プロファイル

　H.264/AVC には多数の符号化ツールがあるが、全てのアプリケーションで全てのツールが必要とされている訳ではない。例えば、洗練されたエラー耐性ツールはデータロス や破壊が非常に少ないネットワークでは重要ではない。全てのアプリケーションに全ツールのサポートを強制した場合、無駄に複雑なアプリケー ションが出て来てしまうだろう。このため、符号化ツールのサブセットが定義された。これをプロファイルと呼ぶ。 デコーダでサポートするサブセット（プロファイル）はどれか一つだけでも自由だし、複数や全てサポートしても自由だ。H.264/AVC最初の規 格では、以下の三つのプロファイルが定義され、最新版でもそのまま残っている。：

• Baseline (BP)
• Extended (XP)
• Main (MP)

　Baseline profile（BP）がサポートするのは I およびPスライス、一部の高度なエラー耐性ツール（FMO, ASO, RS）、そしてCAVLC。B、SP、SIスライス、インターレース符号化ツール、CABAC エントロピー符号化はサポートしない。Extended profile（XP） はBaselineのスーパーセットで、上記にB、SP、SIスライス、インターレース符号化ツール、そして、データパーティショニング（DP）によるエ ラー耐性の向上を加えたもの。CABACはサポート外。Main profile（MP） がサポートするのは I、P、Bスライス、、インターレース符号化ツール、CAVLCとCABAC。高度なエラー耐性ツール（FMO, ASO, RS, DP）やSP、SIスライスはサポート外。

　 本稿執筆時点（＊2004/08月＊）では、 Baseline Profile はビデオ会議のプライマリ・チョイスのようだ。Main profileは、エンターテインメント品質のコンシューマー・アプリケーションで大きな関心を集めてきたが、勢いはFRExtの新しいHigh profileの登場により弱まりつつある。
　プロファイルは、想定する主な用途に対応して7種類あり、各々において使用するツール と処理範囲等を定めている。レべルは、取り扱う映像の画素数に対応して16種類が定められている。

FRExt 改正により、以下4のprofileが追加定義された:

• High (HP)
• High 10 (Hi10P)
• High 4:2:2 (Hi422P)
• High 4:4:4 (Hi444P)

　 これら４つのプロファイルは、Main profileのデザインの上に構築され、共通するのは以下の４点；

• 適応的マクロブロック・レベルスイッチング。8x8と4x4変換ブロックサイズの自動選択が可能になった。
• （＊Adaptive macroblock-level switching between 8x8 and 4x4 transform block size＊）
• エンコーダが固有の人間の視覚認識 ベースの量子化スケーリングマトリクス（カスタム量子化マトリクス）を使える。
• （＊Encoder-specified perceptual-based quantization scaling matrices＊）
• エ ンコーダは独自に各彩度コンポーネント（＊CbとCr＊）に独立した量子化パラメータを使える。
• （＊Encoder -specified separate control of the quantization parameter for each chroma component＊）

　 一般的な4:2:0 videoに加え、これらのプロファイルは全て、白黒符号化されたビデオシークエンスもサポートする。新プロファイル間の違いは主にサポートする色深度と 色差信号(＊chroma＊) フォーマットだ。ただし、High 4:4:4 はさらに、residual（＊ 残りの＊） color transform と predictive（＊予測＊） lossless coding の機能を持つ。これは他のプロファイルには存在しない。詳細は以下。

プロファ イル

Coding Tools	Baseline	Extended	Main	High	High 10	High 4:2:2	High 4:4:4
概要	双方向予測やインタレース映像への処理等を省いた基本的ツールで構 成。 伝送エラー耐性用ツールを含む。	Baselineを包含すると共に、よ り高画 質・高度化のためのツールを追加。	標 準的ツール群で構成される代表的なプロファイル。 FMO,ASO,RS(注7)を除くBaseline プロ ファ イルを包含。	Mainを包含する と共に、HDTV映像等の高画質化用拡張(FRExt)ツール群を追加。	Highに10ビットサンプリング映像対応を追加。	High 10に4:2:2クロマフォーマット対応を追 加。	High 4:2:2に12ビットサンプリング映像および4:4:4クロマフォ ーマット対応を追加。
主 要用途	モバイル放送、ネット 配信など	高 度な配信など	放送、蓄積メディア、 配信など	高 画質放送、蓄積メディア、スタジオ(編集・蓄積)など	素材配信、スタジオ(編集・蓄 積)など	素材配信、スタジオ(編集・蓄積)など	素材配信、ス タジオ(編集・蓄積)など
スライス
I 、Pスライス	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯
B スライス		◯	◯	◯	◯	◯	◯
イ ンターレース符号化 (PicAFF, MBAFF)		◯	◯	◯	◯	◯	◯
エントロピー符号化
CAVLC	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯
CABAC			◯	◯	◯	◯	◯
整数変換（DCT？）
8x8 または 4x4 の適応変換				◯	◯	◯	◯
量子化制御
カ スタム量子化マトリクス				◯	◯	◯	◯
CbとCrの個別 QPコントロール				◯	◯	◯	◯
重 み付け予測	-	◯	◯	◯	◯	◯	◯
色関係
モノ クロ映像フォーマット				◯	◯	◯	◯
9 および10 Bit サンプル深度					◯	◯	◯
11 および12 Bit サンプル深度							◯
8 Bit サンプル深度	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯
4: 2:0クロマフォーマット	◯	◯	◯	◯	◯	◯	◯
4: 2:2クロマフォーマット							◯
4:4:4クロマフォーマット							◯
エラー耐性
高度 なエラー耐性 (FMO, ASO, RS)	◯	◯		◯	◯	◯	◯
よ り高度なエラー耐性 (DP)		◯		◯	◯	◯	◯
SP、 SIスライス		◯		◯	◯	◯	◯
その他（不詳）
Residual Color Transform							◯
Predictive Lossless Coding							◯

　高位のプロファイルは下位プロファイルの機能を包含する。規格上も高位プロファイルに対応するものは 下位プロファイルのビットストリームは全てデコード可能でなければならないとしている。

　High profileが短期間に極めて大きな関心を集めている理由は、実装上の複雑さがMain profileに比べて非常に小さく（ほとんど無い）、その一方で圧縮能力は主観的にも客観的に も向上（特にカスタム量子化マトリクスと適応的マクロブロック・レベルスイッチングによる）し、エンコーダ制御の自由度も増すためだ（CbとCrに独立し た量子化パラメータを使える事による）。

---

【元ネタ１】
【元 ネタ２】