转自：https://www.cnblogs.com/TaigaCon/p/5304563.html
算术编码是基于区间划分的，普通的概率划分需要使用到多位乘法。CABAC的算术编码为了降低计算复杂度，并便于硬件实现，采取了如下一些方法：
- 总是估计小概率符号LPS（pLPS<0.5）的概率，并将其概率离散化成64个不同概率状态。概率估计转换成基于表格的概率状态的转换（见初始化部分的描述）。
- 使用9bit的变量为区间长度
- 每当输入新符号时，会对区间的起点把乘法换算成了查表的形式。换算方法如下：
- 离散化的状态pStateIdx代表了符号的概率
- 9个bit的区间长度29，在后面的归一化可以看出来）
- 有了上述两个离散的变量，区间更新所需要的乘法就能转换成查表操作，表格请查看标准9.3.3.2中的第一个表格。
- 离散化的状态pStateIdx代表了符号的概率
- 在算术编码的过程中，尽管是同一上下文，但是概率并不是固定的，每次输入一个新符号都会改变相应上下文的概率，也就是会进行状态转换（见初始化部分的描述）
- 对近似均匀分布的语法元素，在编码和解码时选择旁路（bypass）模式，可以免除上下文建模，提高编解码的速度。
- 由于编码区间是有限位表示的，因此在输入一个符号进行区间更新后，需要进行重归一化以保证编码精度。
算术编码过程
该过程可分为5个步骤
- 通过当前编码器区间范围RLPS的概率区间大小。
- 根据要编码的符号是否是MPS来更新算术编码中的概率区间起点
- 表明当前LPS在上下文状态更新之前已经是0.5的概率，那么此时还输入LPS，表明它已经不是LPS了，因此需要进行LPS、MPS的转换
- 更新上下文模型概率状态
- 重归一化，输出编码比特。
重归一化分析
在CABAC编码过程中，在输入符号后，进行区间更新，接下来就是重归一化过程。下面就以[0,1)为例，分析重归一化过程
（请注意，在该过程中，R）
- [0,210)
- [0,210)
- [0,210)，然后进入重归一化的下一个循环继续判断。
- 28⩽R<29。
输出
在编码输出“0”或者“1”的阶段，用PutBit(B)表示
关于PutBit(B)的分析，参考上面重归一化的区间图，可以看到有三种情况
- 情况1，走PutBit(0)，直接输出“0”
- 情况2，走PutBit(1)，直接输出“1”
- 情况3，输出可能为“10”或者“01”，因此不能直接输出，走bitsOutstanding++的步骤。在下一次编码符号时，符合情况2，走PutBit(1)，此时bitsOutstanding = 1，因此输出“10”
另外，PutBit(B)不会编码第一个bit。原因是CABAC在初始化的时候，会以[0,0.5)，需要输出“0”。PutBit(B)在此阻止这个“0”的输出，这样就能得到正确的算术编码结果了。
旁路（bypass）编码
有些语法元素在二值化后选择的可能不是上述的算术编码，而是旁路编码，具体情况请查看h.264标准9.3.2的第一个表格。旁路编码中，假设待编码的符号符合近似的均匀分布。下图给出了旁路模式下的编码过程。
旁路模式有几个特点：符号均匀分布，无需对[0,211)。
下面是旁路编码的一个例子
编码结束 EncodeTerminate
在编码语法元素end_of_slice_flag以及I_PCM mb_type时（ctxIdx = 276）会调用EncodeTerminate这个编码过程。
在EncodeTerminate中，采用的是pStateIdx = 63的状态，这个状态表示的是当前宏块是否为该slice的最后一个宏块的概率。在该状态下，对概率区间的划分跟概率区间量化值无关。在编码end_of_slice_flag以及I_PCM的mb_type时，概率区间固定为CABAC补充讨论。
在编码完成slice的最后一个宏块后，将会调用字节填充过程。该过程会往NAL单元写入0个或者更多个字节（cabac_zero_word），目的是完成对NAL单元的封装（标准9.3.4.6）。这里有计算如下
k=⌈(⌈3×(32×BinCountsInNALunits−RawMbBits×PicSizeInMbs1024)⌉−NumBytesInVclNalunits)/3⌉
如果h.264语法结构分析的相关部分。
如果k⩽0，则无需添加字节到NAL单元。
式子中的各个变量所代表的意思请查看标准