GBT 33475.7-2024 信息技術(shù) 高效多媒體編碼 第7部分：圖片文件格式

信息技術(shù)高效多媒體編碼第7部分：圖片文件格式IGB/T33475.7—2024 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 14縮略語(yǔ) 3 3 37編碼位流結(jié)構(gòu) 47.1圖像序列 4 5 58.1語(yǔ)法描述 58.2語(yǔ)義描述 ⅢGB/T33475.7—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T33475《信息技術(shù)高效多媒體編碼》的第7部分。GB/T33475已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：系統(tǒng)； 本文件由全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC28)提出并歸口。本文件起草單位：騰訊科技(深圳)有限公司、北京大學(xué)、鵬城實(shí)驗(yàn)室、中關(guān)村視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新GB/T33475.7—2024——第1部分：系統(tǒng)。目的在于確立數(shù)字音視頻媒體系統(tǒng)層編碼方法。——第2部分：視頻。目的在于確立高效視頻壓縮方法?！?部分：音頻。目的在于確立高效音頻壓縮方法。——第4部分：符合性測(cè)試。目的在于確定如何測(cè)試驗(yàn)證編碼位流和解碼器。要求的參考軟件。——第6部分：智能媒體傳輸。目的在于規(guī)定用于異構(gòu)包交換網(wǎng)絡(luò)下多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苊襟w傳輸技術(shù)?！?部分：圖片文件格式。目的在于規(guī)定高效多媒體編碼圖片文件格式語(yǔ)法描述、語(yǔ)義描述、封裝定義。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意，聲明符合本文件時(shí)，可能涉及8.1.2與數(shù)字視頻編解碼技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)利的使用。專(zhuān)利信息如下：編號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枌?zhuān)利名稱(chēng)專(zhuān)利持有人1201710225909.0一種圖片文件處理方法及系統(tǒng)騰訊科技(深圳)有限公司2201710225910.3一種圖片文件處理方法騰訊科技(深圳)有限公司3201710225913.7一種圖片文件處理方法騰訊科技(深圳)有限公司4201710225905.2一種圖片文件處理方法及智能終端騰訊科技(深圳)有限公司5201710225914.1一種圖片文件處理方法及其設(shè)備、系統(tǒng)騰訊科技(深圳)有限公司6201710225916.0一種圖片文件處理方法及其設(shè)備騰訊科技(深圳)有限公司該專(zhuān)利持有人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)保證，他愿意同任何申請(qǐng)人在合理且無(wú)歧視的條款和條件聯(lián)系人：趙海英(數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組)通訊地址：北京市海淀區(qū)花園路2號(hào)牡丹創(chuàng)業(yè)樓515室請(qǐng)注意除上述專(zhuān)利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。IV1GB/T33475.7—2024信息技術(shù)高效多媒體編碼第7部分：圖片文件格式1范圍2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T33475.1—2019信息技術(shù)高效多媒體編碼第1部分：系統(tǒng)GB/T33475.2—2024信息技術(shù)高效多媒體編碼第2部分：視頻ITU-RBT.601—2001標(biāo)準(zhǔn)4:3和寬屏16:9顯示寬高比演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)(Studioen-GB/T33475.2—2024界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。圖像的三個(gè)樣值矩陣(亮度和兩個(gè)色度)中的一個(gè)矩陣或矩陣中的單個(gè)樣值。由位流獲取語(yǔ)法元素的過(guò)程。2GB/T33475.7—2024由紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三個(gè)顏色通道的樣本矩陣構(gòu)成的一幅圖像信號(hào)的空間信息的字節(jié)byte8位的位串。長(zhǎng)度為32位的二進(jìn)制碼字。由構(gòu)成幀的三個(gè)樣本矩陣中相同的行構(gòu)成。3GB/T33475.7—20243.16一幀或一場(chǎng)組成的紋理或深度信息的集合。3.17一種顏色編碼方法。3.18一幀圖像或一場(chǎng)圖像組成的相關(guān)信息的集合。4縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。AVS:音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)(AudioandVideoCodingStandard)RGBA:紅綠藍(lán)三原色加透明通道色彩空間(RedGreenBlueAlpha)TPG:超小的便攜式圖像(TinyPortableGraphics)5約定本文件使用的位流語(yǔ)法、解析過(guò)程以及解碼過(guò)程的描述應(yīng)與GB/T33475.2—2024保持一致。本文件中第8章位流的語(yǔ)法和語(yǔ)義使用的偽代碼表示使用C語(yǔ)言。圖像編解碼系統(tǒng)框架如圖1所示，包括編碼器和解碼器兩部分(按照GB/T33475.1—2019)。其數(shù)據(jù)。壓縮圖像數(shù)據(jù)源圖像數(shù)據(jù)重建圖像數(shù)據(jù)圖1圖像編解碼系統(tǒng)框架4GB/T33475.7—2024圖像編解碼流程如圖2所示。圖像編解碼流程如圖2所示。顏色數(shù)據(jù)幀解碼幀解碼RGLAYUVRGBAlpha數(shù)據(jù)YUV數(shù)據(jù)圖2圖像編解碼框架圖編碼端輸入為源圖像RGB或者RGBA數(shù)據(jù)。對(duì)于RGB數(shù)據(jù)，圖像編碼器先將RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成完整的壓縮圖片文件。對(duì)于RGBA數(shù)據(jù)，編碼器首先將RGB數(shù)據(jù)和透明度數(shù)據(jù)分離，然后將RGB數(shù)碼得到顏色幀數(shù)據(jù)；透明度數(shù)據(jù)設(shè)定為YUV數(shù)據(jù)的Y分量，再通過(guò)編碼端的Y通道對(duì)YUV數(shù)據(jù)的Y解碼端輸入為壓縮圖片文件，輸出為RGB或者RGBA數(shù)據(jù)。解碼器首先解碼顏色幀數(shù)據(jù)，得到透明通道幀數(shù)據(jù)，則將透明通道幀數(shù)據(jù)解碼得到Y(jié)UV數(shù)據(jù)，將Y分量設(shè)定透明度數(shù)據(jù)與RGB數(shù)據(jù)合7編碼位流結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖3所示。主要組成包括圖片頭信息數(shù)據(jù)段、顏色幀數(shù)據(jù)段以及透明通道幀數(shù)據(jù)段，其中，只有圖像有阿爾法通道數(shù)據(jù)時(shí)才有透明通道幀數(shù)據(jù)段。5GB/T33475.7—2024圖片頭信息數(shù)據(jù)段顏色幀數(shù)據(jù)段透明通道幀數(shù)據(jù)段圖片頭信息數(shù)據(jù)段顏色幀數(shù)據(jù)段透明通道幀數(shù)據(jù)段顏色幀數(shù)據(jù)段透明通道幀數(shù)據(jù)段透明通道幀頭透明通道幀數(shù)據(jù)顏色幀頭顏色幀數(shù)據(jù)圖像序列頭圖像特征信息數(shù)據(jù)段圖像輔助信息數(shù)據(jù)段用戶(hù)自定義信息數(shù)據(jù)段圖3圖像序列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖片頭信息數(shù)據(jù)段是圖像序列的起始段，圖片頭信息數(shù)據(jù)段包含圖像序列頭、圖像特征信息數(shù)據(jù)段、圖像輔助信息數(shù)據(jù)段以及用戶(hù)自定義信息數(shù)據(jù)段四個(gè)部分。圖像序列頭主要是圖像文件的標(biāo)識(shí)，圖像特征信息數(shù)據(jù)段描述了圖像寬高及透明度等一些關(guān)鍵特性，圖像輔助信息數(shù)據(jù)段主要描述EXIF信息，如圖像拍攝時(shí)間、地點(diǎn)。圖片頭信息數(shù)據(jù)段后面有一串圖像編碼數(shù)據(jù)。顏色幀數(shù)據(jù)段是圖像RGB數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)生的碼流數(shù)據(jù)，包括顏色幀頭和顏色幀數(shù)據(jù)兩部分。顏色幀頭用來(lái)表示圖像序列中每一幅圖像的特征信息，每個(gè)圖像幀都帶有一個(gè)圖像幀頭。顏色幀數(shù)據(jù)是圖像序列中每一幀圖像的RGB數(shù)據(jù)信息通過(guò)視頻編碼后得到的編碼碼流數(shù)據(jù)(即按照GB/T33475.22024的碼流數(shù)據(jù))。透明通道幀數(shù)據(jù)段是圖像透明度(阿爾法通道)數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)生的碼流數(shù)據(jù)，包括透明通道幀頭和透明通道幀數(shù)據(jù)兩部分。透明通道幀頭用來(lái)描述透明通道數(shù)據(jù)幀的特征信息，每個(gè)透明通道幀都帶有一個(gè)透明通道幀頭。透明通道幀數(shù)據(jù)是圖像序列中每一幀圖像的透明度數(shù)據(jù)信息通過(guò)視頻編碼后得到的編碼碼流數(shù)據(jù)(即按照GB/T33475.2—2024生成的碼流數(shù)據(jù))。7.2圖像一個(gè)圖片文件由一幅(靜態(tài)圖像)或者多幅(動(dòng)態(tài)圖像)圖像組成。本文件規(guī)定圖像適用于幀圖像。一幅圖像由一個(gè)顏色幀組成，或者由一個(gè)顏色幀加一個(gè)透明通道幀組成，不帶透明度的圖像只有一幀顏色幀，帶透明度的圖像由一個(gè)顏色幀加一個(gè)透明通道幀組成。一幅圖像編碼數(shù)據(jù)由顏色幀頭開(kāi)始到下一個(gè)顏色幀頭或者文件末尾結(jié)束。圖像幀的解碼過(guò)程包括顏色幀頭解析和顏色幀數(shù)據(jù)解碼兩個(gè)過(guò)程。透明通道幀的解碼過(guò)程包括透明通道幀頭解析和透明通道幀數(shù)據(jù)解碼兩個(gè)過(guò)程。圖像編碼采用的數(shù)據(jù)格式可以是YUV數(shù)據(jù)，支持YUV4:4:4或者YUV4:2:0或者YUV4:0:0三種格式，也可以是直接對(duì)RGB數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。8位流的語(yǔ)法及語(yǔ)義起始碼是一組特定的字符串。本文件規(guī)定了圖片頭信息數(shù)據(jù)段以及圖像幀頭數(shù)據(jù)的起始碼。圖像幀頭數(shù)據(jù)起始碼包括顏色幀起始碼以及透明通道幀起始碼兩種類(lèi)型。顏色幀數(shù)據(jù)以及透明通道幀數(shù)據(jù)的起始碼按照GB/T33475.2—2024的規(guī)定執(zhí)行。起始碼由起始碼前綴和起始碼值組成。起始碼前綴是位串000000000000000000000001。起始碼應(yīng)字節(jié)對(duì)齊。起始碼值是一個(gè)位整數(shù)，用來(lái)表示起始碼類(lèi)型。各起始碼類(lèi)型見(jiàn)表1。6GB/T33475.7—2024表1起始碼類(lèi)型起始碼類(lèi)型起始碼值(十六進(jìn)制)圖像特征信息起始碼(image_feature_start_code)B9圖像輔助信息起始碼(image_supplement_data_start_code)BA顏色幀起始碼(image_frame_start_code)BB透明通道幀起始碼(alpha_channel_start_code)BC用戶(hù)自定義信息起始碼(image_user_data_start_code)BD圖像序列定義見(jiàn)表2。表2圖像序列定義圖像序列定義描述符extension_and_user_data(0)if(next_bits(32)==image_frame_start_code)elseif(next_bits(32)==alpha_channel_start_codalpha_frame_header()elseif(next_bits(32)==intra_picture_start_codextension_and_user_data(1)picture_data()}while((next_bits(32)==inter_picture_start_code)||(next_bits(32)==intra_picture_start_code))7GB/T33475.7—2024表2圖像序列定義(續(xù))圖像序列定義描述符}while((next_bits(32)!=video_sequence_end_code)&.8.(next_bits(32)==video_edit_code))if(next_bits(32)==video_sequence_end_code)video_sequence_end_codef(32)if(next_bits(32)==video_edit_code)video_edit_codef(32)圖像序列頭定義見(jiàn)表3。表3圖像序列頭定義圖像序列頭定義描述符if(next_bits(32)==image_feature_start_code)if(next_bits(32)==image_supplement_data_start_code)if(next_bits(32)==image_user_data_start_code)}圖像特征信息數(shù)據(jù)段定義見(jiàn)表4。表4圖像特征信息數(shù)據(jù)段定義圖像特征信息數(shù)據(jù)段定義描述符image_feature_data(){8GB/T33475.7—2024表4圖像特征信息數(shù)據(jù)段定義(續(xù))描述符圖像輔助信息數(shù)據(jù)段定義見(jiàn)表5。圖像輔助信息數(shù)據(jù)段定義圖像輔助信息數(shù)據(jù)段定義描述符image_supplement_data(){image_supplement_data_start_codef(32)image_supplement_data_lengu(32)for(i=0;i<image_supplement_data_length;i+十)b(8)}while(next_bits(32)!=image_user_data_start_code)}用戶(hù)自定義信息數(shù)據(jù)段定義見(jiàn)表6。9GB/T33475.7—2024用戶(hù)自定義信息數(shù)據(jù)段定義描述符for(i=0;i<user_data_length;i++)}while(next_bits(32)!=image_user_data_start_code)}顏色幀頭定義見(jiàn)表7。顏色幀頭定義描述符u(32)u(16)透明通道幀頭定義見(jiàn)表8。透明通道幀頭定義描述符alpha_channel_header(){alpha_channel_start_codef(32)u(32)}GB/T33475.7—20248.2語(yǔ)義描述位串TPG,用來(lái)標(biāo)識(shí)這是一個(gè)圖片文件。四字節(jié)字符串，用來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前圖片解碼采用的解碼器內(nèi)核型號(hào)，當(dāng)采用AVS2內(nèi)核時(shí)，code_id表9version_id類(lèi)型version_id取值檔次BBaseProfileMMainProfileHHighProfile圖像特征信息起始碼image_feature_start_code位串0x000001B9。標(biāo)識(shí)圖像特征信息數(shù)據(jù)的開(kāi)始。圖像特征信息數(shù)據(jù)長(zhǎng)度image_feature_data_length16位無(wú)符號(hào)整數(shù)。用來(lái)標(biāo)識(shí)圖像特征信息數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度(以字節(jié)為單位)。該長(zhǎng)度不包括圖像特征信息起始碼的兩個(gè)字節(jié)。圖像透明度標(biāo)志alpha_flag二值變量。值為1時(shí)表示該圖像帶有阿爾法通道，值為0表示沒(méi)有阿爾法通道。二值變量。值為1時(shí)表示該圖像是動(dòng)態(tài)圖像，值為0時(shí)表示是靜態(tài)圖像。2位無(wú)符號(hào)整數(shù)。規(guī)定圖像壓縮采用的色度分量格式，具體見(jiàn)表10。yuv_format的值含義4:0:04:2:0保留4:4:4GB/T33475.7—2024二值變量。值為1表示當(dāng)前圖像采用的是無(wú)損編碼方式，值為0表示當(dāng)前圖像采用的有損壓縮的二值變量。值為1表示圖像解碼輸出的YUV值域范圍符合ITU-RBT.601—2001規(guī)定，也