基于上下文的算術編碼器的研究與設計.pdf

1、隨著近年來通訊技術的發(fā)展，高清晰度視頻的應用越來越廣泛，因此高效的視頻壓縮技術成為當今的研究熱點之一。基于上下文的自適應二進制算術編碼(CABAC)以其高效的編碼優(yōu)勢，被H.264、AVS等視頻標準紛紛采用，成為主要的熵編碼方案。
　　H.264/AVC與AVS標準都是新一代視頻編碼標準，包含了非常先進的編碼技術。因此，本文首先對其進行研究，重點分析了標準中的算術編碼技術。通過分析研究得到，對語法元素進行二值化是CABAC算法中不

2、可缺少的一個關鍵步驟，二進制化算法的合理與否直接影響著CABAC算法的編碼效率的優(yōu)劣。在AVS標準中，變換系數level值的二值化方案采用了Unary碼，Unary碼對較小的整數值二值化效果較好，但對較大的值則會造成很大的冗余，從而影響了CABAC的編碼效率。針對這種情況，本文引入Exp-Golomb碼來減少較大的變換系數二值化的冗余問題，提出了一種Unary碼和Exp-Golomb碼相結合的的二進制化算法，該算法避免了設立標志位所帶來

3、的附加損耗，分別針對于變換系數中的luma系數和chroma系數的概率分布特點，采取了不同的自適應切換設置，并且相應地增加了概率模型。經過SD、HD、CIF三組序列測試，其碼率分別降低了1.24134％，0.10016%和0.16029%，證明了該算法確實有效地提高了CABAC的編碼效率。
　　之后本文針對變換系數中abslevel=1出現概率極高的現象，提出一種新的算術編碼方案。由于abslevel=1的高概率出現，使得第二位平

4、面具有很大的相關性，因此文中算術編碼的上下文模型的設計方案主要基于level值和bitplane?？紤]到luma系數與chroma系數之間的差異，本文分開設計這兩類系數的上下文模型，其中沿用了AVS標準中的分層建模方式，并以bitplane為主要的模型分類方式，對數據量較大、相關性較強的第一位平面和第二位平面加細劃分上下文模型，最后根據不同的概率變化趨勢做出不同的概率更新方案。該算術編碼方案在SD、HD、CIF三組序列上測試，其碼率分別