Все предыдущие стадии кодера — предсказание, преобразование, квантование, переупорядочивание — выдают лишь поток символов: маленькие числа, флаги и метки. Энтропийное кодирование — та самая заключительная стадия, которая превращает эти символы в реальные биты файла, тратя их как можно меньше и не теряя ни одного. Оно работает без потерь: при одном и том же битрейте выбор энтропийного кодера меняет размер файла, но не качество картинки. Именно здесь кроется одна из причин, почему H.264 в профиле Baseline при том же качестве весит на 9–14 % больше, почему поток можно опознать по кодеру, которым он сжат, и почему аппаратные декодеры AV1 появились позже, чем у HEVC. Девятнадцатый выпуск «Декодировано» проходит весь путь — от азбуки Морзе и кода Хаффмана к арифметическому кодированию, CABAC и диапазонному кодеру AV1, от «целых бит» к «долям бита». В выпуске: — почему энтропийное кодирование — заключительная стадия кодера без потерь и как она связана с энтропийным полом Шеннона и статистической избыточностью потока; — код Хаффмана: короткий код частому символу, длинный — редкому; «потеря на целый бит» и почему на смещённом источнике (монета 90/10) она превышает половину бита; — арифметическое кодирование: как всё сообщение умещается в одно дробное число и почему дробные биты позволяют отслеживать энтропию почти точно; — CAVLC и CABAC в H.264 и HEVC: пять шагов CAVLC и три стадии CABAC — бинаризация, контекстное моделирование и двоичное арифметическое кодирование; — что такое контекстная модель и почему правильный выбор контекста позволяет CABAC приближаться к энтропии с точностью до долей процента; — диапазонный кодер AV1 из проекта Daala: недвоичный алфавит до 16 значений и обновление вероятностей после каждого символа; чем на это ответил VVC; — почему HEVC сократил число контекстов (154 против 399 у H.264) — и почему это не ухудшило сжатие; — типичная ошибка на этой стадии: потерянная повторная инициализация состояния на границе среза и «блочный мусор до конца среза». «Декодировано» — подкаст компании Фора Софт по материалам серии книг «Справочник по видеоинженерии». Фора Софт с 2005 года создаёт видеопродукты, real-time-коммуникации и AI-системы: 250+ проектов, живой стриминг с задержкой 0,4–0,5 секунды на 10 000 зрителей, решения для NBC, CBS и Red Bull. Если вы делаете продукт, где есть видео или онлайн-звонки, — приходите к нам: https://fora-soft.ru/