H.264中，4x4的像素塊經過變換和量化之后，低頻信號集中在左上角，大量高頻信號集中在右下角。左邊的低頻信號相對數值較大，而右下角的大量高頻信號都被量化成0、1和-1；變換量化后的殘差信息有一定的統計特性和規律。
CAVLC（Context-based Adaptive Variable-Length Code）:基於上下文的可變長度編碼，是H.264中進行4x4像素塊進行熵編碼的方法，基本(baseline)檔次中只能使用CAVLC，只有主要檔次和擴展檔次才能使用CABAC（見筆記：熵編碼之CABAC）。
一、對於經過Zigzag掃描（Z掃描）后的4x4像素殘差，編碼過程包括：
A、非零系數數目(TotalCoeffs)和拖尾系數數目(TrailingOnes)的編碼：
拖尾系數：就是指Z掃描后，末尾高頻信號中出現連續1或-1的個數（中間可以隔任意多個0），拖尾系數最多有5個。當連續1或-1的個數超過3個，只有最后3個1或-1是拖尾系數，其他的當作普通的非零系數。
TotalCoeffs和TrailingOnes通過查表方式進行編碼，H.264針對TotalCoeffs和TrailingOnes，提供了4張變長表和1張定長表（部分見附表9-5）。編碼表的選擇是由NC確定的，NC的值是由上下文信息確定的。對於色度直流信號，NC=-1；對於其他的NC，根據當前塊左邊4x4塊和上面4x4塊的非零系數的個數A和B決定。如表一：其中X表示該塊與當前塊屬於同一slice且可用。根據NC選擇編碼表的策略如表二：
| A（左邊塊） | B（上面塊） | NC |
| X | X | (A+B)/2 |
| X | — | A |
| — | X | B |
| — | — | 0 |
| NC | 編碼表編號 |
| 0，1 | 變長表1 |
| 2，3 | 變長表2 |
| 4，5，6，7 | 變長表3 |
| >=8 | 定長表 |
| -1 | 變長表4 |
通過NC確定所選擇的表之后，將編碼的二進制輸出。
B、每一個拖尾系數的符號正負性編碼（按照Z掃面結果的逆序編碼）：
按照逆序對每一個拖尾系數的符號進行編碼，用0表示1（正）、1表示-1（負），將編碼結果輸出
C、除拖尾系數外的每一個非零系數幅值(Level，包含正負號信息)編碼（按照Z掃描結果的逆序編碼）：
拖尾系數幅值的編碼包括前綴Level_prefix和后綴Level_suffix。另外編碼過程中suffixLength基於上下文信息，根據Level_suffix和Level實時更新。具體過程如下：
1、設置初始SuffixLength：
當TotalCoeffs>10且TrailingOnes<=1時，SuffixLength設為1；否則設為0；
2、將有符號的Level轉換成無符號的LevelCode：
若Level > 0：LevelCode = (Level << 1)-2;
若Level < 0：LevelCode = -(Level << 1) - 1;
這樣解碼時，就可以根據LevelCode的奇偶性判斷Level的正負性，從在根據LevelCode解碼出有符號的Level。
3、計算Level_prefix 和 Level_suffix：
Level_prefix = LevelCode / (1 << SuffixLength);
Level_suffix = LevelCode% (1 << SuffixLength);
4、編碼Level_prefix和Level_suffix：
編碼Level_prefix是通過查標准表9-6（部分見附表9-6），編碼得到的是前綴碼，所以解碼時可以即使、唯一譯碼。Level_suffix的編碼就是Level_suffix的二進制無符號形式。然后將Level_prefix和Level_suffix的編碼結果依次輸出，但當SuffixLength=0時，沒有Level_suffix，不需要輸出。
5、更新SuffixLength的值，回到步驟2繼續編碼下一個非零系數。更新過程可以用下面代碼表示：
1 if(SuffixLength == 0) 2 SuffixLength++; 3 else if (abs(Level) > (3 << (SuffixLength -1)) && SuffixLength < 6) 4 SuffixLength++;
即：當SuffixLength為0時，SuffixLength加1；當SuffixLength達到6之后不再更新SuffixLength；當SuffixLength在1和6之間，如果當前已編碼的非零系數的絕對值(abs(Level))大於給定的閾值S，那么SuffixLength增1，其中閾值S的大小為：S = 3 * 2 ^ (SuffixLength-1) = 3<<(SuffixLength-1)。
D、最后一個非零系數前0的數目(TotalZeros)編碼：查找標准表9-7（部分見附表9-7）~9-9
E、每一個非零系數前連續0的數目（RunBefore）編碼（按照Z掃面結果的逆序編碼）：查找標准表9-10（部分見附表9-10）
編碼過程中，ZerosLeft表示當前編碼非零系數左邊所有0的個數，對於最后一個（逆序的最后一個）非零系數前0的個數不需要編碼。
二、例如：對於4x4的殘差塊，如下圖：
| 0 | 3 | -1 | 0 |
| 0 | -1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
經過Z掃描得到序列：0，3，0，1，-1，-1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0。
對該序列進行編碼如下：
1、初始值設定：
TotalCoeffs = 5；TrailingOnes = 3；TotalZeros = 3；假設 NC = 1；SuffixLength = 0；最終編碼輸出碼流為out。
2、編碼TotalCoeffs和TrailingOnes：
查附表9-5得，TotalCoeffs = 5、TrailingOnes = 3和0 <= NC <2時；編碼結果為：0000 100。
此時out = 0000 100。
3、編碼拖尾系數符號：
拖尾系數為1,-1,-1（掃描逆序），對應的符號編碼為0,1,1。所以此時out = 0000 1000 11。
4、編碼每個非拖尾非零系數的幅值Level：
需要編碼的非零系數有1，3（Z掃描逆序），初始i=2，過程如下：
Level[i--] = 1; 得到LevelCode = 0，Level_prefix = 0，沒有Level_suffix(因為SuffixLength=0)，查表9-6得編碼結果為1。此時out = 0000 1000 111。
然后更新SuffixLength，SuffixLength++得SuffixLength=1；
Level[i--] = 3;得到LevelCode=4,Level_prefix = 2,Level_suffix = 0,查表9-6得Level_prefix編碼結果為001，然后Level_suffix的二進制表示為0。
out = 0000 1000 1110 010。此時i=0，此步驟編碼結束。
5、編碼TotalZeros：查表9-7得編碼結果為編碼結果為111，此時out = 0000 1000 1110 0101 11。
6、編碼每一個非零系數前的連續o的數目：有四個非零系數前連續0的個數要編碼，初始i=5。查表9-10的編碼過程如下：
ZerosLeft = 3， RunBefore = 1，Level[i--]=1，編碼結果為10；
ZerosLeft = 2， RunBefore = 0，Level[i--]=-1,編碼結果為1；
ZerosLeft = 2， RunBefore = 0，Level[i--]=-1,編碼結果為1；
ZerosLeft = 2， RunBefore = 1，Level[i--]=1,編碼結果為01；
ZerosLeft = 1， RunBefore = 1，Level[i--]=3,此時對應第一個非零系數，不需要編碼；
最后輸出結果為 out = 0000 1000 1110 0101 1110 1101。
相應解碼如下：讀入out = 0000 1000 1110 0101 1110 1101
1、解碼TotalCoeffs和TrailingOnes：
初始NC=1，根據表9-5，可以從0000100中解碼得到TotalCoeffs=5；TrailingOnes=3。這里因為表9-5的編碼可以及時、唯一譯碼，所以遇到的第一個合法的01串就是TotalCoeffs和TrailingOnes編碼的結果。
2、解碼拖尾系數：此時out = 0 1110 0101 1110 1101
由TrailingOnes=3知，有3個拖尾系數，所以對應的正負號編碼為011，所以3個拖尾系數是1，-1，-1。所以解碼輸出 in是 -1,-1,1（因為編碼是逆序的）。
3、解碼除拖尾系數外的非零系數：此時out = 10 0101 1110 1101
由TotalCoeffs=5；TrailingOnes=3知除拖尾系數外，還有兩個非零系數。初始SuffixLength=0，所以根據表9-6（及時、唯一譯碼）解碼如下：
SuffixLength=0 查表得比特串為1，level_prefix=0，LevelCode=0（偶數），Level=1，沒有Level_suffix；(消耗碼流0)
SuffixLength=1 查表得比特串為001，level_prefix=2，LevelCode=4（偶數），Level=3，Level_suffix=0；（消耗碼流0010）
所以輸出 in是 3，1，-1，-1，1
4、解碼每個非零系數前0的個數：此時out = 1 1110 1101
TotalCoeffs = 5；根據表9-7解碼得 TotalZeros=3，對應碼流：111。
然后查表9-10，得到每一個非零系數前連續0的個數，過程如下：此時out = 10 1101
TotalZeros=3，根據碼流查表得10對應 RunBefore=1，in是 3，1，-1，-1，0，1
TotalZeros=3-1=2，根據碼流查表得1對應 RunBefore=0，in是 3，1，-1，-1，0，1
TotalZeros=2-0=2，根據碼流查表得1對應 RunBefore=0，in是 3，1，-1，-1，0，1
TotalZeros=2-0=2，根據碼流查表得01對應 RunBefore=1，in是 3，0，1，-1，-1，0，1
TotalZeros=2-1=1，out碼流解碼完，所以TotalZeros=1表示3之前的0數目，in是 0，3，1，-1，-1，0，1
然后在結尾補0組成16個殘差系數，得解碼結果0，3，1，-1，-1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0
三、附表：
