题目：HEVC中的熵编码优化实现

为了适应新的视频传输需求，ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG组成视频编码联合工作组（JCT-VC）制定高性能视频编码标准HEVC（High Efficiency Video Coding）。HEVC沿用H.261就开始采用的混合编码框架，对视频帧首先进行预测编码，变换量化编码，最后将编码形成的参数进行熵编码，去除参数的熵冗余。HEVC仅使用基于上下文自适应二元算术编码（CABAC）一种算法作为参数熵编码的核心算法。相比H.264/AVC中的熵编码，HEVC熵编码具有许多新的特点，包括，需要对更大的块进行编码，需要编码的模式也更多，同时为了获得更好的编码效率，核心算法复杂度显著提高。

针对HEVC熵编码的优化问题，本文研究的主要工作包括以下三个方面：

1. 去除了熵编码中的冗余计算，包括熵编码的预处理冗余及变换单元（TU）迭代四叉树划分中的熵编码冗余。首先，HEVC标准编码器在变换量化之后直接将变换系数矩阵进行存储，后续的多次熵编码过程均需要对变换系数矩阵进行预处理后才能开始编码。本文通过提前获取并存储熵编码所需数据，消除熵编码预处理冗余。其次，在迭代TU划分模式选择过程中，存在对相同TU划分的多次熵编码冗余，本文通过优化TU迭代选择过程中的码率计算方式，消除高层TU计算下层TU划分时的熵编码冗余。经过实验验证，采用本文的算法可在不影响质量的情况下，平均节省38%的熵编码时间；

2. 对HEVC熵编码算法进行了优化，以提高编码效率。首先，本文提出了一种快速上下文选择算法，通过部分值的提前计算及查表等方法，降低参数算术编码前上下文模型选择过程的计算复杂度；其次，优化TU非零系数的编码逻辑，提高熵编码效率；最后，通过分离优化不同大小TU块的熵编码过程，减少熵编码算法中的条件判断。采用本文算法可以平均减少17%的熵编码时间，同时编码质量几乎不变；

3. 针对DSP平台实现了HEVC熵编码模块。首先利用C语言对HEVC熵编码模块进行了重写；其次，针对DSP平台的特点对熵编码模块中的循环进行流水优化，经过优化后，熵编码在DSP上的运行时间减少了20%以上。