CAVLC編碼過程詳解——Sunrise

 謹以此文獻給QQ羣“H.264樂園”和羣裏那些無私奉獻的同行朋友！
也希望能對剛進入這個領域的朋友有所幫助，歡迎做過CAVLC的同行能批評指正！

編碼過程：
假設有一個4*4數據塊
{
0, 3, -1, 0,
0, -1, 1, 0,
1, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0
}
數據重排列：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；
變量NC=1;
（說明：NC值的確定：色度的直流係數NC=-1；其他係數類型NC值是根據當前塊左邊4*4塊的非零係數數目（NA）當前塊上面4*4塊的非零係數數目（NB）求得的，見畢厚傑書P120表6.10）
suffixLength = 0；
i = TotalCoeffs = 5;

2） 編碼coeff_token：
查標準（BS ISO/IEC 14496-10:2003）Table 9-5，可得：
If (TotalCoeffs == 5 && TrailingOnes == 3 && 0 <= NC < 2)
coeff_token = 0000 100;
Code = 0000 100;

3） 編碼所有TrailingOnes的符號：
逆序編碼，三個拖尾係數的符號依次是＋（0），－（1），－（1）；
即:
TrailingOne sign[i--] = 0;
TrailingOne sign[i--] = 1;
TrailingOne sign[i--] = 1;
Code = 0000 1000 11;

4） 編碼除了拖尾係數以外非零係數幅值Levels：
過程如下：
（1）將有符號的Level[ i ]轉換成無符號的levelCode；
如果Level[ i ]是正的，levelCode = (Level[ i ]<<1) – 2;  
如果Level[ i ]是負的，levelCode = - (Level[ i ]<<1) – 1;
（2）計算level_prefix：level_prefix = levelCode / (1<<suffixLength)；
查表9-6可得所對應的bit string；
（3）計算level_suffix：level_suffix = levelCode % (1<<suffixLength)；
（4）根據suffixLength的值來確定後綴的長度；
（5）suffixLength updata：
If ( suffixLength == 0 )
suffixLength++；
else if ( levelCode > (3<<suffixLength-1) && suffixLength <6)
suffixLength++;

回到例子中，依然按照逆序，Level[i--] = 1；（此時i = 1）
levelCode = 0；level_prefix = 0；
查表9-6，可得level_prefix = 0時對應的bit string = 1；
因爲suffixLength初始化爲0，故該Level沒有後綴；
因爲suffixLength = 0，故suffixLength++；
Code = 0000 1000 111；
編碼下一個Level：Level[0] = 3；
levelCode = 4；level_prefix = 2；查表得bit string = 001；
level_suffix = 0；suffixLength = 1；故碼流爲0010；
Code = 0000 1000 1110 010；
i = 0，編碼Level結束。

5）編碼最後一個非零係數前零的數目（TotalZeros）：
查表9-7，當TotalCoeffs = 5，total_zero = 3時，bit string = 111；
Code = 0000 1000 1110 0101 11；

6） 對每個非零係數前零的個數（RunBefore）進行編碼：
i = TotalCoeffs = 5；ZerosLeft = Total_zeros = 3；查表9-10：
依然按照逆序編碼
ZerosLeft =3, run_before = 1 run_before[4]=10;
ZerosLeft =2, run_before = 0 run_before[3]=1;
ZerosLeft =2, run_before = 0 run_before[2]=1;
ZerosLeft =2, run_before = 1 run_before[1]=01;
ZerosLeft =1, run_before = 1 run_before[0]不需要碼流來表示
Code = 0000 1000 1110 0101 1110 1101；
編碼完畢。