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JPEG 2000 影像格式，通常簡稱為 JP2，是一種影像編碼系統，作為原始 JPEG 標準的後繼者而建立。它是由聯合影像專家小組委員會於 2000 年代初期開發，目的是提供一種新的影像格式，可以克服傳統 JPEG 格式的一些限制。JPEG 2000 不可與使用 .jpg 或 .jpeg 檔案副檔名的標準 JPEG 格式混淆。JPEG 2000 使用 .jp2 副檔名，並提供許多相較於其前身顯著的改進，包括在較高壓縮比下提供更好的影像品質、支援較高的位元深度，以及透過 alpha 通道改善透明度的處理。

JPEG 2000 的主要特色之一是使用小波壓縮，而不是原始 JPEG 格式中使用的離散餘弦轉換 (DCT)。小波壓縮是一種非常適合影像壓縮的資料壓縮形式，其中檔案大小會在不犧牲品質的情況下縮小。這是透過將影像轉換成小波域來達成，其中影像資訊會以允許不同細節層級的方式儲存。這表示 JPEG 2000 可以提供無損和有損壓縮於同一個檔案格式中，提供彈性，具備使用者需求的依據。

JPEG 2000 的另一個顯著優點是支援漸進式解碼。此功能允許在檔案仍下載的同時顯示影像的低解析度版本，這對於網路影像特別有用。隨著接收更多資料，影像品質會逐漸改善，直到顯示全解析度影像。這與標準 JPEG 格式形成對比，其中只有在整個檔案下載後才能顯示影像。

JPEG 2000 也引入了感興趣區域 (ROI) 的概念。這允許影像的不同部分以不同的品質等級進行壓縮。例如，在一個人物照片中，個人的臉部可以比背景編碼為更高的品質。這種選擇性的品質控制在影像的某些部分比其他部分更重要的應用程式中非常有用。

JPEG 2000 格式也具有高度可擴充性。它支援廣泛的影像解析度、色彩深度和影像元件。這種可擴充性延伸到空間和品質維度，表示單一 JPEG 2000 檔案可以儲存多個解析度和品質等級，可以根據不同應用程式或裝置的需要提取。這使得 JPEG 2000 成為從數位電影到醫學影像等各種用途的絕佳選擇，其中不同的使用者可能需要不同的影像屬性。

在色彩準確度方面，JPEG 2000 支援每個色彩通道最高 16 位元，而標準 JPEG 則為每個通道 8 位元。這種增加的位元深度允許更廣泛的色彩範圍和它們之間更細微的漸層，這對於色彩保真度至關重要的頂級照片編輯和列印特別重要。

JPEG 2000 也包含強大的錯誤復原功能，這使其更適合在資料損毀風險高的網路（例如無線網路或網際網路）上傳輸影像。此格式可以包含檢查總和和其他資料完整性檢查，以確保即使在傳輸過程中遺失一些資料封包，影像仍可以重建。

儘管有許多優點，但與原始 JPEG 格式相比，JPEG 2000 尚未廣泛採用。造成這種情況的原因之一是 JPEG 2000 壓縮演算法的複雜性，它需要更多運算能力來編碼和解碼影像。這使得它對消費性電子產品和網路平台的吸引力降低，而這些平台通常優先考慮速度和簡潔性。此外，原始 JPEG 格式已深植於產業中，並擁有廣泛的軟體和硬體支援，這使得新格式難以立足。

限制 JPEG 2000 採用的另一個因素是專利的問題。JPEG 2000 標準包含由各種實體專利的技術，這導致對授權費和法律約束的疑慮。儘管許多這些專利已過期或已以合理且非歧視性的條款提供，但最初的不確定性導致一些組織不願意採用此格式。

儘管有這些挑戰，JPEG 2000 在某些專業領域中找到了利基，其進階功能特別有價值。例如，在數位電影中，JPEG 2000 用於數位電影倡議 (DCI) 規格的一部分，用於電影的發行和放映。其高品質影像呈現和可擴充性使其非常適合高解析度電影螢幕的需求。

在檔案和數位保存領域，JPEG 2000 也因其無損壓縮功能和以有效且有利於長期保存的方式儲存影像的能力而受到青睞。需要其館藏的高品質數位副本的圖書館、博物館和其他機構通常會基於這些原因選擇 JPEG 2000。

醫學影像產業是 JPEG 2000 已成功實施的另一個領域。此格式支援高位元深度和無損壓縮，對於確保醫學影像（例如 X 光和 MRI 掃描）保留所有必要的細節以進行準確的診斷和分析至關重要。此外，有效處理非常大的影像檔案的能力使得 JPEG 2000 非常適合這個部門。

JPEG 2000 也包含豐富的元資料功能，允許在影像檔案本身中嵌入廣泛的資訊。這可以包括版權資訊、相機設定、地理位置資料等等。此功能對於資產管理系統和其他追蹤影像來源和屬性很重要的應用程式特別有用。

總之，JPEG 2000 影像格式提供了一系列進階功能，在影像品質、彈性和穩健性方面提供了顯著的優點。它使用小波壓縮允許在較小的檔案大小中提供高品質影像，而它對漸進式解碼、感興趣區域和可擴充性的支援使其成為許多應用程式的多功能選擇。儘管它尚未取代主流使用的原始 JPEG 格式，但 JPEG 2000 已成為在產業中其獨特優點最需要的格式。隨著技術持續進步，對更高品質數位影像的需求不斷增加，JPEG 2000 可能在未來獲得更廣泛的採用。