1、第第8章章圖像壓縮圖像壓縮8.18.1 基本概念基本概念8.28.2 圖像壓縮模型圖像壓縮模型8.38.3 信息論基礎信息論基礎8.4 8.4 方法方法第第8章章 圖像壓縮圖像壓縮l圖像壓縮的必要性圖像壓縮的必要性計算機圖像處理中的數字圖像其灰度多數用計算機圖像處理中的數字圖像其灰度多數用8bit8bit來量化，一幅最來量化，一幅最簡單的黑白照片簡單的黑白照片, ,若按若按512512512512點陣取樣點陣取樣, ,表示這幅圖像的二進制數表示這幅圖像的二進制數據量：據量：而醫學圖像處理和其他科研應用的圖像的灰度量化可用到而醫學圖像處理和其他科研應用的圖像的灰度量化可用到12bit12bit以

2、以上，所需數據量上，所需數據量: :遙感圖像如遙感圖像如SARSAR圖像用圖像用8bit8bit量化，量化，100100公里公里* *100100公里，公里，10m10m分辨率的分辨率的圖像的大小為圖像的大小為10000100001000010000。這樣一個地區的圖像需。這樣一個地區的圖像需108B=100MB108B=100MB以以上。這無疑對圖象的存儲、處置、傳送帶來很大的困難。上。這無疑對圖象的存儲、處置、傳送帶來很大的困難。1024 1024 12121.5MbitMByte512 512 82256MbitKByte動態視頻數據量更大。動態視頻數據量更大。數字高清：數字高清：108

3、0i/50Hz1080i/50Hz19201920* *10801080* *2424* *50=2 488 320 000 =2.5Gb/s50=2 488 320 000 =2.5Gb/s視頻信號的傳輸率約為視頻信號的傳輸率約為2.5GB/s2.5GB/s這樣大的數據量不僅超出了計算機的存儲和處理能力，更是當前通信信道的傳這樣大的數據量不僅超出了計算機的存儲和處理能力，更是當前通信信道的傳輸速率所不及的。因而，為了存儲、處理和傳輸這些數據，必須進行壓縮。輸速率所不及的。因而，為了存儲、處理和傳輸這些數據，必須進行壓縮。 傳輸 存儲壓縮解壓介質壓縮解壓信道主要目的主要目的第第8章章 圖像壓縮

4、圖像壓縮在保持一定圖像質量的條件下，以盡可能少的比特數表示圖像。l l 第第8章章 圖像壓縮圖像壓縮圖像壓縮的方法圖像壓縮的方法消除冗余數據，從數學角度看，將原始圖像消除冗余數據，從數學角度看，將原始圖像轉化為從統計角度看盡可能不相關的數據集轉化為從統計角度看盡可能不相關的數據集一般分為兩類：一般分為兩類：無損壓縮：在壓縮和解壓縮過程中沒有信息損無損壓縮：在壓縮和解壓縮過程中沒有信息損失失有損壓縮：能取得較高的壓縮率，但壓縮后不能有損壓縮：能取得較高的壓縮率，但壓縮后不能通過解壓縮恢復原狀通過解壓縮恢復原狀其它：如根據需要，即可進行無損，也可進行有其它：如根據需要，即可進行無損，也可進行有損壓

5、縮的技術；準無損技術損壓縮的技術；準無損技術l 圖像壓縮的理論基礎圖像壓縮的理論基礎信息論信息論圖像處理的概念和技術圖像處理的概念和技術l壓縮方法壓縮方法預測編碼方法對應空域方法）預測編碼方法對應空域方法）變換編碼方法對應頻域方法）變換編碼方法對應頻域方法）第第8章章 圖像壓縮圖像壓縮8.1 基礎知識基礎知識l數據冗余的概念數據冗余的概念數據是用來表示信息的。如果不同的方法表示等量的信息使用了不同的數據量，那么使用數據是用來表示信息的。如果不同的方法表示等量的信息使用了不同的數據量，那么使用較多數據量的方法中，有些數據必然是代表了無用的信息，或者是重復地表示了其它數據已表較多數據量的方法中，有

6、些數據必然是代表了無用的信息，或者是重復地表示了其它數據已表示的信息，這就是數據冗余的概念。示的信息，這就是數據冗余的概念。第第8章章 圖像壓縮圖像壓縮同量的數據可表達不同量的信息同量的信息可用不同量的數據表達冗余 數據表達了無用的信息 數據表達了已表達的信息8.1 基礎知識基礎知識l數據冗余的數學量化數據冗余的數學量化如果如果b b和和bb代表兩個表示相同信息的數據集合中所攜載信息單元的數量，則代表兩個表示相同信息的數據集合中所攜載信息單元的數量，則b b表示的數據集合的相對數據冗余表示的數據集合的相對數據冗余R R定義為：定義為：壓壓縮縮率率：第第一一個個數數據據集集合合； 第第二二個個數

7、數據據集集合合；、 表表示示同同一一信信息息量量；(8.1 2)bCbbbbb 11(8.1 1)RC 第第8章章 圖像壓縮圖像壓縮l相對數據冗余和壓縮率的一些特例相對數據冗余和壓縮率的一些特例b b相對于相對于b bCR對應的情況對應的情況b = bb = b1 10 0第第1 1種表達相對第種表達相對第2 2種種表達不含冗表達不含冗余數據余數據b bb b1 1第第1 1種數據集合包含相種數據集合包含相當多的冗余數據當多的冗余數據b bb 4+7+1244+7+1），），6464位數據時就需要位數據時就需要7 7位驗證碼位驗證碼2764+7+12764+7+1），大家可以），大家可以依此推

8、算。此時，它們的編碼規則也與依此推算。此時，它們的編碼規則也與4 4位時不一樣了。位時不一樣了。 21kkn其中：其中：k k代表驗證碼的個數，代表驗證碼的個數，n n代表數據位的個數。代表數據位的個數。 l漢明漢明(7，4) 碼（碼（ 1950年）：年）：其編碼由其編碼由4 4數據比特到數據比特到7 7位，增加三個奇偶校驗碼。漢明位，增加三個奇偶校驗碼。漢明(7,4)(7,4)可以檢可以檢測并糾正單比特錯誤，且也能檢測雙比特錯誤；測并糾正單比特錯誤，且也能檢測雙比特錯誤；圖像壓縮模型圖像壓縮模型原數據流原數據流4bit)4bit)：32 10b b b b原數據流的原數據流的hammingh

9、amming碼碼7bit)7bit)：12432 10bbhbhbh其中：其中： 組成冗余碼組成冗余碼132023104210,hbbbhbbbhbbb 1243203 1 02 1 0,h hhb b bb b bb b b注注意意：和和分分別別是是位位字字段段，和和的的奇奇偶偶效效驗驗位位。132023112404210,cbhbbcbbbchhbbb “一位錯誤效驗字一位錯誤效驗字 的值就是錯誤發生的位置！的值就是錯誤發生的位置！42 1c c c42 1210011,min(011)(3)c c chamg 例例如如：如如果果的的值值為為則則碼碼中中發發生生錯錯誤誤的的位位為為第第3

10、3位位l漢明漢明(7，4) 碼應用舉例：碼應用舉例：圖像壓縮模型圖像壓縮模型原數據流原數據流4bit)4bit)：32 101101b b b b 原數據流的原數據流的hamminghamming碼碼7bit)7bit)：32 11402110 0101bb b bh hh 132023104211240111010011111111cbbbcbbbcbbbhhh 如果第如果第3 3個從左到右算起數據位在傳輸途中因干擾而變成了個從左到右算起數據位在傳輸途中因干擾而變成了1 1，即，即1 1 1 11 1 1010000 1檢測時，檢測時， 42 1210(110)(6)c c c 糾錯代碼糾錯

11、代碼 從高到低排列為二進制編碼從高到低排列為二進制編碼110110，換算成十進制就是，換算成十進制就是6 6，也就是說第也就是說第6 6位從左到右算起數據錯了，而數據第位從左到右算起數據錯了，而數據第3 3位從左到右算位從左到右算起在漢明碼編碼后的位置正好是第起在漢明碼編碼后的位置正好是第6 6位。位。 42 1c c c8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法1 .無損壓縮Lossless Compression）:香農信息保持編碼定理：8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法1 .無損壓縮Lossless Compression）:舉例：算術編碼 在信源各符號概率接近的條件下，算術編碼是一種優于Huffm

12、an編碼的方法。 對整個符號序列編碼，而不是對單個符號編碼。 信源符號序列算術碼字0至1之間的實數間隔）0.068最終二進制碼為？算術編碼 練一練練一練 根據信源的概率分布進行算術編碼。已知信源的概根據信源的概率分布進行算術編碼。已知信源的概率分布為率分布為 求二進制序列求二進制序列011的編碼。的編碼。535210X8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法2 .有損壓縮Lossy Compression）:舉例1：預測編碼 利用鄰近像素之間的相關性，預測像素的灰度值，對實際值與預測值之間的誤差值進行編碼 差分脈沖編碼調制 DifferentialPulseCodeModulation，DPCM (幀

13、內預測編碼)DPCM系統的組成 通過分析可以得出以下結論： 圖像的相關性越強，壓縮效果越好。 當某個階數已使EeN, eN 1 0時，即使再增加預測點數，壓縮效果也不可能繼續提高。當前像素與鄰近像素的位置關系常用預測器方案 前值預測：用x0同一行的最近鄰近像素來預測 =x0 一維預測：如圖中的x1、x5。 二維預測：如圖中的 x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7等。x 例如：JPEG預測編碼8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法2 .有損壓縮Lossy Compression）:舉例2：變換編碼 二維離散小波變換小波分析是小波分析是20世紀世紀80年代開始逐漸發展成熟的應用數學的一年代開始逐漸發

14、展成熟的應用數學的一個分支。個分支。主要特點：主要特點：對時間二維信號為空間）對時間二維信號為空間）-頻率的雙重分析和多分辨率分析頻率的雙重分析和多分辨率分析能力。能力。被譽為被譽為“數學顯微鏡數學顯微鏡”，在信號和圖像處理等領域具有重要的，在信號和圖像處理等領域具有重要的應用價值。應用價值。二維離散小波變換定義二維離散小波變換逼近，并采用Mallat二維快速算法求解。與DFT類似，可分離二維小波變換最終可轉化為兩次一維小波變換。圖3.14可分離二維小波變換的頻率域分解（a1層分解（b2層分解（c3層分解逆變換重構算法按相反的步驟進行 這樣就構成了2D DWT的金字塔結構。 由于小波變換的理論

15、和算法比較復雜，從應用的角度看，請將注意力集中在用MATLAB對圖像進行小波變換和重構的實現過程中。64與小波函數有關的與小波函數有關的MatlabMatlab函數函數 65waveinfo(db); %顯示顯示db系小波信息系小波信息phi,psi,xval=wavefun(db2,10); %得到得到db2的尺度函數和小波函數的尺度函數和小波函數subplot(242);plot(xval,phi,k); %顯示尺度函數顯示尺度函數axis(0 3 -0.5 1.5);axis square; title(db2 尺度函數尺度函數);subplot(243); plot(xval,psi,

16、k); %顯示小波函數顯示小波函數axis(0 3 -1.5 1.5);axis square; title(db2 小波函數小波函數); lo_d,hi_d,lo_r,hi_r=wfilters(db2); %得到得到db2的相關濾波器的相關濾波器subplot(245); stem(lo_d,ok); title(db2 分解低通濾波器分解低通濾波器);subplot(246); stem(hi_d,ok) ；title(db2 分解高通濾波器分解高通濾波器);subplot(247);stem(lo_r,ok); title(db2 重構低通濾波器重構低通濾波器);subplot(248

17、); stem(hi_r,ok); title(db2 重構高通濾波器重構高通濾波器);【例】構建濾波器【例】對圖像實現小波變換bior3.7是雙正交樣條小波對應的濾波器。圖像：wbarb.mat。【解】MATLAB程序如下：load wbarb;%從磁盤調入磁盤文件wbarb.matimage(X);%將矩陣X顯示為圖像.colormap(map); %配合函數image()畫出連續的灰度圖cA1,cH1,cV1,cD1 = dwt2(X,bior3.7); %對X進行DWT，bior3.7是雙正交樣條小波對應的濾波器A1 = upcoef2(a,cA1,bior3.7,1);H1 = up

18、coef2(h,cV1,bior3.7,1);V1 = upcoef2(v,cV1,bior3.7,1);D1 = upcoef2(d,cD1,bior3.7,1);figure;colormap(map) ; subplot(2,2,1); image(wcodemat(A1,180);title(Approximation A1)subplot(2,2,2); image(wcodemat(H1, 255);title(Horizontal Detail H1)subplot(2,2,3); image(wcodemat(V1,255);title(Vertical Detail V1)s

19、ubplot(2,2,4); image(wcodemat(D1,255);title(Diagonal Detail D1)Y = 2.0*IDWT2(A1,H1,V1,D1, bior3.7);Y = imresize(Y,0.5);figure; image(Y);colormap(map);圖3.15一層小波變換（a原圖像 （b逆變換后的圖像圖3.15一層小波變換（c一層小波變換的4個分量小波變換應用示例 如何得到清晰圖?小波變換應用示例 直接將兩圖相加,問題?+小波變換應用示例 多聚焦圖像數據融合圖像復原）多聚焦圖像數據融合圖像復原） 利用小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分利用

20、小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分量量小波變換應用示例 多聚焦圖像數據融合圖像復原）多聚焦圖像數據融合圖像復原） 利用小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分利用小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分量量 分別融合兩圖的高頻和低頻的兩類分量分別融合兩圖的高頻和低頻的兩類分量 如何融合如何融合? ? 低頻低頻, ,高頻分別相加高頻分別相加? ?小波變換應用示例 多聚焦圖像數據融合圖像復原）多聚焦圖像數據融合圖像復原） 利用小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分利用小波變換，將圖像分解為高頻和低頻的兩類分量量 分別融合兩圖的高頻和低頻的兩類分量分別融合兩圖的高頻和低頻的兩類分量 低頻低頻

21、, ,高頻分別按不同規則融合高頻分別按不同規則融合 低頻：求平均低頻：求平均/ /取最大值取最大值 高頻：線性加高頻：線性加/ /領域方差加權平均的方法領域方差加權平均的方法75小波變換域小波系數分析小波變換域小波系數分析 1. 1. 小波變換系數分析小波變換系數分析 76小波變換域小波系數分析小波變換域小波系數分析 2. 2. 小波變換系數分析小波變換系數分析 77小波變換域小波系數分析小波變換域小波系數分析 78小波變換域小波系數分析小波變換域小波系數分析 可基于離散小波變換實現圖像的壓縮可基于離散小波變換實現圖像的壓縮8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法3 .新型的圖像壓縮編碼方法舉例：分形

22、編碼fractal coding） 模型編碼利用對圖像建模的方法對圖像參數模型編碼利用對圖像建模的方法對圖像參數進行估計。由于參數的數據量遠遠少于圖像進行估計。由于參數的數據量遠遠少于圖像的數據量，因而用模型編碼對壓縮數據量極的數據量，因而用模型編碼對壓縮數據量極其有效。其有效。分形 (fractal) 的基本概念 分形的基本思想來源于數學上對客觀世界一些現象的自相似性描述。 分形是一種由許多與全局相似的局部所構成的形體。分形編碼的效果分形編碼的效果 分形壓縮的發明者之一、美國分形壓縮的發明者之一、美國GeorgiaGeorgia理工學院的數學家理工學院的數學家M.F.BarnslyM.F.B

23、arnsly于于19881988年在年在BYTEBYTE雜志上利用分行方法對幾幅簡單雜志上利用分行方法對幾幅簡單的、具有明顯相似特征的圖像進行壓縮，其壓縮比達到的、具有明顯相似特征的圖像進行壓縮，其壓縮比達到1000010000：1 1。 目前采用的全自動的分形壓縮，對灰度圖像的壓縮比可以達到目前采用的全自動的分形壓縮，對灰度圖像的壓縮比可以達到4 4：1 1100100：1 1，對彩色圖像的壓縮比還要更高些。，對彩色圖像的壓縮比還要更高些。 美國美國IteratedIterated公司對分辨率為公司對分辨率為640640480480的彩色圖像進行壓縮，的彩色圖像進行壓縮，壓縮比為壓縮比為92

24、92：1 1。壓縮時間為。壓縮時間為2 2分分2121秒，解壓縮時間為秒，解壓縮時間為2.42.4秒。秒。這種不對稱性符合用戶的要求。這種不對稱性符合用戶的要求。8.4 圖像壓縮方法圖像壓縮方法4 .壓縮編碼標準 在靜態圖像壓縮編碼標準中，比較著名的有JPEG、JBIG等標準。 視頻可看成是一幅幅不同但相關的靜態圖像的時間序列。 靜態圖像的壓縮技術和標準可以直接應用于視頻的單幀圖像。 適用于靜態圖像的JPEG標準 新的JPEG2000壓縮國際標準彩色與灰度圖像壓縮標準JPEG JPEG算法與系統JPEGJointPhotographicExpertsGroup是一個由ISO和IEC兩個組織機構

25、聯合組成的一個專家組，負責制定靜態的數字圖像數據壓縮編碼標準，這個專家組開發的算法稱為JPEG算法，并且成為國際上通用的標準，因此又稱為JPEG標準。JPEG是一個適用范圍很廣的靜態圖像數據壓縮標準，既可用于灰度圖像又可用于彩色圖像。JPEG編/解碼器算法框圖JPEG的視頻應用與硬件實現 盡管JPEG標準是基于彩色靜止圖像壓縮而提出的，但對于壓縮視頻的幀內圖像也十分有效。 每秒可處理2700萬個像素的單片JPEG編/解碼器芯片，已能實時處理常規電視圖像。 M-JPEGMotion-JPEG技術即運動靜止圖像壓縮技術。 這種技術廣泛應用于可精確到幀編輯和多層圖像處理的非線性編輯領域。 M-JPE

26、G的壓縮和解壓縮是對稱的，可由相同的硬件和軟件實現。新一代靜止圖像壓縮編碼標準：新一代靜止圖像壓縮編碼標準： JPEG2000 JPEG2000概述概述 隨著多媒體技術應用的不隨著多媒體技術應用的不斷增加，圖像壓縮技術要求斷增加，圖像壓縮技術要求具有較高的壓縮性能，而且具有較高的壓縮性能，而且還要求有新的特征來滿足一還要求有新的特征來滿足一些特殊的要求。為此，國際些特殊的要求。為此，國際標準化組織標準化組織ISOISO指定了指定了新一代靜止圖像新一代靜止圖像壓縮標準：壓縮標準：JPEG2000JPEG2000。通過。通過對對JPEG2000JPEG2000中核心算法中核心算法EBCOTEBCO

27、T的分析，闡述了的分析，闡述了JPEG2000JPEG2000壓縮標準新的特征，壓縮標準新的特征，以及與現有壓縮標準相比顯以及與現有壓縮標準相比顯示出來的優越性能。示出來的優越性能。 JPEG JPEG 全名為全名為 Joint Photographic Experts Group Joint Photographic Experts Group聯合圖聯合圖像專家組），它是一個在國際標準組織像專家組），它是一個在國際標準組織(ISO)(ISO)下從事靜態圖像壓下從事靜態圖像壓縮標準制定的委員會。它制定出了第一套國標靜態圖像壓縮標準：縮標準制定的委員會。它制定出了第一套國標靜態圖像壓縮標準：IS

28、O 10918-1 ISO 10918-1 就是我們所說的就是我們所說的 JPEG JPEG。由于。由于JPEGJPEG優良的品質，使優良的品質，使得它在短短的幾年內就獲得極大的成功，目前網站上百分之八十得它在短短的幾年內就獲得極大的成功，目前網站上百分之八十的圖像都是采用的圖像都是采用JPEGJPEG的壓縮標準。然而隨著多媒體應用領域的激的壓縮標準。然而隨著多媒體應用領域的激增增, ,傳統傳統JPEGJPEG壓縮技術已無法滿足人們對多媒體圖像資料的要求。壓縮技術已無法滿足人們對多媒體圖像資料的要求。因而，更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜態圖像壓縮技術因而，更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜

29、態圖像壓縮技術JPEG 2000JPEG 2000就誕生了。就誕生了。引言：引言：JPEG 2000 JPEG 2000 正式名稱為正式名稱為:ISO 15444:ISO 15444，同樣是由，同樣是由JPEG JPEG 組織負責制定。組織負責制定。該標準是由聯合圖像專家組于該標準是由聯合圖像專家組于20192019年開始征集提案，年開始征集提案，20002000年年1212月正式公布月正式公布JPEG2000JPEG2000標準。標準。它的目標是在高壓縮率的情況下，如何保證圖像傳輸它的目標是在高壓縮率的情況下，如何保證圖像傳輸的質量。的質量。JPEG 2000JPEG 2000采用以小波轉換

30、采用以小波轉換(Wavelet Transform) (Wavelet Transform) 為主的多分辨率編碼方式。為主的多分辨率編碼方式。 它的核心算法是它的核心算法是EBCOT EBCOT （請課后去查閱相關資料（請課后去查閱相關資料_）。）。JPEG2000JPEG2000還將彩色靜態畫面采用的還將彩色靜態畫面采用的JPEGJPEG編碼方式、編碼方式、2 2值圖像采用的值圖像采用的JBIG(Joint Binary Image Group)JBIG(Joint Binary Image Group)編碼方式統一起來，成為對應各種圖像的通用編編碼方式統一起來，成為對應各種圖像的通用編碼方

31、式。碼方式。簡單原理圖簡單原理圖 JPEG 2000與傳統JPEG最大的不同，在于它放棄了JPEG 所采用的以離散馀弦轉換(Discrete Cosine Transform) （對相關理論感興趣的同學請課后查閱_）為主的區塊編碼方式，而改采以小波轉換(Wavelet transform)為主的多解析編碼方式。小波轉換的主要目的是要將圖像的頻率成分抽取出來。1. JPEG2000是怎么產生的？（產生的背景）是怎么產生的？（產生的背景） 2. JPEG2000是怎么工作的？（原理）是怎么工作的？（原理）3. JPEG2000的優勢所在？的優勢所在？4. JPEG2000應用在哪些方面？應用在哪些

32、方面？JPEG2000的新特征的新特征JPEG2000JPEG2000把把JPEGJPEG的四種模式順序模式，漸進模的四種模式順序模式，漸進模式，無損模式和分層模式集成在一個標準之中。式，無損模式和分層模式集成在一個標準之中。在編碼端以最大的壓縮質量包括無失真壓縮在編碼端以最大的壓縮質量包括無失真壓縮和最大的圖像分辨率來壓縮圖像。和最大的圖像分辨率來壓縮圖像。在解碼端可以從碼流中以任意的圖像質量和分辨在解碼端可以從碼流中以任意的圖像質量和分辨率解壓圖像，最大可達到編碼時的圖像質量和分辨率解壓圖像，最大可達到編碼時的圖像質量和分辨率。率。JPEG 2000的應用領域的應用領域 可大致分成兩個方面

33、： 一方面面向傳統的JPEG市場 如打印、掃描、數字攝像、遙感等 另一方面面向一些新興的應用領域 如網路傳輸、彩色傳真、無線通訊，醫療影像、電子商務等。JPEG2000最主要的特征最主要的特征高壓縮率高壓縮率無損壓縮和有損壓縮無損壓縮和有損壓縮漸進傳輸漸進傳輸感興趣區域壓縮感興趣區域壓縮碼流的隨機訪問和處理碼流的隨機訪問和處理容錯性容錯性開放的框架結構開放的框架結構基于內容的描述基于內容的描述 由于在離散子波變換算法中，圖像可以轉換成一系列可更加有效存儲像素模塊的由于在離散子波變換算法中，圖像可以轉換成一系列可更加有效存儲像素模塊的“子子波波”，因而，因而，JPEG2000JPEG2000格式

34、的圖片壓縮比可在現在的格式的圖片壓縮比可在現在的JPEGJPEG基礎上再提高基礎上再提高10%30%10%30%，而且壓縮后，而且壓縮后的圖像顯得更加細膩平滑，這一特征在互聯網和遙感等圖像傳輸領域有著廣泛的應用。的圖像顯得更加細膩平滑，這一特征在互聯網和遙感等圖像傳輸領域有著廣泛的應用。高壓縮率：高壓縮率：無損壓縮和有損壓縮：無損壓縮和有損壓縮： JPEG2000提供無損和有損兩種壓縮方式。無損壓縮在許多領域是必須的，例如醫學圖像中有時有損壓縮是不能忍受的，再如圖像檔案中為了保存重要信息較高的圖像質量是必然的要求。同時，JPEG2000提供的是嵌入式碼流，允許從有損到無損的漸進解壓。漸進傳輸：

35、漸進傳輸： 現在網絡上的JPEG圖像下載時是按“塊傳輸的，因此只能一行一行地顯示，而采用JPEG 2000格式的圖像支持漸進傳輸(Progressive Transmission)。所謂的漸進傳輸就是先傳輸圖像輪廓數據，然后再逐步傳輸其他數據來不斷提高圖像質量，互聯網、打印機和圖像文檔是這一特性的主要應用場合。感興趣區域壓縮：感興趣區域壓縮： 可以指定圖片上感興趣區域(Region Of Interest),然后在壓縮時對這些區域指定壓縮質量，或在恢復時指定某些區域的解壓縮要求。這是因為子波在空間和頻率域上具有局域性，要完全恢復圖像中的某個局部，并不需要所有編碼都被精確保管，只要對應它的一部分

36、編碼沒有誤差就可以了。碼流的隨機訪問和處理：碼流的隨機訪問和處理： 這一特征允許用戶在圖像中隨機地定義感興趣區域，使得這一區域的的圖像質量高于其它圖像區域；碼流的隨機處理允許用戶進行旋轉、挪動、濾波和特征提取等操作。容錯性：容錯性： 在碼流中提供容錯性有時是必要的，例如在無線等傳輸誤碼很高的通信信道中傳輸圖像時，沒有容錯性是讓人不能接受的。開放的框架結構：開放的框架結構： 為了在不同的圖像類型和應用領域優化編碼系統，提供一個開放的框架結構是必須的,在這種開放的結構中,編碼器只實現核心的工具算法和碼流的解析，如果需要,解碼器可以要求數據源發送未知的工具算法。基于內容的描述：基于內容的描述： 圖像文檔、圖像索引和搜索在圖像處理中是圖像文檔、圖像索引和搜索在圖像處理中是一個重要的領域，一個重要的領域，MPE