CAVLC和CABAC簡介

CABAC/CAVLCin H.264 什麼是熵編碼。

熵編碼壓縮是一種無損壓縮，其實現原理是使用新的編碼來表示輸入的資料，從而達到壓縮的效果。常用的熵編碼有遊程編碼，哈夫曼編碼和CAVLC編碼等。 CAVLC

CAVLC(Context Adaptive VariableLength Coding)是在H.264/MPEG-4AVC中使用的熵編碼方式。在H.264中，CAVLC以zig-zag順序用於對變換後的殘差塊進行編碼。CAVLC是CABAC的替代品，雖然其壓縮效率不如CABAC，但CAVLC實現簡單，並且在所有的H.264profile中都支援。

CAVLC的編碼過程如下：

計算非零係數（TotalCoeffs）和拖尾係數（TrailingOnes）的數目。

拖尾係數指值為 +1/-1的係數，最大數目為 3。如果超過 3個，那麼只有最後三個被視為拖尾係數。拖尾係數的數目被賦值到變數 TrailingOnes。
非零係數包括所有的拖尾係數，其數目被賦值到變數 TotalCoeffs)。

計算nC(numberCurrent，當前塊值)。

nC值由左邊塊的非零係數 nA和上面塊非零係數 nB來確定，計算公式為： nC=round((nA+nB)/2)；若 nA存在 nB不存在，則 nC=nA；若 nA不存在而 nB存在，則 nC=nB；若 nA和 nB都不存在，則 nC=0。
nC值用於選擇 VLC編碼錶，如下圖所示。這裡體現了上下文相關 (contextadaptive)的特性，例如當 nC值較小即周圍塊的非零係數較少時，就會選擇比較短的碼，從而實現了資料壓縮。

查表獲得coff_token的編碼。

根據之前編碼和計算過程所得的變數 TotalCoeffs 、 TrailingOnes 和 nC 值可以查 H.264 標準附錄 CAVLC 碼錶，即可得出 coeff_token 編碼序列。

編碼每個拖尾係數的符號，按zig-zag的逆序進行編碼。

每個符號用 1個 bit位來表示， 0表示“ +”， 1表示“—”。
當拖尾係數超過三個時只有最後三個被認定為拖尾係數，引詞編碼順序為從後向前編碼。

編碼除拖尾係數之外非零係數的level（Levels）。

每個非零係數的 level包括 sign和 magnitude，掃描順序是逆 zig-zag序。 level的編碼由首碼 (level_prefix)和尾碼 (level_suffix)組成。首碼的長度在 0到 6之間，尾碼的長度則可通過下面的步驟來確定： 將尾碼初始化為 0。（若非零係數的總數超過 10且拖尾係數不到 3，則初始化為 1）。 編碼頻率最高（即按掃描序最後）的除拖尾係數之外的非零係數。 若這個係數的 magnitude 超過某個門檻值 (threshold) ，則增加尾碼的長度。下表是門檻值的列表：

編碼最後一個非零係數之前0的個數（totalZeos）。

TotalZeros 指的是在最後一個非零係數前零的數目，此非零係數指的是按照正向掃描的最後一個非零係數
根據 TotalCoeffs 值， H.264 標準共提供了 25 個變長表格供尋找，其中編碼亮度資料時有 15 個表格供尋找，編碼色度 DC2 × 2 塊（ 4 ： 2:0 格式）有 3 個表格、編碼色度 DC2 × 4 塊（ 4 ： 2:2 格式）有 7 個表格。

編碼每個係數前面0的數目（run_before）。

掃描順序為 zig-zag 的逆序。
若 ∑ [run_before]== total_zeros ，則不需再計算run_before
掃描序中的最後一個元素不需要計算 run_before
每個 run_before 的 VLC 編碼取決於 run_before 自身及未編碼的 0 的個數 ZerosLeft 。例如若 ZerosLeft== 2 ，那麼 run_before 只可能是 0,1 或 2 ，因此使用兩個 bit 即可表示。

CAVLC之手把手教你編碼

轉自：http://blog.csdn.net/sunshine1314/article/details/1685948

這篇部落格使用執行個體對上述過程做了詳細的說明，尤其是有關Levels的計算方面做了重要的補充。下面是全文的轉載：

首先聲明本文並不是我寫的,文章來自本人同學(Sunrise),都是一起做的H264,比較瞭解,文章內容都是自己整理的,比較可信,因此整理到一起,我也偷個懶哈

再次聲明:文中用的標準是BS的正式標準,如果大家發現序號不對,參考著改過來就是了!

編碼過程：
假設有一個4*4資料區塊
{
   0,   3,   -1,   0,
   0,   -1,   1,   0,
   1,   0,   0,   0,
   0,   0,    0,   0
}
資料重排列：0，3，0，1，-1，-1，0，1，0……

1）初始值設定：
非零係數的數目（TotalCoeffs） = 5；
拖尾係數的數目（TrailingOnes）= 3；
最後一個非零係數前零的數目（Total_zeros） = 3；
變數NC=1;
（說明：NC