视频编解码（七）：profilelevel简介、ffmpeg如何控制profilelevel、编码效率

一、 H264编码profile & level控制

作者：DayInAI 日期：20190123

背景知识
先科普一下profile&level。（这里讨论最常用的H264）
H.264有四种画质级别,分别是baseline, extended, main, high：
　　1、Baseline Profile：基本画质。支持I/P 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；
　　2、Extended profile：进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；(用的少)
　　3、Main profile：主流画质。提供I/P/B 帧，支持无交错（Progressive）和交错（Interlaced），
　　　也支持CAVLC 和CABAC 的支持；
　　4、High profile：高级画质。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式；
H.264 Baseline profile、Extended profile和Main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式(YUV)的视频序列。在相同配置情况下，High profile（HP）可以比Main profile（MP）降低10%的码率。
根据应用领域的不同，Baseline profile多应用于实时通信领域，Main profile多应用于流媒体领域，High profile则多应用于广电和存储领域。

二、 ffmpeg如何控制profile&level

举3个例子吧
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编译时加了external的libx264，那就这么写：
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -x264-params "profile=high:level=3.0" output.mp4
从压缩比例来说，baseline< main < high，对于带宽比较局限的在线视频，可能会选择high，但有些时候，做个小视频，希望所有的设备基本都能解码（有些低端设备或早期的设备只能解码 baseline），那就牺牲文件大小吧，用baseline。自己取舍吧！
苹果的设备对不同profile的支持。

三、编码效率和视频质量的取舍(preset, crf)

除了上面提到的，强行配置biterate，或者强行配置profile/level，还有2个参数可以控制编码效率。
一个是preset，一个是crf。
preset也挺粗暴，基本原则就是，如果你觉得编码太快或太慢了，想改改，可以用profile。
preset有如下参数可用：
ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow and placebo.
编码加快，意味着信息丢失越严重，输出图像质量越差。
CRF(Constant Rate Factor): 范围 0-51: 0是编码毫无丢失信息, 23 is 默认, 51 是最差的情况。相对合理的区间是18-28.
值越大，压缩效率越高，但也意味着信息丢失越严重，输出图像质量越差。
举个例子吧。
ffmpeg -i input -c:v libx264 -profile:v main -preset:v fast -level 3.1 -x264opts crf=18
(参考自：https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264)
和H264的profile&level一样，为了应对不同应用的需求，HEVC制定了“层级”(tier) 和“等级”(level)。
tier只有main和high。