AV1 编码标准熵编码技术概述

  • AV1编码技术是一种开源的视频编解码标准,由开放媒体联盟(AOMedia)开发,旨在提供高效的视频压缩,同时避免复杂的专利授权问题。在熵编码方面,AV1采用了一种多符号上下文自适应算术编码技术,这与 H.265/H.266 中使用的二进制算术编码(CABAC)有所不同。

  • AV1 的熵编码技术通过两个主要处理过程来压缩输入的符号序列:累积分布函数(CDF)和布尔操作。CDF 允许使用包含 2 到 16 个符号的字母表,并且符号的概率是自适应的,而布尔操作则使用固定的两个符号字母表和不变的符号概率。这种多符号算术编码技术可以更有效地利用待编码符号序列的高层次结构相似性,从而提高压缩效率。

  • AV1 的熵编码器在编码过程中,输入由 M 种符号组成的序列及其概率上下文。编码器的输出是一个比特流,其中语法元素与包含 M 个符号的字母表相关联,M 的值可以在 2 到 16 之间变化。在编码或解码每个语法元素后,15 位的 CDF 概率值会被更新,以反映编码过程中的概率变化。

  • AV1 的熵编码技术还包括预计算、范围变量更新、低位更新和产生比特流的四个阶段。这种设计允许 AV1
    在保持视频质量的同时,实现更高的压缩比率,从而在视频传输和存储方面具有优势。

  • 此外,AV1 编码技术还包括其他高级特性,如运动估计、空间预测、变换、环路滤波等,这些技术共同作用,实现了高效的视频压缩。AV1 的应用领域非常广泛,包括在线视频传输、流媒体服务、视频监控和虚拟现实等。

  • 随着技术的发展,AV1 编码技术预计将进一步优化其核心算法,并与其他技术如人工智能和深度学习相结合,以适应更复杂和多样化的应用场景。随着新一代通信技术如 5G的普及,AV1 编码技术在超高清视频传输和实时通信等领域的应用前景将更加广阔。

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