1、中华人民共和国国家标准信息处理图片编码表示第一部分在七位或八位环境中图片表示的编码原则发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准信息处理图片编码表示第一部分在七位或八位环境中图片表示的编码原则国家技术监督局批准实施本标准等同采用国际标准信息处理图片编码表示第一部分在七位或八位环境中图片表示的编码原则本标准规定了图片编码的标准方法以便协助编码系统的设计并防止各种非关连的编码技术激增本标准的这一部分规定了能由大多数计算机图形应用所生成的图片表示的编码方案此编码方案基于七位结构且可在七位或八位环境中使用主题内容与适用范围本标准的这一部分规定了在七位或八位环境中用于交换由图像组成的图片信息的编码
2、原则用于表示描述图片用的图原的数据结构可用作图原中的操作数的通用数据类型本标准的这一部分不涉及图片的表示语义这些内容在其他有关的标准中规定本标准的这一部分适用于由按照中规定的图片编码方法而构造的数据所组成的数据流引用标准下列标准包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文在标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性信息处理信息交换用七位编码字符集信息处理七位和八位编码字符集代码扩充技术文字和符号成形设备用的增补控制功能信息处理图片编码方法的标识术语和记数法术语本标准的这一部分采用下列术语定义位组字节若干个二进制位的有序集合用于表示一个操作
3、码或操作数或用作一个操作码或操作数代码表示的一部分代码一组明确的规则用于确定一个集内的每个操作码或操作数与其由一个或多个位组构成的编码表示之间的一一对应关系代码表表明代码中的操作码和操作数与其位组的总体分配表操作码一字节或多字节的编码表示用于标识图片标准所需的一种功能操作码后可接零个或多个操作数操作码表表明分配到为操作码预留的每个位组的控制功能的表操作数用于规定操作码所需的诸参数的一个或多个编码表示记数法七位字节七位字节的各位由标识这里是最高位是最低位位组由形式的记数法标识这里是范围内的数是范围内的数分别对应于代码表中标明的列和行形式的记数法和至位所组成的位组之间的对应关系如下是和表示的数赋予
4、和的权值分别为和是和表示的数赋予和的权值分别为和八位字节八位字节的各位由和标识这里是最高位是最低位位组由形式的记数法标识这里和是范围内的数形式的记数法和至位所组成的位组之间的对应关系如下是和表示的数赋予和的权值分别为和是和表示的数赋予和的权值分别为和字节解释利用下列权值对各个位进行加权则可以把一个字节内的各个位解释为表示二进制记数法中的数七位字节的位八位字节的位权值使用这些权值七位字节中的位组可表示范围内的数八位字节中的位组可表示范围内的数代码表布局七位代码表示在七位代码表示中代码表由排列在列和行上的个位置组成这里列的编号为行的编号为代码表的位置由形式的记数法标识其中是列号是行号代码表的位置与
5、位组有一一对应关系用形式表示的代码表位置的记数法与相应的位组记数法相同八位代码表示在八位代码表示中代码表由排列在列和行上的个位置组成这里列和行的编号为代码表位置用形式的记数法标识其中是列号是行号代码表的位置与位组有一一对应关系由形式表示的代码表位置的记数法与相应的位组记数法相同编码原则本标准的这一部分涉及图原的操作码的编码原则图原的操作数的编码原则所有这样的编码均以七位字节来定义当在八位环境中使用时每个字节的第位便为串格式除外每个图原依据下列规则编码图原由一个操作码和零个或多个操作数组成操作码的编码在代码表表的列或列中操作数的编码在列中但一个串操作数的编码表示可包括代码表中其他列内的位组详见中
6、对串格式的描述表图片编码用的代码表操作码的编码原则概述为定义代码表而组织操作码时可选用下列两种编码技术之一若基于这些编码原则的特定标准中所需的操作码的个数少于或等于时则可用中所述的紧致结构若需要更多的操作码则可用中所述的可扩充结构这样当需要少量操作码同时又能制定需要不限数量的操作码的标准时允许定义更有效的代码表上述任一种操作码结构均通过中定义的标识机制进行标识紧致操作码编码在需要或少于个操作码的情况下只需从代码表列和列中的个代码表位置中为每个操作码分配一个代码表位置便可简单地完成操作码的编码这类操作码的通用结构如图所示图紧致操作码编码结构可扩充操作码编码在可能需要操作码的数量不受限制的情况下对
7、操作码的编码需要将操作码分为基本操作码集扩充操作码集中给出了对基本操作码集编码技术的描述则给出了对扩充机制的描述基本操作码集的编码技术基本操作码集由单字节及双字节的操作码组成这类操作码的通用结构如图所示对于单字节操作码其操作码长度指示符位为列的操作码至位用作操作码的编码图操作码编码结构对于双字节操作码其操作码长度指示符第字节的位为第字节的至位及第字节的至位则用作操作码的编码位组扩充操作码间隔则另有它用见因此这种编码技术便可提供一个包含个操作码的基本操作码集它们是个单字节操作码代码表中列即个双字节操作码第字节取自列中除以外的位组第字节则取自列或列扩充机制可以利用扩充操作码间隔将基本操作码集扩充为
8、可容纳不限数量的操作码的扩充操作码集第个扩充操作码集由基本操作码集中的操作码和前置的个组成第个扩充操作码集中的操作码的三种可能的格式为操作码格式扩充代码基本操作码集代码次次次这里形成基本操作码集形成第一扩充操作码集形成第扩充操作码集这种编码技术所提供的操作码数量基本操作码集加上扩充操作码集为个单字节操作码取自基本操作码集操作格式个双字节操作码取自基本操作码集操作码格式和个双字节操作码取自第一扩充操作码集操作码格式个字节操作码取自扩充操作码集操作码格式和个字节操作码取自扩充操作码集操作码格式操作数的编码原则概述图原的操作数部分可包含包括零在内的任意个操作数每个这样的操作数可由单字节或多字节构成操
9、作数字节的一般格式由图给出图操作数编码结构格式定义可以用下列三种格式对操作数进行编码基本格式位流格式串格式此外操作数的编码还可受状态变量的控制该状态变量在编码译码过程初始化时由具体应用置为所需的一个值状态变量既可保持固定也可以由功能标准中规定的功能进行动态修改这取决于本标准的这一部分中定义的编码原则在何种功能标准下使用本标准的这一部分中所用的状态变量在附录补充件中列出本标准的这一部分只是参照状态变量的值但并不涉及允许修改它们的功能定义基本格式基本格式中的操作数表示为单字节或多字节序列其结构如图所示图基本格式结构对于单字节的操作数其扩充标志位为而在多字节操作数中除最后一个字节的扩充标志为外其所有
10、字节中的扩充标志均为位流格式位流格式中的操作码表示为单字节或多字节序列其结构如图所示图位流格式结构位流格式中的数据从位流数据有效部分的第字节的高位至低位连续装在操作数字节的数据位中位流格式操作数的末端无法由位流格式自身导出该格式不能自定界为位流格式操作数末端定界的是下一个操作码或块结束值它标识了以位流格式编码的操作数中的数据的结束或状态变量值它定义了以位流格式编码的操作数的长度当以位流格式编码的数据与所有字节的总数不匹配时则最高字节的剩余位应用填满串格式串格式中的操作数以字节序列形式编码其结构如图和图所示图七位环境中的串格式结构用标记数据位图八位环境中的串格式结构用标记数据位字符串的开始由定界
11、符串开始标明该定界符在七位环境中由控制序列表示而在八位环境中则由表示字符串的结束由定界符串终止符标明该定界符在七位环境中由转义序列表示而在八位环境中则由表示在七位环境图中代码表中列的位组即第至第字节可用作数据字节使用串格式操作数的标准可能限制代码表列中位组的使用在八位环境图中代码表中列的位组即第至第字节可用作数据字节使用串格式操作数的标准可能限制代码表列和列中位组的使用在七位环境中对一个串操作数编码所需的字节数等于串的字符数加这个字节用作和分别编码为和在八位环境中对一个串操作数编码所需的字节数等于串的字符数加这两个字节用作和分别编码为和串的编码是中所述通用编码规则的唯一例外通用数据类型本条中描
12、述了使用中定义的格式的几种通用数据类型的编码这些通用数据类型可以用于图片表示标准中如果某个特定的标准使用了某通用数据类型则那个数据类型在该标准中的编码必须与本条中所述的通用数据类型的编码一致无符号整数无符号整数用基本格式或位流格式进行编码而用哪种格式则由使用本标准编码原则的功能标准确定每个无符号整数表示为单字节或多字节序列数据位则从操作数最有效部分的第字节的最高位至最低位开始连续装入各字节中基本格式中的无符号整数以基本格式编码的无符号整数的例子见图和图操作数数值图无符号整数编码操作数数值图无符号整数编码多于个字节位流格式中的无符号整数操作数所用的字节数由无符号整数长度状态变量决定以位流格式编码
13、的无符号整数的例子见图和图操作数数值无符号整数长度图位流格式的无符号整数编码字节操作数数值无符号整数长度图位流格式的无符号整数编码多字节带符号整数带符号整数用模数与符号记数法或二进制补码记数法进行表示在这两种情况下都可用基本格式或位流格式进行编码带符号整数表示为单字节或多字节序列数据位则从操作数最有效部分第一字节的高位开始至低位连续装入各字节中使用基本格式的模数与符号记数法中的带符号整数带符号的整数区域分为非负数区域和负数区域第字节的位将用作符号位即若位置则该整数为非负数若位置则该整数为负数正零被视为非负数负零的编码只限于特定编码用带符号整数不允许具有负零值第字节的位和后面字节的位用作带符号整
14、数的模的编码图包含了带符号整数编码的例子操作数数值图使用基本格式的模数与符号记数法中的带符号整数使用基本格式的二进制补码记数法中的带符号整数带符号整数的区域分为非负数区域和负数区域第字节的位将用作符号位即若位置则该整数为非负数若位置则该整数为负数负数由二进制补码表示正零被视为非负数负零的编码只限于特定编码用带符号整数不允许具有负零值图包含了使用基本格式的二进制补码记数法中的带符号整数的编码的例子操作数数值图使用基本格式的二进制补码记数法中的带符号整数编码使用位流格式的模数与符号记数法中的带符号整数操作数所用的字节数由带符号整数长度状态变量决定带符号的整数区域分为非负数区域和负数区域第字节的位用
15、作符号位即若位置则该整数为非负数若位置则该整数为负数正零被视作非负数负零的编码只限于特定编码用带符号整数不允许具有负零值第字节的位和后面字节的位用作带符号整数的模的编码图包含了使用位流格式的模数与符号记数法中的带符号整数的编码的例子操作数数值带符号整数长度图使用位流格式的模数与符号记数法中的带符号整数编码作用位流格式的二进制补码记数法中的带符号整数操作数所用的字节数由带符号整数长度状态变量决定带符号的整数区域分为非负数区域和负数区域第字节的位用作符号位即若位置则该整数为非负数若位置则该整数为负数负数用二进制补码形式表示图包含了使用位流格式的二进制补码记数法中带符号整数编码的例子操作数数值带符号
16、整数长度图使用位流格式的二进制补码记数法中的带符号整数编码实数实数由尾数部分和一个指数部分组成尾数和指数均由基本格式或位流格式中的带符号整数表示既可使用模数和符号记数法也可使用二进制补码记数法当使用模数和符号记数法时尾数和指数不允许出现负零该值留作将来使用指数是尾数用于所乘的的幂次指数可隐含地定义为缺省指数这时在实数中可以略去指数否则指数便会被编码为实数的第二个部分实数尾数部分指数部分指数是否会作为实数格式的一部分而明确地给出其编码取决于状态变量实数显式指数的当前值实数的尾数部分中的指数后继标志的值若实数显式指数的当前值为允许则尾数第字节的一个位便用作指数后继位若有显式指数后随尾数则为若无指数
17、后随尾数则为指数后继位的顺序取决于尾数采用的编码方式基本或位流格式它在和中规定若实数显式指数的当前值为禁止则尾数第字节中的指数后继位便用作数据位若实数显式指数的当前值为允许且尾数中的指数后继位为则尾数后将跟随一个显式的指数若实数显式指数的当前值为禁止或实数显式指数的当前值为允许但尾数部分中的指数后继位的值为则编码中便不出现指数并同时设定了一个隐含的缺省指数值该值由状态变量实数缺省指数给出基本格式中的实数在基本格式中尾数是一个带符号整数它既可用模数与符号记数法也可用二进制补码记数法表示尾数的第个字节中位用作符号位若实数显式指数状态变量为允许则尾数第字节的位用作指数后继位若无指数后随尾数则为若有显
18、式指数后随尾数则为若实数显式指数状态变量为禁止则尾数第字节的位用作数据位在基本格式中指数编码为带符号整数它既可使用模数与符号记数法也可使用二进制补码记数法表示详述了带符号整数的编码图和图给出了尾数的通用格式图给出了多字节尾数的例子实数显式指数允许图使用基本格式的尾数的编码实数显式指数禁止图使用基本格式的尾数的编码尾数数值实数显式指数允许图基本格式中的多字节尾数位流格式中的实数在位流格式中尾数是一个带符号的整数它既可用模数与符号记数法也可用二进制补码记数法表示尾数的第字节中位用作符号位若实数显示指数状态变量为允许则尾数第字节的位用作指数后继位若无指数后随尾数则为若有显式指数后随尾数则为若实数显式
19、指数状态变量为禁止则尾数第字节的位用作数据位在位流格式中指数编码为带符号整数它既可使用模数与符号记数法也可使用二进制补码记数法表示详述了带符号整数的编码图和图给出了尾数的通用格式图给出了多字节尾数的例子实数显式指数允许带符号整数长度图使用位流格式的尾数的编码实数显式指数禁止带符号整数长度图使用位流格式的尾数的编码尾数数值实数显示指数允许带符号整数长度图位流格式中的多字节尾数坐标系二维二维坐标可由两个实数序列或交替坐标值序列表示实数坐标系二维坐标是由两个象中所述的实数组成的序列二维坐标实数坐标值实数坐标值两个实数的指数是否会作为实数格式的一部分而明确地给出其编码取决于坐标显式指数状态变量的当前值
20、若其中一个实数中未出现指数则该省略的指数便设定为由状态变量坐标缺省指数所决定的缺省值对于该机制的详述见交替二维坐标的坐标系二维坐标是一个单字节或多字节序列表示一个交替的操作数操作数的长度由交替长度状态变量决定交替操作数中坐标数据的表示在图中给出图交替二维坐标的编码每个字节的数据位分为两部分位用于坐标值位用于坐标值第一字节的和位分别用作和坐标的符号位若符号位为则坐标为非负若符号位为则坐标为负坐标既可用二进制补码记数法也可用模数和符号记数法表示第字节的位是的最高位最后一个字节的位为的最低位第字节的位是的最高位最后一个字节的位为的最低位坐标系三维三维坐标既可用三个实数表示也可用一个交替坐标值序列表示
21、实数坐标系三维坐标是一个由三个中所述的实数组成的序列三维坐标实数坐标值实数坐标值实数坐标值这三个数的指数是否会作为实数格式的一部分而显式地进行表示取决于坐标显式指数状态变量的当前值若其中任一个实数被略去指数则该略去的指数便设定为由状态变量坐标缺省指数所决定的缺省值对于该机制的详述见交替三维坐标的坐标系当三维坐标由包含交替操作数的单字节或多字节序列表示时操作数的长度由交替长度状态变量决定交替操作数中坐标数据的表示在图中给出采用说明国际标准原文此处为位但实际上位为符号位而的最高位应是位这里特作更正图交替三维坐标的编码每个字节的数据位分为三部分位用于坐标值位用于坐标值位用于坐标值第字节的和位分别用作
22、和坐标的符号位若符号位为则坐标为非负若符号位为则坐标为负坐标既可用二进制补码记数法也可用模数和符号记数法表示位移模式中的点表点既可是中所述的二维坐标也可是中所述的三维坐标点表是由至少两个点所形成的序列点表可用很多种方式进行编码本标准的这一部分中只定义了一种称为位移模式的方式该方式是通用的并可用于涉及到图片编码的所有标准对于点间具有小位移量而表本身较长的点表更适合的特定方法将在本标准的其他部分中加以规定在位移模式中每个点由两个坐标或三个坐标的序列进行编码第一个坐标给出对于前一个点位移的分量而第二个坐标则规定该位移的分量第三个坐标规定该位移的分量并只用于三维点表点表坐标位移量坐标位移量坐标位移量次
23、位移量只出现在点表中对于每个点表的第一个点位移量的值和都是从原点量起的位移量对于点表中第一个点之后的其他点而言每个位移量则是相对于点表的前一个点的位移量若这些坐标用实数表示且某一点的分量略去了指数则认为该点分量的指数与前一点分量的指数相同同样地坐标及坐标的指数缺省为前一个坐标和坐标的指数值对于点表的第一点而言被略去的指数为由状态变量坐标缺省指数所确定的缺省值一致性若满足下列要求则编码方法与本标准的这一部分一致只使用紧致或扩充的操作码编码技术中的一种它将由中规定的编码方法标识符标识由一种图片编码方法所使用的每一种数据类型都将按照本标准的这一部分中所规定的通用数据类型来描述当使用带符号整数时它们将
24、只能用下述四种方法中的一种进行表示使用二进制补码记数法的基本格式使用模数与符号记数法的基本格式使用二进制补码记数法的位流格式使用模数与符号记数法的位流格式当使用实数时使用与带符号整数相同的方法表示它们当使用二维或三维坐标时应使用实数或交替坐标中的一种方式进行编码但不可两种都用附录状态变量表及定义补充件为定义图片编码技术规定了下列状态变量实数显式指数一个指示符用于规定实数的指数为允许或禁止实数缺省指数规定用于下述情况下的实数编码的指数值即实数显式指数为禁止或实数显式指数为允许且指数被略去的情况无符号整数长度表示以位流格式进行编码的无符号整数所需的字节数带符号整数长度表示以位流格式进行编码的带符号整数所需的字节数交替长度表示以位流格式进行编码的二维或三维坐标所需的字节数坐标显式指数一个指示符用于规定使用实数的坐标编码表示中指数是允许还是禁止出现坐标缺省指数当以实数表示坐标的编码时它用于规定下述情况下的指数值即坐标显式指数为禁止或坐标显式指数为允许且指数被略去的情况附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由机械电子工业部电子标准化研究所清华大学负责起草本标准主要起草人黄伟敏李叔梁王之陈淑仪裘怿源
