H.264/AVC算术编码的优化实现

在H．264视频压缩标准中采用了高效的算术编码CABAC方案，CABAC提高了编码效率，但同时增加了编码复杂度。分析CABAC的复杂度，指出CABAC优化方向，提出其低复杂度实现算法。主要从上下文模型、重要图和宏块类型的CABAC编码3个方面对CABAC软件算法进行了优化，并在JM参考软件中进行了验证，实验结果表明CABAC的编码复杂度降低了40％。     

H．264／AVC中二进制算术编码的研究

基于上下文的二进制算术编码（CABAC）是H．264／AVC中采用的一种高效的熵编码方法。本文简述算术编码的基本原理和CABAC的步骤．详细分析了二进制算术编码的过程。     

H.264中的CABAC熵编码研究

H.264在主要档次中采用了基于上下文的自适应二进制算术编码CABAC。CABAC是一种高效的熵编码方法,它在计算的复杂度和编码效率之间作了折衷,建立了基于查表的概率模型,对乘法运算也作了优化。阐述了CABAC的编解码过程,对归一化操作和ModelNumber的选取进行了分析,并将其与CAVLC在编码性能上做出比较。     

一种低延迟的HEVC熵编码方法设计

新一代视频编码标准HEVC相比于H.264该编码方式提高了近50%的压缩效率。该标准中采用了CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)作为熵编码的唯一标准,CABAC具有较高的复杂度,因此CABAC的编码速度对HEVC低延迟的实时编码有积极意义。本文则设计了一种低延迟的CABAC编码方法,通过查找表的方式来确定CG(Coefficient Group)之间扫描位置的索引和CG内部之间变换系数扫描位置的索引,并使用内联函数对熵编码中部分函数进行优化。仿真结果表明,相比于HM16.7,本文编码方法速度节省了90.44%左右,相比于X265编码时间节省了3.76%。     

CABAC在H.264/AVC中的应用

H．264／AVC是由国际电信联盟和国际标准化组织共同制定的新一代视频编码标准。在该标准中，规定了两种熵编码的模式，即基于上下文的自适应二进制算术编码（Context-bsaed Adaptive Binary Arithmetic Coding，CABAC）和基于上下文自适应可变长编码（Context-bsaed Adaptive Variable-Length Coding，CAVLC）。其中，CABAC作为一种新型的熵编码方法，将自适应技术、上下文模型化和二进制算术编码有地的结合在一起，达到了较高的压缩效率，CABAC的框架中还使用了一些新颖的方法，使得CABAC在软硬件的实现上更加方便。为了验证CABAC的实际效果，笔者应用参考程序对其进行了直观的测试，实验结果表明：在相同图像质量下，CABAC和CAVLC相比的确能节省较大的平均比特率。     

差分动态二进制化的二进制算数编码

JCT-VC组织公布的HEVC协议草案沿用了H264的CABAC,改进了二进制化过程。在阐述高性能压缩算法CABAC的同时,创新性地提出了动态二进制化算数编码,并预先对数据进行差分。最后,通过压缩Java文件实验证实差分动态二进制化算数编码在压缩率方面有较大的提高,高于PAQ和CABAC。     

H.264/AVC中基于上下文的自适应二进制算术编码

基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)H．264／AVC采用的高效熵编码方法之一,它由二进制化、上下文建模、算术编码三个步骤构成。详细阐述了CABAC的整个编码过程,并对它与VLC／CAVLC在编码性能上作了比较。     

高效的H.264并行编码算法

 CABAC是H.264/AVC视频压缩标准主要档次中采用的熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20％的编码码率,但是编码器计算复杂度却同时大大增加.对算法进行并行化是有效加快编码速度的方法,但是,由于CABAC具有自适应编码的特点和RDO模式选择对熵编码的使用,使得顺序编码的宏块之间存在着严格的数据相关性,限制了并行编码算法的开发.本文结合基于宏块区域划分的数据级并行编码机制MBRP和码率估计技术,为采用CABAC熵编码机制的H.264编码算法提供了一种高效的并行编码方案:将H.264编码算法划分为模式选择和码流生成两个部分,使之构成典型的生产者-消费者关系;将RDO模式选择中的CABAC替换为码率估计,去除模式选择过程中因CABAC导致的严格数据相关性;对模式选择部分采用MBRP并行机制;码流生成部分由单独的处理器完成,并和模式选择部分实现流水化并行处理.通过4处理器系统模拟器进行实验,发现在保持视频压缩性能几乎不变的情况下,该并行算法的加速比可以达到4.7.     

AVS＋熵编码关键技术比较研究

AVS＋是我国2012年颁布的新一代视频编码标准。AVS＋中采用了两种熵编码方法,一种是基于上下文的自适应变长编码CAVLC;另一种为基于上下文的自适应二进制算术编码CABAC。已经有人对H.264标准比较了两种编码体制的优劣,本文针对AVS＋编码应用,简述分析二者算法原理,对照比较其特点,通过测试表明CABAC耗时稍长,但是比CAVLC更加高效。     

H.264/AVC标准中的CABAC应用研究

H.264／AVC是由国际电信联盟(ITU)和国际标准化组织(ISO)共同制定的新一代视频编码标准。他的熵编码方案采纳了基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)。CABAC是一种高效的熵编码，他利用上下文建模来降低符号间的冗余度，并且能够自适应码流的统计信息，获得很高的编码效率。深入研究了CABAC中的二进制化、上下文建模和自适应二进制算术编码器，并进行了相应的试验。实验结果表明：在相同的图像质量下，CABAC和CAVLC相比节省6％～15％的码率。     

Efficient Differential Pixel Value Coding in CABAC for H.264/AVC Lossless Video Compression

Since context-based adaptive binary arithmetic coding (CABAC) as the entropy coding method in H.264/AVC was originally designed for lossy video compression, it is inappropriate for lossless video compression. Based on the fact that there are statistical differences of residual data between lossy and lossless video compression, we propose an efficient differential pixel value coding method in CABAC for H.264/AVC lossless video compression. Considering the observed statistical properties of the differential pixel value in lossless coding, we modified the CABAC encoding mechanism with the newly designed binarization table and the context-modeling method. Experimental results show that the proposed method achieves an approximately 12% bit saving, compared to the original CABAC method in the H.264/AVC standard.     

一种基于H.264 CABAC的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案是对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264CABAC熵编码的视频加密方案。该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。并利用可灵活配置的加密模块和密文反馈模式,增强加密的安全性。理论分析和实验结果表明,提出的算法具有计算简单、安全高效、易于实现、不改变视频格式和压缩效率的优点。     

Rate model considering inter-symbol dependency for HEVC inter-frame coding

In this paper, an accurate rate model is proposed for inter-frame coding of high-efficiency video coding, which is useful for rate control. The proposed model considers the effect of entropy coding where the inter-symbol dependency is exploited in context- adaptive binary arithmetic coding (CABAC) for saving coded bits. The mutual information is first predicted to measure the reduction of uncertain information in CABAC, and then the conditional entropy is calculated to estimate the output bit-rate of inter-frame residues. Since the source characteristic also significantly impacts on the building of rate model, a joint Laplacian distribution source at the transform unit levels is employed in the proposed rate model. The experimental results show that the proposed model achieves a better rate-distortion performance in rate control. The proposed approach can be also extended to other video codecs using CABAC for the design of rate models.     

CABAC熵编码机制下有效的变换域码率估计技术

 CABAC是H.264/AVC视频压缩标准中采用的一种熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20％的码率.在RDO模式选择过程中,需要对编码块的每一种候选模式进行熵编码以获得编码位数,这在很大程度上增加了视频编码的计算复杂度.为了避免复杂的Lagrange耗费计算,本文第一次提出了一种CABAC熵编码机制下的变换域码率估计方法,基于量化变换系数和运动向量差对熵编码位数进行估计.在此基础上,本文将码率估计技术应用在RDO模式选择中,提出了基于码率估计的快速模式选择算法,减少了模式选择的计算时间.模拟结果显示,本文提出的CABAC熵编码机制下的变换域码率估计技术在对编码性能影响不大的情况下,减少了模式选择中51％的率失真耗费计算时间,采用全搜索运动估计算法时,节省33％的总编码时间.