Контекстно-адаптивное кодирование переменной длины - Context-adaptive variable-length coding

Контекстно-адаптивный кодирование с переменной длиной слова (CAVLC) является формой энтропийное кодирование используется в H.264 / MPEG-4 AVC кодирование видео. Это по своей сути сжатие без потерь техника, как и почти все энтропийные кодеры. В H.264 / MPEG-4 AVC он используется для кодирования остаточных зигзагообразных блоков коэффициентов преобразования. Это альтернатива контекстно-зависимому адаптивному бинарному арифметическое кодирование (CABAC). CAVLC требует значительно меньше обработки для декодирования, чем CABAC, хотя он не так эффективно сжимает данные. CAVLC поддерживается во всех профилях H.264, в отличие от CABAC, который не поддерживается в базовых и расширенных профилях.

CAVLC используется для кодирования остаточных, зигзагообразно упорядоченных блоков коэффициентов преобразования 4x4 (и 2x2). CAVLC разработан, чтобы воспользоваться преимуществами нескольких характеристик квантованных блоков 4x4:

  • После предсказания, преобразования и квантования блоки, как правило, разрежены (содержат в основном нули).
  • Наивысшие ненулевые коэффициенты после зигзагообразного сканирования часто представляют собой последовательности +/- 1. CAVLC компактно сигнализирует количество высокочастотных +/- 1 коэффициентов.
  • Количество ненулевых коэффициентов в соседних блоках коррелируется. Количество коэффициентов кодируется с помощью справочной таблицы; выбор справочной таблицы зависит от количества ненулевых коэффициентов в соседних блоках.
  • Уровень (величина) ненулевых коэффициентов имеет тенденцию быть выше в начале переупорядоченного массива (около коэффициента постоянного тока) и ниже по направлению к более высоким частотам. CAVLC использует это преимущество, адаптируя выбор таблицы поиска VLC для параметра «уровень» в зависимости от недавно закодированных величин уровня.

Кодированные элементы

Параметры, которые необходимо закодировать и передать, включают следующую таблицу:

ПараметрыОписание
Тип макроблокаМетод прогнозирования для каждого кодированного макроблока
Шаблон кодированного блокаУказывает, какие блоки в макроблоке содержат кодированные коэффициенты
Опорный кадр параметра квантователяПередается как дельта-значение от предыдущего значения QP.
Индекс системы отсчетаОпределите опорный кадр (ы) для межкадрового предсказания
Вектор движенияПередается как разность (mvd) от предсказанного вектора движения
Остаточные данныеДанные коэффициента для каждого блока 4x4 или 2x2

Примеры CAVLC

ЭлементЦенитьКод
coeff_tokenTotalCoeffs = 5, T1s = 30000100
Знак Т1 (4)+0
Знак Т1 (3)-1
Знак Т1 (2)-1
1-й уровень)+1 (используйте Level_VLC0)1
Уровень (0)+3 (используйте Level_VLC1)0010
TotalZeros3111
run_before (4)ZerosLeft = 3; run_before = 110
run_before (3)ZerosLeft = 2; run_before = 01
run_before (2)ZerosLeft = 2; run_before = 01
run_before (1)ZerosLeft = 2; run_before = 101
run_before (0)ZerosLeft = 1; run_before = 1Код не требуется; последний коэффициент.
КодЭлементЦенитьВыходной массив
0000100coeff_tokenОбщие коэффициенты = 5, T1s = 3Пустой
0Знак Т1+1
1Знак Т1-−1, 1
1Знак Т1-−1, −1, 1
1Уровень+11, −1, −1, 1
0010Уровень+33, 1, −1, −1, 1
111TotalZeros33, 1, −1, −1, 1
10run_before13, 1, −1, −1, 0, 1
1run_before03, 1, −1, −1, 0, 1
1run_before03, 1, −1, −1, 0, 1
01run_before13, 0, 1, −1, −1, 0, 1

Во всех следующих примерах мы предполагаем, что таблица Num-VLC0 используется для кодирования coeff_token.

4x4CAVLC.svg

0, 3, 0, 1, -1, -1, 0, 1, 0… TotalCoeffs = 5 (индексируется от самой высокой частоты [4] до самой низкой частоты [0])

TotalZeros = 3

T1s = 3 (на самом деле есть 4 завершающих, но только 3 могут быть закодированы как «особый случай»)

Кодировка:

Переданный битовый поток для этого блока - 000010001110010111101101.

Декодирование: выходной массив «строится» из декодированных значений, как показано ниже. Значения, добавляемые в выходной массив на каждом этапе, подчеркнуты.

Декодер вставил два нуля; однако TotalZeros равно 3, и поэтому перед самым низким коэффициентом вставляется еще 1 ноль, в результате чего получается окончательный выходной массив: 0, 3, 0, 1, -1, -1, 0, 1

Смотрите также

внешняя ссылка