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】
△ETOP | ▲PTOP
None