CABAC的重归一化过程

CABAC是一种基于上下文自适应二进制算术编码的视频压缩标准。在CABAC编码过程中，重归一化是一个重要的步骤，用于保证编码器和解码器之间的同步。下面是CABAC的重归一化过程：

假设当前区间为 [LPS_start, LPS_end)，其中LPS表示最可能符号，LPS_start和LPS_end是区间的左右端点。在重归一化过程中，首先需要计算区间的长度range，即range = LPS_end - LPS_start。然后，将range乘以2，直到range的值大于等于2^8。在每次乘以2的过程中，将编码器的码流输出一个比特，并将range的值左移1位。当range的值大于等于2^8时，将range的值右移8位，直到range的值小于2^7。此时，将编码器的码流输出一个比特，并将range的值左移1位。最后，将range的值左移7位，输出range的高7位，并将LPS_start和LPS_end更新为新的区间。

下面是一个示例，假设当前区间为 [0,210) [0,210)，则range的初始值为210。首先将range左移1位，输出一个比特，得到range=420。然后将range左移1位，输出一个比特，得到range=840。此时range的值大于等于2^8，将range右移8位，得到range=3。然后将range左移1位，输出一个比特，得到range=6。最后将range左移7位，输出range的高7位，得到range=768，并将LPS_start和LPS_end更新为新的区间 [0,128) [0,128)。

相关问题

CABAC的重归一化实现

CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）是一种基于上下文自适应二进制算术编码的视频压缩标准。在CABAC编码过程中，重归一化是一个重要的步骤，用于保证编码器和解码器的状态一致。下面是CABAC重归一化的实现方法：

假设当前区间为 [LPSStart, LPSEnd)，其中LPSStart和LPSEnd是两个整数，满足 0 ≤ LPSStart < 2^15，0 ≤ LPSEnd ≤ 2^15。重归一化的目的是将区间 [LPSStart, LPSEnd) 转化为 [0, 2^15) 区间内的整数，以便进行后续的算术编码。

重归一化的具体实现步骤如下：

1. 如果 LPSStart >= 2^14，则输出一个比特0，并将区间 [LPSStart-2^14, LPSEnd-2^14) 转化为 [0, 2^14) 区间内的整数。

2. 如果 LPSEnd <= 2^14，则输出一个比特1，并将区间 [LPSStart, LPSEnd) 转化为 [0, 2^14) 区间内的整数。

3. 如果 2^14 > LPSStart >= 2^13 且 2^14 <= LPSEnd < 2^15，则输出一个比特0，并将区间 [LPSStart-2^13, LPSEnd-2^13) 转化为 [0, 2^13) 区间内的整数。

4. 如果 2^13 > LPSStart >= 2^12 且 2^13 <= LPSEnd < 2^14，则输出一个比特1，并将区间 [LPSStart-2^12, LPSEnd-2^12) 转化为 [0, 2^12) 区间内的整数。

5. 以此类推，直到区间被转化为 [0, 2^8) 区间内的整数。

6. 最后输出区间 [0, 2^8) 内的整数。

CABAC 上下文模型

CABAC（上下文自适应二进制算术编码）是一种用于无损数据压缩的算法。它使用自适应的二进制算术编码来有效地压缩数据。在CABAC中，上下文模型用于预测数据中的特定位置的比特值。这些上下文模型是通过学习数据的统计特征而生成的。

CABAC使用了一种称为上下文建模的技术。在编码过程中，它利用上下文模型来预测每个比特位的概率，并根据该概率进行编码。编码器将比特值与概率一起发送给解码器，解码器利用相同的上下文模型来解码比特值。

上下文模型是通过学习过程生成的。在训练阶段，CABAC会分析待压缩数据的统计特征，例如前一个比特位或前一行像素值等，并构建相应的上下文模型。这些模型对于不同的上下文具有不同的条件概率分布。

总结来说，CABAC使用上下文模型来预测比特值，并利用自适应的二进制算术编码技术进行数据压缩。它在无损数据压缩领域中具有较好的性能和广泛的应用。