上下文自適應二進制算術編碼（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC）是新一代高效視頻編碼（High Efficiency Video Coding,HEVC/H.265）中唯一的熵編碼方法。CABAC是典型的比特級數(shù)據(jù)處理算法,且具有嚴格的串行依賴性。據(jù)統(tǒng)計,CABAC解碼器時間開銷占HEVC的25%以上,其中殘差系數(shù)數(shù)據(jù)量占CABAC解碼的60%-86%。因此,本文從CABAC碼流解析狀態(tài)機和殘差系數(shù)解碼兩個方面來開展CABAC解碼器的優(yōu)化設計工作。論文的主要工作有:（1）設計了一種CABAC碼流解析狀態(tài)機優(yōu)化電路。將常規(guī)解碼和旁路解碼用一種狀態(tài)機統(tǒng)一控制,按語法元素的層次結構設置分級狀態(tài)機,加入控制邏輯來控制解碼順序。該方法可降低兩種狀態(tài)機之間頻繁轉移產(chǎn)生的時鐘周期,提高CABAC解碼器速度。（2）設計了基于查找表的殘差系數(shù)掃描電路。針對殘差系數(shù)掃描周期消耗過多的問題,在殘差系數(shù)解碼中加入殘差系數(shù)快速掃描電路,在解碼出二維位置坐標（最后一個非零系數(shù)的位置坐標）時,使用快速掃描方法將二維位置坐標掃描成一維的掃描序列。實驗結果表明... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

讀取變長比特流仿真圖

4.3.3 上下文建模模塊仿真測試上下文是否能正確建模，即是否能正確計算語法元素的上下文索引（ctxIdx），并讀取上下文變量。序列BQMall量化參數(shù)為22時，圖4.4為上下文索引ctxIdx產(chǎn)生仿真圖，其中初始化類型（initType）為0表示當前解碼幀為I幀。offset_addr的值在0、1、2……27、28范圍內，分別對應H.265/HEVC標準文檔中表9-5、表9-6……表9-27、表9-31的上下文初始值表序號ctxTable，用offset_addr來標志當前解碼的語法元素，其中18、19對應表9-23，21、22對應表表9-25。ctxidx_offset為上下文索引偏移量，ctxInc為上下文索引偏移量增量。第一個語法元素sao_type_idx_luma上下文初始值來自表9-6，則offset_addr的值為1

圖4.4 上下文索引ctxidx生成仿真圖Fig 4.4 Simulation of ctxidx generating讀上下文變量仿真如圖4.5所示，將ctxIdx的值作為上下文存儲器的讀地址（rd_addr）。讀取的數(shù)據(jù)（rd_data）表示語法元素的上下文變量{valMPS, pstateIdx}，上下文變量輸出給算術解碼模塊。第一個語法元素sao_type_idx_luma的上下文變量數(shù)據(jù)為十六進制的44，表示大概率符號（valMPS）的值為1，概率狀態(tài)索引（pstateIdx）的值為4。當解碼下一個語法元素時重復上述過程求解下一個語法元素的上下文變量。圖4.5 讀上下文變量仿真圖Fig 4.5 Simulation of reading the contextual variable4.3.4 算術解碼模塊仿真序列BQMall量化參數(shù)為22時，算術解碼模塊接收上下文建模模塊的上下文變

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]AVS編碼器幀內預測模塊[J]. 劉華北,王樹昆,朱傳德.  計算機系統(tǒng)應用. 2015(01)
[3]基于HEVC標準的全高清CABAC編碼器設計[J]. 郭勇,王桂海,范益波,李洪強,陳新華.  電視技術. 2014(09)
[4]多媒體技術應用與發(fā)展[J]. 謝宏祥.  教育教學論壇. 2010(06)

碩士論文
[1]HEVC熵編碼器的VLSI架構設計[D]. 陳成.中國科學技術大學 2017
[2]基于AVS2編碼端的碼流分析儀設計[D]. 李賽.浙江工業(yè)大學 2016
[3]HEVC碼流解析與熵解碼模塊的研究與設計[D]. 孫皓.山東大學 2016
[4]HEVC視頻編解碼標準研究及解析模塊設計[D]. 汪建軍.山東大學 2014
[5]多媒體通訊平臺構建及應用研究[D]. 曲智.大連海事大學 2012
[6]高性能CABAC解碼器VLSI設計與實現(xiàn)[D]. 胡學權.合肥工業(yè)大學 2010



本文編號：2984053