CAVLC编码过程

CAVLC

基于上下文自适应的可变长编码

 

主要用于4×4子块残差数据（经过变换，量化后）的编码。

 

残差数据经过变换，量化后的数据表现出如下特性：

1. 非零系数主要集中在低频部分，高频部分大部分是0
2. 量化后的数据经过 zig-zag扫描，DC系数附近的非零系数值较大，高频位置上的非零系数大部分是+1和-1
3. 相邻的4×4块的非零系数的数目是相关的

在CAVLC中，上下文模型的选择主要体现在两个方面：

1. 非零系数编码所需表格的选择
2. 拖尾系数后缀长度的更新

 

具体的编码过程：

1. 对非零系数数目 TotalCoeffs 以及拖尾系数的数目 TrailingOnes进行编码

步骤1约定如下：

• 非零系数范围0~16，
• 拖尾系数数目范围0～3.
• 如果+1，-1的总个数大于3，那么只有最后三个被视为拖尾系数

对这两个元素的编码是通过查表法。共有四个变长表格和1个定长表格可供选择。

其中，定长表格的码字长6比特，高4位表示非零系数个数，低两位表示拖尾系数个数。

 

为了选择合适的表格，现在定义一个变量NC。

• 待编码数据为 色度分量的直流系数时 NC= -1
• 其他情况 NC由下表决定

 

NB	NA	NC
X	X	(NA+NB)/2
X		NA
	X	NB
		0

表中变量定义如下：

• NA 为待编码块左边的4×4块的非零系数数目
• NB为待编码块上边的4×4块的非零系数数目
• X 表示与当前待编码块 属于同一个片而且可用

OK，现在NC值已经获得了，下面就可以选择表格了。

NC	表格
0<=NC<2	变长表格1
2<=NC<4	变长表格2
4<=NC<8	变长表格3
NC=-1	变长表格4
NC>=8	定长表格

 

表格在此就不列出了。

 

 

     2.对每个拖尾系数的符号进行编码

         其中0表示正，1表示负。编码顺序是按照反向扫描顺序，从高频区开始

 

     3.对除拖尾系数外，非零系数的幅值进行编码

     4.对最后一个非零系数前零的数目TotalZeros进行编码

          例如：一串数 0 0 5 0 3 0 0 0 1 0 0 -1 0 0 0 0

          最后一个非零系数是-1，故TotolZeros=2+1+3+2=8

   

     5.对每个非零系数前零的个数RunBefore进行编码

        RunBefore在以下两种情况下是不需要编码的：

• 最后一个非零系数（低频位置上）前零的个数
• 如果没有剩余的零需要编码，就没有必要再进行RunBefore的编码