H264編碼profile & level控制


背景知識

先科普一下profile&level。(這里討論最常用的H264) 
H.264有四種畫質級別,分別是baseline, extended, main, high: 
  1、Baseline Profile:基本畫質。支持I/P 幀,只支持無交錯(Progressive)和CAVLC; 
  2、Extended profile:進階畫質。支持I/P/B/SP/SI 幀,只支持無交錯(Progressive)和CAVLC;(用的少) 
  3、Main profile:主流畫質。提供I/P/B 幀,支持無交錯(Progressive)和交錯(Interlaced), 
    也支持CAVLC 和CABAC 的支持; 
  4、High profile:高級畫質。在main Profile 的基礎上增加了8x8內部預測、自定義量化、 無損視頻編碼和更多的YUV 格式; 
H.264 Baseline profile、Extended profile和Main profile都是針對8位樣本數據、4:2:0格式(YUV)的視頻序列。在相同配置情況下,High profile(HP)可以比Main profile(MP)降低10%的碼率。 
根據應用領域的不同,Baseline profile多應用於實時通信領域,Main profile多應用於流媒體領域,High profile則多應用於廣電和存儲領域。

下圖清楚的給出不同的profile&level的性能區別。 
profile 
這里寫圖片描述

level 
這里寫圖片描述

2.1 ffmpeg如何控制profile&level

舉3個例子吧 

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v baseline -level 3.0 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v main -level 4.2 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v high -level 5.1 output.mp4

如果ffmpeg編譯時加了external的libx264,那就這么寫: 

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -x264-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

 

從壓縮比例來說,baseline< main < high,對於帶寬比較局限的在線視頻,可能會選擇high,但有些時候,做個小視頻,希望所有的設備基本都能解碼(有些低端設備或早期的設備只能解碼 baseline),那就犧牲文件大小吧,用baseline。自己取舍吧!

蘋果的設備對不同profile的支持。 
這里寫圖片描述

2.2. 編碼效率和視頻質量的取舍(preset, crf)

除了上面提到的,強行配置biterate,或者強行配置profile/level,還有2個參數可以控制編碼效率。 
一個是preset,一個是crf。 
preset也挺粗暴,基本原則就是,如果你覺得編碼太快或太慢了,想改改,可以用profile。 
preset有如下參數可用:

ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow and placebo. 
編碼加快,意味着信息丟失越嚴重,輸出圖像質量越差。

CRF(Constant Rate Factor): 范圍 0-51: 0是編碼毫無丟失信息, 23 is 默認, 51 是最差的情況。相對合理的區間是18-28. 
值越大,壓縮效率越高,但也意味着信息丟失越嚴重,輸出圖像質量越差。

舉個例子吧。 
ffmpeg -i input -c:v libx264 -profile:v main -preset:v fast -level 3.1 -x264opts crf=18 
(參考自:https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264)

2.3. H265 (HEVC)編碼tile&level控制

背景知識

和H264的profile&level一樣,為了應對不同應用的需求,HEVC制定了“層級”(tier) 和“等級”(level)。 
tier只有main和high。 
level有13級,如下所示: 
這里寫圖片描述

不多說,直接給出怎么用。(supposed你用libx265編碼) 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -x265-params "profile=high:level=3.0" output.mp4


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