H265 Profile & Level & Tier 介绍

本文介绍了H265/HEVC编码标准中的Profile档次、Level水平、Tier等级概念及其作用。解释了这些参数如何确定编码工具、解码器的处理负担及码率限制,并概述了常用Profile档次如Main、Main10和MainStillPicture的特点。

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H265/HEVC Profile Level Tier 档次、水平、等级

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。

H265 Level 和 Tier的限制:

H265 一般等级Tier和Level的限制;其中 Max luma picture size 为最大亮度图像尺寸,在Level 6.2中支持的最大值为35651584,大概分辨率为8192x4320的最大图像分辨率;Max slice segments per picture 为每帧最大SS数; Max of tile rows 为最大片行数;Max of tile columns 最大片列数;


H265 Main profile 和 main 10 Profile 水平和等级限制;其中Max luma sample rate为最大亮度采样率,在6.2 中为4278190080 为最大亮度分辨率宽x高x帧率,在main中最大比特率可以到240Mbps;

详细文档和手册大家可以下载: ISO-IEC 23008-2
http://download.youkuaiyun.com/detail/ternence_hsu/9869040


<think>好的,我现在需要帮助用户了解H.265编码中的VPS码流结构。首先,我得回忆一下H.265(HEVC)的基本知识,特别是参数集的部分。用户已经提到了VPS,所以我要集中在这个部分。 首先,H.265的参数集包括VPS、SPS和PPS,而VPS是新增的,相对于H.264来说。我需要确认VPS的作用,它在码流中的位置以及结构。可能需要参考用户提供的引用,但用户给出的引用是关于H.264和H.265的简介,里面可能没有详细的结构信息,但至少可以确认参数集的存在。 接下来,我需要详细说明VPS的结构。根据记忆,VPS包含一些高层的信息,比如多个子层、时域分层结构等。可能需要分点解释每个语法元素的作用,比如vps_video_parameter_set_id,vps_max_layers_minus1,vps_max_sub_layers_minus1等。 要注意用户要求使用中文回答,行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$。不过关于VPS的结构可能更多是语法元素的列表,不太涉及数学公式,但如果有涉及参数间的计算,可能需要用LaTeX表示。 另外,用户要求生成相关问题,我需要根据VPS的内容提出相关的问题,比如与其他参数集的关系、解析方法、对解码的影响等。 需要确保回答结构清晰,分点说明VPS的结构,可能包括NALU头、VPS RBSP的结构,以及各个字段的意义。同时,引用用户提供的参考,但用户的引用[1]和[2]主要关于H.265介绍和H.264的码流结构,可能没有直接提到VPS的细节,所以可能需要不依赖引用,或者如果引用中的内容相关的话,可以适当提及。 可能还需要指出VPS的NALU类型,比如VPS的NAL单元类型是32。在H.265中,NALU头的结构可能有所不同,需要说明。 最后,检查LaTeX语法是否正确,比如变量是否用$包围,是否有独立公式需要单独成段。但可能在这个问题中,LaTeX的使用较少,更多的是结构描述。 总结步骤: 1. 介绍VPS的作用和重要性。 2. 分点详细说明VPS码流结构,包括NALU头和VPS RBSP的各个字段。 3. 结合示例或结构图(如果有的话)。 4. 生成相关问题。</think>### H.265 VPS码流结构详解 H.265/HEVC中,**视频参数集(Video Parameter Set, VPS)** 是码流中的关键高层参数集之一,用于描述多层编码、时域分层和多视图扩展等高级特性[^1]。VPS与SPS(序列参数集)、PPS(图像参数集)共同构成H.265码流的配置基础。 #### 1. VPS的码流结构 VPS的码流结构分为两部分:**NALU头**和**VPS RBSP(原始字节序列载荷)**。以下为详细说明: **(1)NALU头** - VPS的NALU类型为**32**(二进制`00100000`),表示这是一个VPS NAL单元。 - NALU头语法示例: ``` forbidden_zero_bit(1) | nal_unit_type(6) | nuh_layer_id(6) | nuh_temporal_id_plus1(3) ``` 其中: - `nal_unit_type=32`标识VPS类型; - `nuh_layer_id`用于可扩展编码的分层标识; - `nuh_temporal_id_plus1`表示时域层级。 **(2)VPS RBSP结构** VPS的RBSP包含以下核心字段(按顺序排列): 1. **vps_video_parameter_set_id** 标识当前VPS的唯一ID(0~15),SPS通过引用此ID关联对应的VPS。 2. **vps_max_layers_minus1** 表示支持的最大编码层数(如多层编码场景),实际层数为$vps\_max\_layers\_minus1 + 1$。 3. **vps_max_sub_layers_minus1** 定义最大时域子层数,通常与时域分级编码相关,值为$0 \sim 6$。 4. **vps_temporal_id_nesting_flag** 标识时域层级嵌套约束,若为1,高层时域子层帧不依赖低层。 5. **profile_tier_level()** 包含编码档次(Profile)、层级(Tier)和级别(Level)信息,如Main、Main 10等。 6. **vps_num_layer_sets_minus1** 指示支持的层集数量,用于多层编码扩展(如多视角或可伸缩视频编码)。 #### 2. VPS的作用 - **多层编码支持**:通过`vps_max_layers_minus1`支持多路视频流复用; - **时域分级控制**:通过`vps_max_sub_layers_minus1`实现帧率适配; - **兼容性扩展**:为未来编码工具预留扩展字段。 #### 示例VPS码流片段 ```plaintext NAL Unit Header: 0x40 (类型32,nuh_layer_id=0, temporal_id=0) VPS RBSP: vps_video_parameter_set_id = 0 vps_max_layers_minus1 = 0 vps_max_sub_layers_minus1 = 2 vps_temporal_id_nesting_flag = 1 profile_tier_level: Main Profile, Level 4.1 ... ```
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