H264/265编码参数2: Profile Level Tier

profile和level

profile和level是视频编码中两个很重要的概率，中文一般叫做档次和级别。
在MPEG2标准里边，按不同的压缩比分成五个档次，按视频清晰度分为四个级别，如下图所示：
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档次和级别共有 20 种组合，最常用的为其中的 11 种组合，分别用于标准数字电视、高清晰度电视，码率从 4Mbps 到 100Mbps。一般在实际应用中根据使用场景，结合平台编码能力的大小来配置档次和级别。比如可以根据编码的分辨率，码率来选择级别，根据上图，720分辨率选ML级别，1080分辨率就要高级一点的级别，选HL。
可以这么理解：档次定义了编码工具的集合，级则定义了比特流参数的限制。

H.264 规定了多种种档次，每个档次支持一组特定的编码功能，并支持一类特定的应用。常见的有以下三种

1）基本档次Baseline Profile (BP）：利用 I 片和 P 片支持帧内和帧间编码，支持利用基于上下文的自适应的变长编码
进行的熵编码（CAVLC）。主要用于可视电话、会议电视、无线通信等实时视频通信；
2）主要档次Main Profile (MP)：支持隔行视频，采用 B片的帧间编码和采用加权预测的帧内编码；支持利用基于上下文的自适应的算术编码（CABAC）。主要用于数字广播电视与数字视频存储；
3）扩展档次Extended Profile (XP)：支持码流之间有效的切换（SP 和 SI 片）、改进误码性能（数据分割），但不支持隔行视频和 CABAC。

下图为 H.264 各个档次具有的不同功能，可见扩展档次包括了基本档次的所有功能，而不能包
括主要档次的。每一档次设置不同参数（如取样速率、图像尺寸、编码比特率，图片位深度，图片格式等），得到编解码器性能不同的级。
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H264各档次支持的功能集如下：

这里举个例子，假如要对位深度为10的yuv420格式图片进行编码，要怎么选档次呢？首先从上表可以看出，各种档次都支持4:2:0编码，然后看一下哪些档次支持10 bit sample depth，那么必须是HIGH10以上的档次，（high10 支持9 and 10 bit sample depth）
h264 level:
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表中列出了各个级别支持的每秒最大宏块数量，每帧最大的宏块数量，不同档次的最大的比特率，已经不同档次下支持的最大分辨率等信息。

H265/HEVC Profile Level Tier

为了提供不同应用之间的兼容互通，HEVC/H265 定义了不同的编码 Profile 档次、Level 水平、Tier 等级。
（1）profile 规定了码流中使用了哪些编码工具和算法
（2）Level 中规定了对给定 Profile、Tier所对应的解码器处理负担和存储容量参数，主要包括采样率、分辨率、码率的最大值、压缩率的最小值、解码图像缓存区的容量(DPB)、编码图像缓存区的容量(CPB)等。
（3）Tier规定了每个水平的码率的高低。
在编解码器的兼容性方面，要求H265支持某个profile的解码器必须支持该Profile及低于该Profile中的所有特性；要求支持某个Level和Tier的解码器可以解码所有等于和低于这个Level和Tier的码流；在H265编码器中，支持某一个Profile的编码器，并不要求它支持该Profile的所有特性，但是编码的码流必须符合HEVC的标准，才可被支持该Profile的解码器所解码。
H265 Profile 的支持：常用的三个Main profile，即常规8bit像素精度的Main profile，支持10bit像素精度的Main 10 profile和支持静止图像的Main Still Picture profile。
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其中range extensions是对应hevc version 2