论文摘要
随着近年来通讯技术的发展,高清晰度视频的应用越来越广泛,因此高效的视频压缩技术成为当今的研究热点之一。基于上下文的自适应二进制算术编码（CABAC）以其高效的编码优势,被H.264、AVS等视频标准纷纷采用,成为主要的熵编码方案。H.264/AVC与AVS标准都是新一代视频编码标准,包含了非常先进的编码技术。因此,本文首先对其进行研究,重点分析了标准中的算术编码技术。通过分析研究得到,对语法元素进行二值化是CABAC算法中不可缺少的一个关键步骤,二进制化算法的合理与否直接影响着CABAC算法的编码效率的优劣。在AVS标准中,变换系数level值的二值化方案采用了Unary码,Unary码对较小的整数值二值化效果较好,但对较大的值则会造成很大的冗余,从而影响了CABAC的编码效率。针对这种情况,本文引入Exp-Golomb码来减少较大的变换系数二值化的冗余问题,提出了一种Unary码和Exp-Golomb码相结合的的二进制化算法,该算法避免了设立标志位所带来的附加损耗,分别针对于变换系数中的luma系数和chroma系数的概率分布特点,采取了不同的自适应切换设置,并且相应地增加了概率模型。经过SD、HD、CIF三组序列测试,其码率分别降低了1.24134%,0.10016%和0.16029%,证明了该算法确实有效地提高了CABAC的编码效率。之后本文针对变换系数中abslevel=1出现概率极高的现象,提出一种新的算术编码方案。由于abslevel=1的高概率出现,使得第二位平面具有很大的相关性,因此文中算术编码的上下文模型的设计方案主要基于level值和bitplane。考虑到luma系数与chroma系数之间的差异,本文分开设计这两类系数的上下文模型,其中沿用了AVS标准中的分层建模方式,并以bitplane为主要的模型分类方式,对数据量较大、相关性较强的第一位平面和第二位平面加细划分上下文模型,最后根据不同的概率变化趋势做出不同的概率更新方案。该算术编码方案在SD、HD、CIF三组序列上测试,其码率分别节省了0.09115%,0.06825%和0.09171%。