十七熵编码_CABAC语法元素的二值化

Posted 2021-05-25 叮咚咕噜

一、上下文自适应的二进制算术编码

在上篇博文十六、算术编码_1、基本原理与实现，然而在实际的H.264编解码的方法中，显然是不可能采用上文中简单的算法来实现。

• H.264采用的算术编码方法：
  • 上下文自适应的二进制算术编码（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding, CABAC）
• CABAC：
  • H264中首先采用的、专用于视频压缩编码的熵编码算法
  • 在视频编码的发展中保持了强大生命力，并在H265中保留继承
• 在CABAC中，主要步骤或算法可以分为3个步骤/类别：
  • 语法元素的二值化： 残差数据不可能只有0、1，而是包含的非常广的取值范围的，所以需要将取值范围广泛的语法元素转化为0/1的二进制信息流
  • 语法元素的山下文： 维护每个语法元素在每次编码执行过程时的概率模型及其变化（概率模型是动态发生变化的）
  • 算法编码： 根据上下文给出的概率模型，将二值化的语法元素编码为码流。（这部分和上节的算术编码的原理基本一致）
• 在H264的标准文档中，CABAC的解析方法定义于9.3节。
• 在文档中使用cabac的语法元素以描述符ae(v)来标识
• 对使用CABAC解析的语法元素，其输入和输出信息为
  • 输入：先前解析的语法元素值、当前语法元素解析请求
  • 输出：当前语法元素的值
• CABAC解码流程总图：
  
• CABAC解析流程概述：
  1. 每一个slice的第一个语法元素，对CABAC进行初始化：上下文变量、引擎
  2. 对每一次解析请求，获取相应语法元素的二进制码流
  3. 二值化的语法元素与解析出的信息确定解码流程
  4. 对于二值化语法元素的每一位比特值，获取对应的上下文的索引值
  5. 针对每一个上下文索引值，执行算术解码的过程
  6. 解码每一位输入信号完成后，将结果对比二值化的集合，赋予对应的元素值