CABAC流程.docx

算术编码 流　程　　　　　： CABAC编码 首先要说明的是CABAC的生命期是SLICE,因此本篇所讲的也是一个SLICE里CABAC的流程,其次对于我们来说场模式几乎用不到,所以本文的编码流程只使用帧模式,因此实际上用到的表只有277个, 当然如果我写成460, 不是说里面所有表都用到的. 这里只是声明一下这个问题, 如果大家实际操作的时候发现模型表序号始终不过276那是很正常的. 本文参考了T264的代码, 应此一帧里只有一个SLICE. 而本文用的变量则采用标准里的变量.本文不会讲CABAC的原理, 想要了解原理请参考FTP上的Context-based adaptive binary arithmetic coding in the H.264AVC video compression standard 片级: 即以下步骤在片期间只做1次 1.初始化上下文模型 先根据SliceQP算出460个模型表里的pStateIdx和valMPS, 构成一张初始表,根据标准里的公式, 同时可以参考T264_cabac_context_init函数. 这张表不要和模型表弄混,虽然都是399维的, 但我们宏块级编码过程中实际用的只是这张表, 而不是标准里的那张模型表Table 9-23, 9-23这张表是用来算由pStateIdx和valMPS构成的初始表的. 2.初始化概率的下限和区间 然后就是初始化CABAC的初值, 下界指针,区间范围,可参考T264_cabac_encode_init函数. 解：下界指针codILow为0，区间范围codIRange为（0x1FE）510 宏块级: 以下则是每个宏块都要做一次的, 这一级中会处理很多的语法元素, 这里我只用前2个语法元素做为例子: 假设： mb_skip_flag = 1 mb_type = 3 3．语法元素二值化 H.264 通过二进制化把多维算术编码转化为二进制算术编码，提高了运算速度。语法元 素二进制化就是把非二进制的符号映射成若干位的二进制串。CABAC 引入了二进制化预处理 过程来减小要编码的语法元素符号集的大小, 对于给定的语法元素用一个惟一的二进制串 代替。CABAC 二进制化方案由基本方案，串接方案（参考标准子条款，）以及 特别的手工选择方案（参考标准子条款）组成。基本方案有一元码、截断一元码、K 阶指数哥伦布码和定长码4 种；串接方案由基本方案串接而成；手工选择方案有5 种，专门 针对 mb_type 和 sub_mb_type 这两种语法元素。对语法元素的二进制化方案参考标准表 9‐25。经二进制化编码输出的是MPS 概率极高的比特流，这样可以达到极高的压缩效果。 4. CABAC编码处理流程 首先mb_skip_flag标志进行CABAC编码, 由于这个元素本身就是2值的,所以直接就可以进行上下文模型选择了: 求ctxIdx上下文模型索引值 1）由标准Table 9-11知道, P帧(这里要注意是slice_type==P, 不是mb_type)的这个元素用9-13号表, B帧用9-14号表. 解： 假设P帧 得到ctxIdxOffset=11 2）由于这个元素只有1个bit, 因此只要算第一个bit的ctxIdxInc就可以了, 参考标准Table 9-30,根据.1子条款可以知道这一位的ctxIdxInc可能是0, 1, 2中的一个, 变量condTermFlagN (N 为A 或 B)的值推导如下： — 如果mbAddrN不可用或宏块mbAddrN 的mb_skip_flag等于1，则condTermFlagN被置为0； — 否则condTermflagN置为1。 变量ctxIdxInc 为： ctxIdxInc = condTermFlagA + condTermFlagB. 解： 如果全是skip模式 得到ctxIdx=13 2. 规则算术编码过程 下来就是算术编码部分了, 简单提一下基本原理: 在CABAC中为了减少RLPS = R*pLPS 这个区间变换公式的开销, 用128个有限状态(实际可用的为126)代替pLPS , 用rangeTab这张表代替了RLPS, 见标准Table 9-35. 可以参考T264中的T264_cabac_encode_decision函数, 看一下具体流程: 1）查表得pStateIdx和valMPS ▲获得当前bin的pStateIdx和valMPS(来自片级计算的那张初始表) 假设cabac_init_idc=0查表获得：m=21,n=0 假设SliceQPY=26 preCtxState = Clip3( 1, 126, ( ( 21 *