H_264_AVC标准中的CABAC应用研究(2)

为该语法元素上下文变量索引值范围的下限,ctxIdxInc是每一位关于ctxIdx的增值。

在本例中,ctxIdxOffset为14,ctxIdxInc为按位计算,其中第三位根据上下文信息类型二计算,可用表2表示。

表2　mb_type的ctxIdxInc

i

1

2

图2　编码器流程图

从中可以看出CABAC的编码器有以下3个特点:

(1)每编码完一个符号都要更新概率状态,使上下文

变量中的概率估计和视频流实际的概率统计相适应。概率更新通过有限状态机来决定。他有128个状态,每一个状态代表一个概率估计,状态转化就是根据已编码符号的不同取值。

(2)编码器的区间细分通过查表进行,不需要进行复

01(b1!=1)?2:3

从表2中看出,b0和b1分配的是固定的上下文变量,

和b0、b1的值无关,b2根据b1的值选择上下文变量。

由此可以总结出CABAC中上下文建模的几个特点:

(1)用64个有代表性的概率来表示LPS的概率,有

杂的计算,易于实现并且提高了计算速度。

(3)对于概率近似015的符号,通过旁路编码器进行

利于在编码器中运用查表进行快速计算。

(2)

预先定义了个上下文变量,可以通过查表获

编码,不需要概率更新提高计算速度。6　试验结果

试验结果是用H1264的测试模型JM716得到的,其中的设置是编码10帧,每5帧有一个I帧,熵编码分别为

～42,其他设置都是默CAVLC和CABAC,量化步长为10

认。图像序列为paris和mobile。试验结果如图3所示。

7

得,不需要在线计算,提高了运算速度。上下文变量的初始值通过训练序列获得。

(3)上下文变量是按位分配的,也就是对编码符号的

概率统计精确到比特,充分考虚了语法元素的统计的多样性,编码效率更高。

(4)有一部分编码符号的上下文变量是固定分配的,

图3　试验结果

　　从中可以看出,随着QP的增加,CABAC和CAVLC

的码率都降低,并且CABAC编码比CAVLC节省码率,并且QP越大,节省的码率百分比越大,这说明在低码率的时候CABAC的优越性更加突出。mobile比paris在同等条件下码率要大,这说明图像变化较大的视频流压缩率低。7　结　论

CABACQ16,2003,DraftITUPraftISO RecommendationH1264and

C[S]1

[T,GisleBjontegaard,etal1

1264 AVCVideoCodingStandard[J]1s1CircuitsSyst1VideoTechnol,2003,13(7):5605761

[3]倪伟,郭宝龙,陈龙潭,等1H1264变换编码和量化算法的

研究[J]1计算机工程与应用,2004,40(3):33361

[4]DetlevMarpe,HeikoSchwarz,ThomasWiegand1Context

BasedAdaptiveBinaryArithmeticCodingintheH1264 AVC6361

[5]MrakM,MarpeD,WiegandT1AContextModelingAlgo2

rithmandItsApplicationinVideoCompression[A]1TheIEEEInt1Conf1ImageProc(ICIP),Barcelona,Spain,20031[6]张杰,童胜1H1264 AVC中二进制算术编码的分析与研究

[J]1电子科技,2003,(24):28

301

Video

Compression

Standdard

[J]

的统计和相关特性,,CABAC编码效率高于CAVLC。CAVLC虽然利用了上下文信息,但是由于变长编码的固有缺点,限制了压缩率的进一步提高。CABAC的速度虽然不如CAVLC,但是在芯片技术飞速发展的今天,降低码率比提高速度显得非常重要。

CABAC作为H1264标准的熵编码方案,他对H1264的低

1IEEE

Trans1CircuitsSyst1VideoTechnol,2003,13(7):620

码率做了很大贡献,这对于发展H1264在3G无线通信方面的应用非常重要。

参　考　文　献

[1]JVT

G050,ISO IECJTC1 SC29 WG11&ITU

TSG16

作者简介　于培松　男,1979年出生,山东青岛人,现为模式识别与智能系统专业硕士研究生。主要研究方向为视频图像压缩

编码。

郭宝龙　男,1962年出生,陕西西安人,教授,博士生导师,工学博士。主要研究方向为模式识别、智能控制、图像处理与图像通信等。

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