UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES EQUIPO TERMINAL Y PROTOCOLOS PARA SERVICIOS DE TELEMÁTICA

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1 UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES CCITT T.80 COMITÉ CONSULTIVO (09/92) INTERNACIONAL TELEGRÁFICO Y TELEFÓNICO EQUIPO TERMINAL Y PROTOCOLOS PARA SERVICIOS DE TELEMÁTICA COMPONENTES COMUNES DE LA COMPRESIÓN Y COMUNICACIÓN DE IMÁGENES PRINCIPIOS BÁSICOS Recomendación T.80

2 PREFACIO El CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico) es un órgano permanente de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Este órgano estudia los aspectos técnicos, de explotación y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalización de las telecomunicaciones en el plano mundial. La Asamblea Plenaria del CCITT, que se celebra cada cuatro años, establece los temas que han de estudiarse y aprueba las Recomendaciones preparadas por sus Comisiones de Estudio. La aprobación de Recomendaciones por los miembros del CCITT entre las Asambleas Plenarias de éste es el objeto del procedimiento establecido en la Resolución N. o 2 del CCITT (Melbourne, 1988). La Recomendación T.80 ha sido preparada por la Comisión de Estudio VIII y fue aprobada por el procedimiento de la Resolución N. o 2 el 18 de septiembre de NOTA DEL CCITT En esta Recomendación, la expresión «Administración» se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una Administración de telecomunicaciones como una empresa privada de explotación reconocida de telecomu-nicaciones. UIT 1993 Es propiedad. Ninguna parte de esta publicación puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o por ningún medio, sea éste electrónico o mecánico, de fotocopia o de microfilm, sin previa autorización escrita por parte de la UIT. PAGE BLANCHE

3 INTRODUCCIÓN La presente Recomendación fue preparada por la Comisión de Estudio VIII del CCITT. Sin embargo, los requisitos expuestos en la cláusula 5 se sometieron a un grupo extraoficial CCITT-ISO/CEI denominado grupo mixto de expertos en fotografía (JPEG, Joint Photographic Experts Group) encargado de elaborar un algoritmo universal de compresión progresiva/secuencial para todo tipo de modelo de color. Durante la fase de elaboración se realizaron extensas pruebas y comparaciones de diversas técnicas, que mostraron que, si bien el objetivo original era técnicamente viable, la solución inicial no producía los mejores resultados en materia de compresión y de calidad de las imágenes en todos los tipos de imágenes examinadas. Por esta razón se decidió que el grupo JPEG elaborase una técnica progresiva/secuencial de compresión de imágenes de tonos continuos de color y de escala de grises (descrita en la Recomendación T.81) y que un grupo CCITT-ISO/CEI independiente de reciente constitución, el grupo mixto sobre imágenes binivel (JBIG, joint bi-level image group) elaborase una técnica progresiva/secuencial independiente (pero similar desde el punto de vista de la funcionalidad) de compresión de imágenes binivel (multinivel limitado) (descrita en la Recomendación T.82). Estas dos técnicas, pues, tienen numerosos aspectos comunes (por ejemplo, su funcionalidad, la utilización del mismo codificador de entropía, etc.) pero son diferentes desde el punto de vista del algoritmo. En la cláusula 2 de las referencias normativas se indican las referencias de los algoritmos elaborados por los grupos JPEG y JBIG. Ambas técnicas han sido normalizadas conjuntamente por el CCITT y por ISO/CEI. Recomendación T.80 (09/92) i

4 PAGE BLANCHE ii Recomendación T.80 (09/92)

5 Recomendación T.80 Recomendación T.80 (09/92) COMPONENTES COMUNES DE LA COMPRESIÓN Y COMUNICACIÓN DE IMÁGENES PRINCIPIOS BÁSICOS (1992) considerando El CCITT, (a) que el CCITT trata de establecer los métodos más eficaces para la codificación, la comunicación y el almacenamiento de imágenes; (b) que va en aumento el interés por los servicios telemáticos (tales como el facsímil, videotex, teleconferencia) y otras aplicaciones del CCITT para la transmisión de imágenes por la red de telecomunicaciones a distintas velocidades; (c) la creciente demanda de imágenes multinivel (con escala de grises y colores de tonos continuos); (d) la tendencia a utilizar terminales multifuncionales que resultan adecuados para más de un servicio telemático u otras aplicaciones del CCITT o de procesamiento de datos; (e) que, como consecuencia de la introducción de nuevas tecnologías en la red de telecomunicaciones, tales como la RDSI, existe una creciente tendencia a ofrecer diversos servicios u otras aplicaciones del CCITT en una misma red de telecomunicaciones; (f) que existe una demanda imperiosa de interfuncionamiento entre los servicios telemáticos (y otras aplicaciones del CCITT) utilizados para la comunicación o el almacenamiento de imágenes; (g) que las técnicas de procesamiento/almacenamiento y comunicación de imágenes muestran una fuerte convergencia; (h) que existe una marcada tendencia a introducir servicios/aplicaciones de comunicación de imágenes «visualizadas» (es decir, destinadas a la presentación en pantalla); (i) que es necesario armonizar los modos de presentación de las imágenes «visualizadas» (en pantalla) e «impresas» (en papel) de varios servicios/aplicaciones del CCITT o dentro de un mismo servicio/aplicación. reconociendo (j) que si bien existen varias técnicas establecidas (véanse las Recomendaciones T.4 y T.6) para la codificación eficaz de las imágenes con texto en blanco y negro y dibujos lineales en el CCITT, las necesidades precedentemente indicadas sólo podrán satisfacerse parcialmente, a menos que se disponga de nuevas técnicas de compresión de imágenes. recomienda por unanimidad que, además de las técnicas de compresión de imágenes definidas en las Recomendaciones T.4 y T.6, se defina una nueva generación de técnicas de compresión de imágenes que ofrezca propiedades nuevas o mejoradas (incluidas entre otras: construcción de imágenes progresiva/secuencial, color/escala de grises, comprensión con y sin pérdidas) de acuerdo con las Recomendaciones de la serie T Alcance Las Recomendaciones de la serie T.80 son aplicables a una amplia gama de aplicaciones del CCITT que requieren imágenes fijas comprimidas. Estas son imágenes digitales fijas binivel, monocolor de tono continuo, y multicolor. Son válidas para una amplia gama de aplicaciones del CCITT que requieren imágenes comprimidas. La presente Recomendación sirve de introducción a las Recomendaciones de la serie T.80. En las Recomendaciones T.81 y T.82 se describen las distintas técnicas de compresión de imágenes. Recomendación T.80 (09/92) 1

6 La presente Recomendación describe los principios básicos de los requisitos que han de reunir las nuevas técnicas de compresión, así como la relación de estas técnicas con los distintos servicios y aplicaciones del CCITT. La presente Recomendación no especifica las técnicas de compresión concretas que han de utilizarse ni define, para una determinada aplicación, una representación completa de los datos de imagen codificada, y tampoco especifica una aplicación basada en las nuevas técnicas de compresión. 2 Referencias normativas Las Recomendaciones del CCITT y las Normas Internacionales de ISO/CEI contienen disposiciones que, mediante su referencia en el texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendación. Al efectuarse esta publicación, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y Normas Internacionales son objeto de revisiones. [1] Recomendación T.81 del CCITT (1992) ISO/CEI :1992, Tecnología de la información Compresión digital y codificación de imágenes fijas de tonos continuos Parte I: Requisitos y directrices. [2] Recomendación T.82 del CCITT (1992) ISO/CEI 11544:1992, Tecnología de la información Representación codificada de información de imagen y audio Compresión progresiva de imágenes binivel. En el punto relativo a las referencias se indican referencias informativas a otras Recomendaciones del CCITT y Normas ISO/CEI conexas, así como a las Recomendaciones del CCITT que tratan de las aplicaciones. 3 Definiciones A los efectos de la presente Recomendación se aplican las siguientes definiciones: 3.1 imagen binivel Imagen con dos niveles distintos de colores predefinidos (por ejemplo, una imagen facsímil típica es una imagen binivel en blanco y negro). 3.2 plano de bits pixel. Matriz (o «plano») de símbolos binivel construida a partir de una imagen eligiendo un determinado bit de cada 3.3 byte Ocho bits de datos. 3.4 proceso de codificación Término general referente a un proceso codificador, a un proceso decodificador o a ambas cosas. 3.5 imagen en color Imagen binivel o multinivel que contiene más de un componente de color y define la especificación de color completa de esa imagen. 3.6 componente de color Una de las matrices bidimensionales que forman una imagen en color. El significado del componente de color viene definido por el modelo de color utilizado. 2 Recomendación T.80 (09/92)

7 3.7 modelo de color Manera definida de describir los colores. El modelo de color selecciona los componentes de color adecuados para describir un determinado color de una muestra de la imagen. 3.8 representación completa de una imagen codificada Tren de datos T.81 ó T.82 que forma parte del entorno (de datos) de aplicación de un determinado servicio o aplicación del CCITT (por ejemplo, la sintaxis de datos fotográficos del videotex). 3.9 compresión Reducción del número de bits utilizados para representar datos de la imagen fuente imagen de tonos continuos Imagen cuyos componentes de color contienen un número suficiente de bits (pasos de color) por pixel para que el aspecto subjetivo de la imagen parezca ser continuo (por ejemplo, con 256 niveles de gris se tiene la impresión subjetiva de una imagen con escala de grises verdadera) decodificador Realización material de un proceso de codificación proceso de decodificación Proceso que utiliza como entrada datos de imagen comprimidos y produce como salida una imagen igual o similar a la imagen no comprimida original imagen (digital) (fija) Matriz espacial bidimensional de datos de componente de imagen sin dimensión temporal, o conjunto de esas matrices vibración Técnica aplicada a las imágenes de un solo plano de bits para producir la impresión subjetiva de que la imagen es de tonos continuos. Cuando se utiliza vibración junto con una resolución de imagen fija, el resultado es la percepción de un «aumento» de los niveles de gris. No obstante, se percibe simultáneamente una disminución de la resolución de la imagen codificador Realización material de un proceso de codificación proceso de codificación Proceso que utiliza como entrada una imagen original y produce como salida datos de imagen comprimidos codificador de entropía Cualquier método de compresión de datos sin pérdidas modo progresivo de resolución fija Proceso progresivo de codificación/decodificación de imágenes en el que la calidad de la imagen mejora con cada paso sucesivo, mientras que la resolución original de la imagen permanece constante imagen con escala de grises Imagen de tonos continuos con un solo componente de color. Recomendación T.80 (09/92) 3

8 3.20 semitonos Proceso de coloreado artificial (similar al de vibración) utilizado en la impresión de imágenes que se aplica a los planos de bits de los componentes de color primarios y que produce una imagen impresa que aparece subjetivamente como una imagen con características de color de tonos continuos imagen «impresa» Imagen impresa por un dispositivo de salida (se espera, por lo general, una imagen fija de resolución superior) modo progresivo jerárquico Proceso de codificación/decodificación progresivo en el que primero se decodifica una imagen de baja resolución y después se aplican pasos de decodificación sucesivos, en cada uno de los cuales la resolución de la imagen aumenta horizontal y verticalmente por factores predefinidos (usualmente 2). Este es el único tipo de modo «progresivo» definido en la Recomendación T datos de imagen Datos de la imagen fuente o datos de la imagen reconstruida entrelazado Muestreo de componentes de color diferentes con frecuencias de muestreo diferentes. Tiene como resultado unas resoluciones de tamaño de imagen diferentes para los componentes de color diferentes. Si se aplica correctamente se obtiene una notable ganancia de compresión imagen multinivel limitada Término que indica que la precisión con la cual está especificado cada componente de color de una imagen en color, o el único componente de una imagen con escala de grises, está limitada a aproximadamente dos a siete bits sin pérdidas Término descriptivo de los procesos de codificación y decodificación en los que la salida del procedimiento de decodificación está constituida por datos idénticos a los datos de entrada del proceso de codificación con pérdidas Término descriptivo de los procesos de codificación y decodificación que no están exentos de pérdidas, es decir, en los que los datos de salida del proceso de codificación no son idénticos a los datos de entrada del proceso de codificación. No obstante, un proceso de codificación y decodificación con pérdidas puede producir una imagen de excelente calidad subjetiva. A menudo se utiliza una compresión basada en una codificación con pérdidas para obtener una mayor compresión de la imagen imagen multinivel Término que describe la gama de precisión de los componentes de color de una imagen con escala de grises o en color. El multinivel incluye la precisión, comenzando desde aproximadamente tres niveles (bits) y hasta por lo general ocho niveles pero, para algunas aplicaciones especiales, hasta 12, 16 o incluso más niveles cuadro Representación acotada de información visual codificación de cuadro Presentación en forma digital de un cuadro, en particular con fines de almacenamiento, intercambio o procesamiento. 4 Recomendación T.80 (09/92)

9 3.31 pixel Elemento de cuadro de una imagen descrita por una matriz rectangular de tales elementos relación de dimensiones del pixel Definición de la forma real de un pixel, definida por una aplicación basada en las Recomendaciones de la serie T codificación fotográfica Técnica de representación de cuadros por medio de pixels mediante una resolución elevada y una amplia gama de niveles de gris y/o de colores que producen una impresión natural comportamiento progresivo Una técnica de codificación tiene un comportamiento progresivo si una imagen se codifica primero como una imagen de capa de resolución mínima y después se aumenta su resolución progresivamente mediante imágenes de capa diferencial codificación progresiva Método de descripción de una imagen completa en el que primero se describe una imagen de calidad inferior (es decir, de menor resolución o sin detalles) y después se la va construyendo por pasos y mejorándola hasta obtener la calidad final deseada (es decir, la resolución final de la imagen, o una imagen con muchos detalles) codificación secuencial progresiva compatible En la Recomendación T.82, método de codificación de imagen en el cual la imagen puede segmentarse en bandas, que se codifican en secuencia, y en cada secuencia, y dentro de cada banda, la imagen se codifica progresivamente hasta obtener la resolución completa. Es compatible mediante una reordenación de los datos de banda/capa con la codificación progresiva cuantificación Proceso mediante el cual se representa una fuente de señal analógica mediante un valor digital apropiado muestra Una muestra representa un elemento de la matriz bidimensional que forma un componente. En el proceso de conversión de imagen de la imagen fuente analógica a una imagen digital, se toman «muestras», línea por línea, a intervalos regulares. En función del proceso de muestreo, que depende de la aplicación, la relación entre muestras y pixels viene determinada por factores tales como el modelo de color, el entrelazado, la geometría de muestreo, etc comportamiento secuencial Una técnica de codificación tiene un comportamiento secuencial si describe completamente las porciones superiores de la imagen antes de comenzar la descripción de las partes situadas más abajo codificación secuencial Método de descripción de la imagen en el que se describen completamente las porciones superiores de la imagen antes de comenzar la descripción de las partes situadas más abajo codificación secuencial de progresión única En la Recomendación T.82, método de codificación de imagen en el cual la imagen se codifica totalmente en una capa de resolución única, línea por línea, de izquierda a derecha y de arriba a abajo, sin referencia a ninguna imagen de resolución inferior. Es compatible con la codificación progresiva y con la codificación secuencial progresiva si el número de capas diferenciales es cero. Recomendación T.80 (09/92) 5

10 3.42 imagen «visualizada» Imagen destinada a presentarse en una pantalla de visualización como dispositivo de salida (se espera por lo general una resolución variable menor) resolución espacial Número de pixels utilizados para describir una región de una imagen de tamaño espacial fijo submuestreo Técnica de muestreo en la cual la secuencia de muestreo de un componente de color es la mitad, la tercera parte, la cuarta parte, etc., de la frecuencia de muestreo de otro componente de color. Por ejemplo, en la Recomendación 601 del CCIR la frecuencia de muestreo del componente de crominancia es la mitad de la del componente de luminancia; por lo tanto, el componente de crominancia está submuestreado juego de funciones Conjunto completo de componentes funcionales comunes de compresión de imágenes (por ejemplo, modo de construcción progresivo, compresión con pérdidas, etc.) que se ofrecen a diversas aplicaciones de comunicación de imágenes. Por lo general, en una aplicación determinada se utiliza únicamente un subconjunto lógico del juego de funciones completo. 4 Abreviaturas CPU Procesador central (central processing unit) MICD Modulación por impulsos codificados diferencial DCT Transformada discreta del coseno (discrete cosine transform) JBIG Grupo mixto sobre imágenes binivel CCITT-ISO/CEI (joint bi-level image group of CCITT-ISO/CEI) JPEG Grupo mixto de expertos sobre fotografía CCITT-ISO/CEI (joint photographic experts group of CCITT-ISO/CEI) MMR Código LECTURA modificado modificado [modified modified READ code (algoritmo utilizado en la Recomendación T.6)] TP Predicción típica (typical prediction) (parte de la Recomendación T.82) VLSI Integración a muy gran escala (very large scale integration) 5 Requisitos 5.1 Cuantificación de los datos y precisión de la muestra En los anexos A y B de ISO/CEI se ofrece una descripción general de los diversos tipos de datos de imagen y formas de presentación, así como una introducción a los conceptos básicos de los datos de imagen. La presente Recomendación trata de las imágenes fijas formadas por matrices de pixels bidimensionales. Las imágenes en movimiento, es decir, las imágenes que contienen también un componente cronológico además de matrices de pixels bidimensionales, no están sujetas a esta Recomendación. Tanto la imagen fuente como la imagen reconstruida final se presentan mediante un espacio de color que está codificado en forma de una señal analógica. Para poder aplicar un algoritmo de compresión de imagen descrito en las Recomendaciones de la serie T.80, la imagen representada en forma analógica debe convertirse primeramente (mediante un muestreo y cuantificación) a una forma digital. Los métodos de compresión definidos en las Recomendaciones de la serie T.80 se aplican únicamente a la codificación y decodificación digitales de los datos de la imagen. El procedimiento de conversión de los datos de la forma analógica a la forma digital y viceversa escapa al alcance de los métodos de compresión definidos en las Recomendaciones de la serie T.80. La naturaleza de la conversión (por muestreo y cuantificación) dependen en gran medida del tipo de imagen fuente que ha de comprimirse. 6 Recomendación T.80 (09/92)

11 Nota En el caso de un documento en blanco y negro explorado, una representación digital binivel (dos pasos) con un umbral de escala de grises del 50% resulta óptima desde el punto de vista del almacenamiento (1 bit/pixel en la imagen descomprimida). En el caso de una imagen natural a pleno color, es deseable una representación multinivel (por lo general, 256 niveles) por cada componente de color a fin de construir una réplica verdadera de la imagen fuente (usualmente 16 a 24 bits/pixel en la imagen descomprimida). La elección de los pasos de cuantificación (denominada a menudo precisión) escapa al alcance de las técnicas descritas en las Recomendaciones T.81 y T.82. A modo de orientación general, la Recomendación T.81 se presta mejor para las imágenes multinivel de tonos continuos, y la Recomendación T.82 para las imágenes binivel y/o multinivel limitadas cuando también resulta suficiente una compresión con pérdidas de la imagen. Para las imágenes en color sin pérdidas puede aplicarse la Recomendación T.81 o la T.82. Para las imágenes binivel sin pérdida sólo es aplicable la Recomendación T.82. La figura 1/T.80 ilustra, con fines informativos, las posibilidades de aplicación de las Recomendaciones T.81 y T.82. Ambos algoritmos deberán admitir una gama flexible de precisiones, lo suficientemente estrecha o amplia, definida y parametrizada por cualquier aplicación. Para más detalles, véanse las Recomendaciones T.81 y T.82. Cuadro fuente: 1) Captura de la imagen 1) (señal analógica, conversión A/D) 2) Generación de la imagen 1) (señal digital) Datos de la imagen digital Precisión (bits/pixels/componente) Con pérdidas Sin pérdidas? Imagen de tonos continuos («colorido») Texto dibujo lineal («artes geométricas») Multinivel Multinivel limitado Datos con codif. JPEG Datos con codif. JBIG 1 Binivel Proceso de compresión T FIGURA 1/T.80 Ámbitos típicos de aplicación de las técnicas de las Recomendaciones T.81 y T.82 en lo que respecta a la cuantificación digital y a la precisión de los datos 5.2 Resolución de imagen e intercalado La resolución de la imagen deberá definirse por el número de pixels horizontales y verticales. Tanto en la Recomendación T.81 como en la Recomendación T.82, el valor efectivo de la resolución deberá ser un parámetro del método de compresión. La definición real viene dada por el servicio/aplicación del CCITT que emplea técnicas de las Recomendación T.80 (09/92) 7

12 Recomendaciones T.81 y T.82. Las gamas de los parámetros de resolución deberán ser lo suficientemente amplias para abarcar las imágenes de tamaño realista. Para más detalles, véanse las Recomendaciones T.81 y T.82. Se deberá admitir la capacidad de intercalado a fin de reducir el volumen de datos necesarios para codificar una imagen con alta fidelidad. El intercalado de los componentes de color produce resoluciones de imagen distintas para los diferentes componentes de color. Las resoluciones reales y el muestreo de los distintos componentes de color vienen definidos y determinados por el servicio/aplicación del CCITT que emplea técnicas de compresión definidas en las Recomendaciones T.81 y T.82. La parametrización de las aplicaciones de las Recomendaciones T.81 y T.82 deberá permitir una gran variedad de esquemas de intercalado. Para más detalles véanse las Recomendaciones T.81 y T Utilización de vibración y semitonos Las Recomendaciones de la serie T.80 deberán permitir el procesamiento adaptativo de las imágenes de semitonos y con vibración. Nota Este requisito es nuevo. Los métodos de compresión de imagen definidos actualmente en las Recomendaciones T.4 y T.6 se prestan para textos y dibujos lineales, pero dan resultados mediocres en el caso de imágenes con semitonos y vibración. 5.4 Compresión con pérdidas y sin pérdidas En las Recomendaciones de la serie T.80 se especifican dos clases de procesos de codificación y decodificación, a saber, con pérdidas y sin pérdidas. Corresponde al servicio/aplicación del CCITT definir si una aplicación requiere compresión sin pérdidas, o si una compresión con pérdidas podría satisfacer también los requisitos de calidad de la aplicación. La aplicación deberá especificar la codificación con pérdidas y/o sin pérdidas en relación con la Recomendación apropiada de la serie T.80. Nota En la actualidad, la Recomendación T.81 admite la codificación tanto con pérdidas como sin pérdidas, mientras que la Recomendación T.82 permite únicamente la codificación sin pérdidas. El proceso de codificación/decodificación sin pérdidas deberá producir un tren de datos de imagen idéntico al tren de datos de la imagen original. En consecuencia, los trenes de datos de la imagen fuente y de la imagen final tienen que ser idénticos. El proceso de codificación/decodificación con pérdidas produce un tren de datos de imagen diferente del tren de datos de la imagen original. No obstante, el aspecto subjetivo de la imagen final deberá ser el mismo que el de la imagen original o cercano a éste. Nota 1 En función del grado de pérdida, el aspecto de la imagen final puede variar entre «subjetivamente idéntico» al del original y «manifiestamente diferente, pero reconocible». El primero se presta para muchas aplicaciones y permite una compresión más adecuada que el modo sin pérdidas. El segundo se presta para la primera exploración de una imagen progresiva, para una imagen pequeña del tipo «icono» o para una imagen de baja calidad (por ejemplo, a efectos de la búsqueda en una base de datos). Nota 2 Ciertas aplicaciones, tales como las imágenes médicas, los impresos de alta calidad y las imágenes destinadas a un procesamiento ulterior, requieren una compresión/descompresión sin pérdidas de los datos. Como la tasa de compresión de las imágenes sin pérdidas es muy inferior a la de las imágenes con pérdidas, la codificación/decodificación con pérdidas arroja de ordinario una calidad de imagen inferior a la de las imágenes sin pérdidas. Es posible mejorar la calidad de la imagen mediante un procesamiento local del cuadro, pero ello escapa al alcance de las Recomendaciones de la serie T.80. Nota 3 La elección con respecto al parámetro con pérdidas/sin pérdidas influye mucho en la compresión de los datos y, por tanto, en los requisitos en materia de tiempo de transmisión y/o de almacenamiento. 5.5 Modos de operación En las Recomendaciones de la serie T.80 se especifican dos modos de operación, a saber, secuencial y progresivo. En el proceso de codificación/decodificación secuencial, la imagen (o un componente de color de la misma) se procesa en el sentido de arriba hacia abajo. Según cuál sea la técnica de compresión aplicada, esto puede hacerse por grupos de pixels, por bloques de pixels o por franjas enteras de líneas horizontales. Para los detalles, véanse las Recomendaciones T.81 y T.82. El modo de operación secuencial puede ser del tipo sin pérdidas o con pérdidas. 8 Recomendación T.80 (09/92)

13 Nota El «modo de operación secuencial» descrito en la presente Recomendación se define también en las Recomendaciones T.81 y T.82 («comportamiento secuencial»). En la Recomendación T.81 se distinguen dos modos de operación, el «secuencial basado en la DCT» (proceso con pérdidas) y el modo «sin pérdidas» (basado en la MICD). En la Recomendación T.82 se define un modo de operación de codificación secuencial de progresión única compatible con la denominada codificación secuencial «compatible progresiva» (siempre y cuando el número de capas diferenciales sea cero). En la Recomendación T.81 no se define/implementa un equivalente de esta funcionalidad. En un proceso de codificación/decodificación progresivo, la imagen se procesa por pasos en su totalidad, es decir que, después de una primera imagen de baja calidad, se va mejorando la imagen reconstruida en cada paso de decodificación hasta que se obtiene la calidad final de la imagen. Existen procesos progresivos en los que puede obtenerse una imagen final progresiva sin pérdidas (Recomendación T.82), o únicamente una imagen progresiva final con pérdidas (Recomendación T.81). Hay dos clases de modo progresivo: modo progresivo jerárquico y modo progresivo de resolución fija. En el modo progresivo jerárquico se multiplica la resolución horizontal y vertical de la imagen por un factor predefinido (usualmente 2) en cada paso progresivo. Nota El «modo progresivo jerárquico» descrito en la presente Recomendación se define también en las Recomendaciones T.81 y T.82. Sin embargo, en la Recomendación T.81 el «modo jerárquico» no se designa como un tipo de «modo progresivo». En la Recomendación T.81 se entiende por «progresivo» lo que en la presente Recomendación se define como «modo progresivo de resolución fija». En la Recomendación T.82 se designa como «modo progresivo» el «modo jerárquico» porque en la actualidad no se define ninguna otra forma de progresividad en dicha Recomendación. En el modo progresivo de resolución fija, la resolución de la imagen reconstruida permanece constante durante todo el proceso de construcción progresiva. Nota El «modo progresivo de resolución fija» descrito en la presente Recomendación se define en la Recomendación T.81, y no en la Recomendación T.82. En la Recomendación T.81 se clasifica el «modo progresivo de resolución fija» como «modo de operación progresivo basado en la DTC». Los modos de operación son parámetros de las técnicas de compresión definidas en las Recomendaciones T.81 y T.82. Su selección corresponde al servicio/aplicación del CCITT a las que se hace referencia en dichas Recomendaciones. 5.6 Requisitos relativos a soportes lógicos y físicos a los que se hace referencia en las Recomendaciones T.81 y T.82 Las técnicas de compresión definidas en las Recomendaciones T.81 y T.82 conllevan ciertos requisitos en materia de soportes físicos y lógicos, establecidos para ampliar la aplicabilidad de diferentes algoritmos: concepto de «juego de funciones» (componentes comunes); codificación/decodificación «simétricas»; codificación/decodificación «paralelas»; aceptación de las aplicaciones con «visualización» y/o «impresión» de las imágenes; objetivos en materia de compresión; objetivos en materia de complejidad del cálculo y de velocidad; robustez de la realización práctica. Recomendación T.80 (09/92) 9

14 5.6.1 Concepto de «juego de funciones» (componentes comunes) Los requisitos han de ser aplicables a prácticamente cualquier clase de imágenes fuente digitales de tonos continuos multinivel, de nivel limitado y binivel (es decir, no limitadas, a efectos prácticos, a ciertas dimensiones, espacios de color, relaciones de dimensiones del pixel, etc.) y que no se limite a las clases de imaginización con contenido restringido (tales como dibujos y/o textos en el caso de las Recomendaciones T.4 y T.6), incluidas la complejidad, la gama de colores y las propiedades estadísticas. La utilización de los «componentes comunes» de un «juego de funciones» para la compresión de imágenes es un requisito básico para la consecución de dicho objetivo. Nota Ventajas: pueden satisfacerse de una manera flexible las distintas necesidades de las diferentes aplicaciones de imaginización; la utilización de componentes comunes de soporte físico/lógico en las aplicaciones de imaginización facilita y reduce el coste de la realización práctica de las mismas; se facilita la armonización de las diferentes aplicaciones de imaginización del CCITT y de ISO/CEI; se facilita el interfuncionamiento de las aplicaciones de imaginización. Inconvenientes: las aplicaciones de imaginización basadas en las Recomendaciones T.81 y T.82 no resultan necesariamente compatibles; las Recomendaciones de la serie T.80 sobre el «juego de funciones» son flexibles pero abarcan muchos aspectos; el empleo de los métodos de compresión de la serie T.80 en aplicaciones concretas (lo que incluye la elección de los parámetros adecuados, la definición de las resoluciones, los modelos de color, la estructura de intercalado, la relación de dimensiones de los pixels, los protocolos de comunicación para la transmisión, etc.) representa un trabajo importante Codificación/decodificación «simétricas» El requisito de una codificación/decodificación «simétricas» tiene dos aspectos: la complejidad de la realización práctica y la «simetría» del tiempo de codificación/decodificación. Nota En la práctica es muy difícil especificar la primera condición mencionada. A fin de satisfacer todos los tipos de aplicaciones, el principal objetivo es el de diseñar un proceso que presente aproximadamente el mismo requisito de complejidad para el codificador y el decodificador. En contraste con ello, existen en la práctica otros procedimientos en los que el proceso de codificación es más complejo que el de decodificación. Hay un requisito similar para el tiempo de codificación/decodificación, que debería ser aproximadamente el mismo Codificación/decodificación «paralelas» El requisito de codificación/decodificación «paralelas» permite comenzar la decodificación de una imagen antes de que termine el proceso de codificación Aceptación de las aplicaciones con «visualización» y/o «impresión» Para satisfacer la necesidad de admitir aplicaciones con «visualización» e «impresión», se ha previsto, en particular, el modo de operación basado en la construcción «progresiva» de la imagen Objetivos en materia de compresión Se requiere que la compresión debe ser conforme al estado actual de la técnica en lo que respecta a la tasa de compresión y a la correspondiente fidelidad de la imagen, dentro de una amplia gama de apreciaciones de esta calidad en los modos «sin pérdidas» y «con pérdidas», caracterizándose la fidelidad visual al original por los términos «excelente», «buena» o «regular»; además, el codificador debe ser parametrizable, de manera tal que la aplicación (o el usuario) puedan fijar la compresión y la calidad deseadas en función una de la otra. 10 Recomendación T.80 (09/92)

15 Nota Con respecto a la Recomendación T.81, el objetivo de compresión consistía en comprimir una imagen en color de tonos continuos 4:2:2 conforme a la Recomendación 601 del CCIR (precisión de la imagen fuente: 16 bits/pixel) a unos 8 bits/pixel en el modo «sin pérdidas», en una imagen «con pérdidas» de calidad «excelente» con unos 1,5 bits/pixel, en una imagen de calidad «buena» con unos 0,75 bits/pixel, y en una imagen de calidad «regular» con 0,3 bits/pixel. Se fijó el requisito de que no hubiese ninguna diferencia significativa entre la compresión conseguida con imágenes construidas en forma secuencial y con imágenes construidas en forma progresiva. Para la Recomendación T.82, el objetivo de compresión era conseguir un resultado superior al de la técnica de compresión de la Recomendación T.6 (codificación MMR). En las imágenes binivel exploradas de texto y dibujos lineales, la ganancia de compresión observada oscilaba entre 1,1 y 1,5. En las imágenes binivel generadas por computador, incluidos textos y dibujos lineales, se observaron unas tasas de compresión 1,2 a 1,6 veces las obtenidas con codificación MMR. En las imágenes en que los tonos de gris o de color multinivel se reproducían por medio de semitonos binivel o vibración, las tasas de compresión observadas fueron 2 a 30 veces las obtenidas con MMR. Se fijó el requisito de que no hubiese ninguna diferencia significativa entre la compresión conseguida con imágenes construidas en forma secuencial y con imágenes construidas en forma progresiva Objetivos en materia de complejidad del cálculo y de velocidad Debe ser posible determinar la complejidad del cálculo, conseguir realizaciones del soporte lógico que tengan una calidad de funcionamiento viable con diversos modelos de CPU, y conseguir realizaciones del soporte lógico de coste asequible para las aplicaciones que requieran una alta calidad de funcionamiento. EL requisito para el objetivo de velocidad es el de obtener un caudal de codificación/decodificación de hasta 64 kbit/s. Nota En lo que respecta al soporte físico, las pruebas han mostrado que las realizaciones de los algoritmos de las Recomendaciones T.81 y T.82 mediante la técnica VLSI tienen una complejidad razonable en la práctica y un caudal de datos bastante superior a 64 kbit/s. Las realizaciones del soporte lógico de la Recomendación T.81 con imágenes del tipo 4:2:2 conformes a la Recomendación 601 del CCIR han mostrado que los computadores personales de calidad normal fabricados actualmente pueden ofrecer un caudal de unos 64 kbit/s a efectos de la codificación/decodificación. Las realizaciones del soporte lógico de la Recomendación T.82 son más lentas. Puede obtenerse una velocidad un poco mayor utilizando plantillas facultativas optimizadas para las realizaciones de soporte lógico o TP (predicción típica). Ambas técnicas se describen en la Recomendación T Robustez de la realización práctica Se supone que las aplicaciones basadas en las técnicas definidas en las Recomendaciones T.81 y T.82 tendrán medios adecuados para garantizar la integridad de los datos de la imagen comprimida durante la transmisión. No se exige, por tanto, la utilización de una protección contra errores. No obstante, deberán preverse los medios necesarios para insertar códigos de marcador de aplicación en el tren de datos comprimidos, lo que resultará útil para un mecanismo de corrección de errores subyacente. Nota Se exigía en general que los métodos de compresión definidos en las Recomendaciones T.81 y T.82 fueran lo suficientemente robustos para reducir al mínimo los efectos negativos de los errores que pueden producirse en la transmisión de los datos. En la práctica, sin embargo, los métodos de compresión definidos en las Recomendaciones T.81 y T.82 no son bastante robustos para tolerar errores de transmisión de datos. Por lo tanto, se emplearán canales de comunicación exentos de errores. Referencias [1] Recomendación T.4 del CCITT (1989), Normalización de los aparatos facsímil del grupo 3 para la transmisión de documentos. [2] Recomendación T.6 del CCITT (1989), Esquemas de codificación facsímil y funciones de control de codificación para los aparatos facsímil del grupo 4. [3] Recomendación 601 del CCIR (1990), Parámetros de codificación de televisión digital para estudios. [4] ISO/CEI :1990, Information technology Picture coding methods, Part 1: Identification. [5] Recomendación T.101 (1993), Interfuncionamiento internacional de servicios videotex. Recomendación T.80 (09/92) 11