopie,
17、le vidotex ou la confrence audiographique sont dfinies dans la Recommandation T.80 du CCITT. Il est prvu dinclure les processus gnriques de la Recommandation T.80 dans les diffrentes Recommandations du CCITT relatives aux quipements terminaux desdites applications. En plus des applications tudies pa
18、r le CCITT et lISO/CEI, le comit JPEG a galement labor une norme de compression afin de couvrir galement les besoins dautres applications, telles que la publication assiste par ordinateur, les arts graphiques, limagerie mdicale et scientifique. Les Annexes A, B, C, D, E, F, G, H et J sont normatives
19、 et forment donc partie intgrante de la prsente Spcification. Les Annexes K, L et M sont informatives et ne forment donc pas partie intgrante de la prsente Spcification. La prsente Spcification tend suivre les lignes directrices du CCITT et de lISO/CEI JTC 1 prcises dans les Rgles de prsentation des
20、 textes communs CCITT | ISO/CEI. ISO/CEI 10918-1 : 1993(F) Rec. T.81 du CCITT (1992 F) 1 NORME INTERNATIONALE ISO/CEI 10918-1 : 1993(F) Rec. T.81 du CCITT (1992 F) RECOMMANDATION DU CCITT TECHNOLOGIE DE LINFORMATION COMPRESSION NUMRIQUE ET CODAGE DES IMAGES FIXES DE NATURE PHOTOGRAPHIQUE PRESCRIPTIO
21、NS ET LIGNES DIRECTRICES 1 Domaine dapplication La prsente Recommandation | Norme internationale est applicable aux donnes dimages fixes numriques de nature photographique, en niveaux de gris ou en couleurs. Elle est applicable une large gamme dapplications ncessitant lutilisation dimages comprimes.
22、 Elle ne sapplique pas aux donnes dimages en deux tons. La prsente Spcification spcifie les processus de conversion de donnes dimage source en donnes dimage comprimes; spcifie les processus de conversion de donnes dimage comprimes en donnes dimage reconstruite; donne des directives de ralisation pra
23、tique de ces processus; spcifie des reprsentations codes de donnes dimage comprimes. NOTE La prsente Spcification ne dfinit pas une reprsentation complte des images codes qui devrait inclure des paramtres dpendant de lapplication, tels que le facteur daspect, la disposition des chantillons de chaque
24、 composante et la dfinition de lespace des couleurs. 2 Rfrences normatives Les Recommandations du CCITT et Normes internationales suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions variables pour la prsente Recommandation du CCITT | Norm
25、e internationale. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute Recommandation et Norme sont sujettes rvision et les parties prenantes aux accords fonds sur la prsente Recommandation du CCITT | Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les dit
26、ions les plus rcentes des Recommandations et Normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de lISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur. Le Secrtariat du CCITT tient jour une liste des Recommandations du CCITT en vigueur. Recommandation T.80 du CCITT (1992), Composantes com
27、munes pour la compression et la communica-tion dimages Principes de base. 3 Dfinitions, abrviations et symboles 3.1 Dfinitions et abrviations Pour les besoins de la prsente Spcification, les dfinitions suivantes sappliquent: 3.1.1 format abrg (abbreviated format): Reprsentation de donnes dimage comp
28、rimes dans laquelle manquent certaines ou toutes les spcifications de tables ncessaires pour le dcodage, ou reprsentation de donnes de spcification de tables sans en-tte de trame, en-tte de balayage ni segment codage entropique. 3.1.2 coefficient AC (AC coefficient): Tout coefficient DCT de frquence
29、 non nulle dans au moins une dimension. 3.1.3 dcodage arithmtique (adaptatif) (binaire) (adaptive) (binary) arithmetic decoding): Procdure de dcodage entropique, rtablissant la squence de symboles partir de la squence binaire produite par le codeur arithmtique. ISO/CEI 10918-1 : 1993(F) 2 Rec. T.81
30、du CCITT (1992 F) 3.1.4 codage arithmtique (adaptatif) (binaire) (adaptive) (binary) arithmetic encoding): Procdure de codage entropique, oprant par subdivision rcursive de la probabilit de la squence de symboles dj code. 3.1.5 environnement dapplication (application environment): Les normes de repr
31、sentation, communication et stockage tablies pour une application particulire. 3.1.6 dcodeur arithmtique (arithmetic decoder): Dispositif ralisant une procdure de dcodage arithmtique. 3.1.7 codeur arithmtique (arithmetic encoder): Dispositif ralisant une procdure de codage arithmtique. 3.1.8 (squent
32、iel) de base (baseline (sequential): Processus dtermin de codage et de dcodage squentiel bas DCT, spcifi dans la prsente Spcification et requis pour tous les processus de dcodage bass DCT. 3.1.9 dcision binaire (binary decision): Choix entre deux possibilits. 3.1.10 train binaire (bit stream): Squen
33、ce binaire partiellement code ou dcode, comprenant un segment codage entropique. 3.1.11 bloc (block): Tableau 8 8 dchantillons ou tableau 8 8 de valeurs des coefficients DCT, dune composante. 3.1.12 range de blocs (block-row): Suite de huit lignes dune composante, divise en blocs 8 8. 3.1.13 octet (
34、byte): Groupe de 8 bits. 3.1.14 bourrage doctets (byte stuffing): Procdure par laquelle le codeur de Huffman ou le codeur arithmtique insre un octet zro dans le segment codage entropique, aprs avoir gnr un octet codage hexadcimal XFF. 3.1.15 bit de retenue (carry bit): Bit du registre de code du cod
35、eur arithmtique, positionn si une retenue indique le dpassement des 8 bits rservs, dans ce registre, loctet de sortie. 3.1.16 fonction plafond (ceiling function): Procdure mathmatique consistant remplacer un nombre rel par le plus proche entier suprieur ou gal. 3.1.17 classe (de processus de codage)
36、 (class (of coding process): Processus de codage avec perte ou sans perte. 3.1.18 registre de code (code register): Registre du codeur arithmtique contenant les bits de plus faible poids dun segment dont le codage entropique a t partiellement ralis. Ou bien, registre du dcodeur arithmtique contenant
37、 les bits de plus fort poids dun segment dont le dcodage entropique a t partiellement ralis. 3.1.19 codeur (coder): Ralisation dun processus de codage. 3.1.20 codage (coding): Codage ou dcodage. 3.1.21 modle de codage (coding model): Procdure de conversion des donnes dentre en symboles coder. 3.1.22
38、 processus (de codage) (coding) process): Terme gnral dsignant un processus de codage, un processus de dcodage, ou les deux. 3.1.23 image en couleurs (colour image): Image de nature photographique, plusieurs composantes. 3.1.24 colonnes (columns): Echantillons dune composante, disposs par lignes. 3.
39、1.25 composante (component): Un des tableaux bidimensionnels constituant une image. 3.1.26 donnes comprimes (compressed data): Donnes dimage comprimes ou donnes de spcification de tables comprimes, ou les deux. 3.1.27 donnes dimage comprimes (compressed image data): Reprsentation code dune image, te
40、lle que spcifie dans la prsente Spcification. 3.1.28 compression (compression): Rduction du nombre de bits utiliss pour reprsenter des donnes dimage source. 3.1.29 permutation conditionnelle (conditional exchange): Permutation des intervalles de probabilit du MPS et du LPS chaque fois que la taille
41、de lintervalle du LPS est suprieure la taille de lintervalle du MPS (en codage arithmtique). 3.1.30 estimation de probabilit (conditionnelle) (conditional) probability estimate): Valeur de probabilit affecte au LPS par la machine tats destimation de probabilit (en codage arithmtique). ISO/CEI 10918-
42、1 : 1993(F) Rec. T.81 du CCITT (1992 F) 3 3.1.31 table dcisionnelle (conditioning table): Ensemble de paramtres dterminant la slection dune des relations dfinies entre des dcisions de codage antrieures et les estimations de probabilit conditionnelles utilises en codage arithmtique. 3.1.32 contexte (
43、context): Ensemble des dcisions binaires codes auparavant, utilis pour crer lindice de la machine tats destimation de probabilit (en codage arithmtique). 3.1.33 image de nature photographique (continuous-tone image): Image dont les composantes ont plus dun bit par chantillon. 3.1.34 unit de donnes (
44、data unit): Un bloc 8 8 dchantillons dune composante, dans les processus bass DCT; un chantillon, dans les processus sans perte. 3.1.35 coefficient DC (DC coefficient): Coefficient DCT de frquence nulle dans les deux dimensions. 3.1.36 prdiction DC (DC prediction): Procdure utilise par les codeurs b
45、ass DCT, par laquelle le coefficient DC quantifi du bloc 8 8 prcdemment cod dans la mme composante est soustrait du coefficient DC quantifi courant. 3.1.37 coefficient (DCT) (DCT) coefficient): Amplitude dune fonction spcifique base cosinus peut se rfrer un coefficient DCT dorigine, un coefficient D
46、CT quantifi ou un coefficient DCT dquantifi. 3.1.38 dcodeur (decoder): Dispositif ralisant un processus de dcodage. 3.1.39 processus de dcodage (decoding process): Processus qui gnre une image de nature photographique, partir de donnes dimage comprimes dentre. 3.1.40 valeurs dcisionnelles par dfaut
47、(default conditioning): Valeurs dfinies pour les tables dcisionnelles de codage arithmtique, au dbut du codage dune image. 3.1.41 dquantification (dequantization): Procdure inverse de la quantification, par laquelle le dcodeur rtablit une reprsentation des coefficients DCT. 3.1.42 composante diffrentielle (differential component): Diffrence entre une composante dentre drive de limage source, et la composante de rfrence correspondante drive de la trame prcdente dans cette composante (en mode de codage
