H.264---CABAC---第一步---上下文变量的初始化

初始化执行于slice开始之前，另外如果在编码过程中某个宏块是PCM宏块（编码器直接传输图像的像素值，而不经过预测和变换），那么在PCM宏块之后，编码下一个宏块之前也需要进行初始化。

初始化主要工作就是确定所有上下文的初始MPS以及初始状态pStateIdx。求解方法如下

preCtxState = Clip3( 1, 126, ( ( m ∗ Clip3( 0, 51, SliceQPY ) ) >> 4 ) + n )
 
if( preCtxState <= 63 ) {

    pStateIdx = 63 − preCtxState

    valMPS = 0                           ( 9-5)

} else {

    pStateIdx = preCtxState − 64

    valMPS = 1
}

上面的计算依赖于SliceQPY，m，n三个变量，其中不同的上下文索引（contex Index）对应不同的m、n，具体的m、n的取值请参考标准9.3.1中的各个表格。上下文索引是基于语法元素以及二值化后的二进制串的索引binIdx，我们将在下一小节进行阐述。

在CABAC的初始化过程的结果会得到所有上下文索引对应的MPS与pStateIdx的初始值。如果确定了MPS为“0”，那么LPS为“1”，反之如果MPS为“1”，那么LPS为“0”。状态pStateIdx是什么呢？

状态pStateIdx是LPS出现的概率

${p^{(t + 1)}}_{L P S} = {\begin{matrix} α \cdot {p^{t}}_{L P S} & i f a n M P S o c c u r s \\ α \cdot {p^{t}}_{L P S} + (1 - α) & i f a n L P S o c c u r s \end{matrix}$

在CABAC中规定了LPS的概率取值范围是，由于LPS是小概率符号，因此它的概率肯定是小于0.5的，如果某个小概率符号在状态转换的过程中超出了0.5，此时我们就需要把MPS与LPS进行交换。

CABAC的状态机中共有64个状态，pStateIdx = 0,1,2,…,63，分别代表64个不同的概率，除了pStateIdx = 63外，其他的63个状态都满足上述状态转换规则，其中

${\begin{matrix} {p^{0}}_{L P S} = 0.5 \\ {p^{62}}_{L P S} = 0.01875 \end{matrix}$

结合上述状态机的转换规则，我们可以得到状态转换参数

$α = {(\frac{0.01875}{0.5})}^{1 / 63} \approx 0.95$

CABAC状态机的状态转换如下图（黑色实线代表输入的是MPS，红色虚线代表输入的是LPS），具体的pStateIdx变换请参考标准的表9-45

H.264---CABAC---第一步---上下文变量的初始化