Görüntüle JP2s

JPEG 2000 (JP2), 2000 yılında Joint Photographic Experts Group (JPEG) komitesi tarafından orijinal JPEG standardının yerini almak amacıyla oluşturulan bir görüntü sıkıştırma standardı ve kodlama sistemidir. JPEG 2000, .jp2 dosya uzantısıyla da bilinir. Orijinal JPEG formatının bazı sınırlamalarını gidermek ve üstün görüntü kalitesi ve esneklik sağlamak için sıfırdan geliştirilmiştir. JPC'nin genellikle sıkıştırılmış görüntü verilerini temsil eden gerçek bayt akışı olan JPEG 2000 Kod Akışına atıfta bulunmak için bir terim olarak kullanıldığını belirtmek önemlidir. Bu akış tipik olarak JP2 dosyalarında veya hareketli JPEG 2000 dizileri için MJ2 gibi diğer kapsayıcı formatlarda bulunur.

JPEG 2000, orijinal JPEG formatında kullanılan ayrık kosinüs dönüşümü (DCT) yerine dalgacık tabanlı sıkıştırma kullanır. Dalgacık sıkıştırması, özellikle daha yüksek çözünürlüklü görüntüler için daha iyi sıkıştırma verimliliği ve daha yüksek sıkıştırma oranlarında gelişmiş görüntü kalitesi dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sağlar. Bunun nedeni, dalgacıkların görüntüler yüksek oranda sıkıştırıldığında DCT tarafından oluşturulabilecek "bloklu" eserlerden muzdarip olmamasıdır. Bunun yerine, dalgacık sıkıştırması, genellikle insan gözü tarafından daha az fark edilen daha doğal bir görüntü kalitesi bozulmasına neden olabilir.

JPEG 2000'in temel özelliklerinden biri, aynı dosya formatı içinde hem kayıpsız hem de kayıplı sıkıştırmayı desteklemesidir. Bu, kullanıcıların bir görüntüyü kalite kaybı olmadan sıkıştırmayı seçebilecekleri veya daha küçük dosya boyutları elde etmek için kayıplı sıkıştırmayı tercih edebilecekleri anlamına gelir. JPEG 2000'in kayıpsız modu, tıbbi görüntüleme, dijital arşivler ve profesyonel fotoğrafçılık gibi görüntü bütünlüğünün kritik olduğu uygulamalar için özellikle kullanışlıdır.

JPEG 2000'in bir diğer önemli özelliği de kademeli çözümleme desteğidir. Bu, veriler alındıkça bir görüntünün kademeli olarak çözülmesine ve görüntülenmesine olanak tanır; bu, web uygulamaları veya bant genişliğinin sınırlı olduğu durumlar için çok faydalı olabilir. Kademeli çözümleme ile önce tüm görüntünün düşük kaliteli bir sürümü görüntülenebilir, ardından daha fazla veri kullanılabilir hale geldikçe görüntü kalitesini artıran ardışık iyileştirmeler yapılır. Bu, tipik olarak bir görüntüyü yukarıdan aşağıya doğru yükleyen orijinal JPEG formatıyla tezat oluşturur.

JPEG 2000 ayrıca, bir görüntünün farklı bölümlerinin farklı kalite seviyelerinde sıkıştırılmasına olanak tanıyan ilgi alanı (ROI) kodlaması da dahil olmak üzere zengin bir ek özellik seti sunar. Bu, bir görüntünün belirli alanları diğerlerinden daha önemli olduğunda ve daha yüksek doğrulukla korunması gerektiğinde özellikle kullanışlıdır. Örneğin, bir uydu görüntüsünde, ilgi alanı kayıpsız olarak sıkıştırılabilirken, çevreleyen alanlar yerden tasarruf etmek için kayıplı olarak sıkıştırılabilir.

JPEG 2000 standardı ayrıca, hem kayıpsız hem de kayıplı modlarda bileşen başına 1 bit (ikili) ile 16 bit arasında değişen renk derinliğinin yanı sıra gri tonlama, RGB, YCbCr ve diğerleri dahil olmak üzere çok çeşitli renk alanlarını destekler. Bu esneklik, basit web grafiklerinden yüksek dinamik aralık ve hassas renk temsili gerektiren karmaşık tıbbi görüntülemeye kadar çeşitli görüntüleme uygulamaları için uygun hale getirir.

Dosya yapısı açısından, bir JPEG 2000 dosyası, dosya hakkında farklı bilgi parçaları içeren bir dizi kutudan oluşur. Ana kutu, dosya türü, görüntü boyutu, bit derinliği ve renk alanı gibi özellikleri içeren JP2 başlık kutusudur. Başlığın ardından, meta veri, renk profili bilgileri ve gerçek sıkıştırılmış görüntü verilerini (kod akışı) içerebilen ek kutular bulunur.

Kod akışının kendisi, görüntü verilerinin nasıl sıkıştırıldığını ve nasıl çözülmesi gerektiğini tanımlayan bir dizi işaretleyici ve segmentten oluşur. Kod akışı, SOC (Kod Akışının Başlangıcı) işaretleyicisiyle başlar ve EOC (Kod Akışının Sonu) işaretleyicisiyle biter. Bu işaretleyiciler arasında, görüntünün ve döşemelerin boyutlarını tanımlayan SIZ (Görüntü ve Döşeme Boyutu) segmenti ve sıkıştırma için kullanılan dalgacık dönüşümü ve niceleme parametrelerini belirten COD (Kodlama Stili Varsayılanı) segmenti gibi birkaç önemli segment bulunur.

JPEG 2000'in hata dayanıklılığı, onu selefinden ayıran bir diğer özelliktir. Kod akışı, kod çözücülerin iletim sırasında meydana gelebilecek hataları tespit etmesine ve düzeltmesine olanak tanıyan hata düzeltme bilgilerini içerebilir. Bu, JPEG 2000'i gürültülü kanallar üzerinden görüntü iletmek veya veri bozulması riskini en aza indiren bir şekilde görüntü depolamak için iyi bir seçim haline getirir.

Birçok avantajına rağmen, JPEG 2000, orijinal JPEG formatına kıyasla yaygın bir şekilde benimsenmemiştir. Bunun nedeni kısmen, daha fazla işlem gücü gerektirebilen ve DCT tabanlı yöntemlerden daha yavaş olabilen dalgacık tabanlı sıkıştırma ve sıkıştırma açmanın daha yüksek hesaplama karmaşıklığıdır. Ek olarak, orijinal JPEG formatı görüntüleme endüstrisinde derinlemesine yerleşmiştir ve yazılım ve donanım genelinde yaygın destek görmektedir; bu da onu birçok uygulama için varsayılan bir seçim haline getirmektedir.

Bununla birlikte, JPEG 2000, gelişmiş özelliklerinin özellikle faydalı olduğu belirli alanlarda bir niş bulmuştur. Örneğin, yüksek kaliteli görüntü temsili ve farklı en boy oranları ve kare hızları desteğinin önemli olduğu filmlerin dağıtımı için dijital sinemada kullanılmaktadır. Ayrıca, çok büyük görüntüleri işleme ve ROI kodlamasını destekleme yeteneğinin değerli olduğu coğrafi bilgi sistemlerinde (CBS) ve uzaktan algılamada da kullanılmaktadır.

JPEG 2000 ile çalışan yazılım geliştiricileri ve mühendisler için, JP2 dosyalarını kodlamak ve kodunu çözmek için destek sağlayan çeşitli kitaplıklar ve araçlar mevcuttur. En çok bilinenlerden biri, C ile yazılmış açık kaynaklı bir JPEG 2000 kodeği olan OpenJPEG kitaplığıdır. Diğer ticari yazılım paketleri de genellikle optimize edilmiş performans ve ek özellikler ile JPEG 2000 desteği sunar.

Sonuç olarak, JPEG 2000 görüntü formatı, üstün sıkıştırma verimliliği, hem kayıpsız hem de kayıplı sıkıştırma desteği, kademeli çözümleme ve gelişmiş hata dayanıklılığı dahil olmak üzere orijinal JPEG standardına göre bir dizi özellik ve geliştirme sunar. Çoğu ana akım uygulamada JPEG'nin yerini almasa da, yüksek kaliteli görüntü depolama ve iletimi gerektiren endüstrilerde değerli bir araç görevi görür. Teknoloji gelişmeye ve daha sofistike görüntüleme çözümlerine olan ihtiyaç arttıkça, JPEG 2000 yeni ve mevcut pazarlarda daha fazla benimsenme görebilir.