H.264（MPEG-4 AVC）级别（Level）、DPB 与 MaxDpbMbs 详解 - zyl910 - 博客园
　　对于H.264（MPEG-4 AVC）而言，级别（Level）是与档次（Profile）同等重要的参数。但很多文章说的很简略，只是说标清视频一般用3.1，高清用4，具体含义语焉不详。于是我做了一番研究。
一、级别详表
　　级别（Level）是用来约束 分辨率、帧率 和 码率 的。详细信息请看表格&&
Max macroblocks
Max video bit rate (kbit/s)
Examples for high resolution @ frame rate (max stored frames)
BP, XP, MP
Hi422P, Hi444PP
128&96@30.9 (8)176&144@15.0 (4)
128&96@30.9 (8)176&144@15.0 (4)
176&144@30.3 (9)320&240@10.0 (3)352&288@7.5 (2)
320&240@20.0 (7)352&288@15.2 (6)
320&240@36.0 (7)352&288@30.0 (6)
320&240@36.0 (7)352&288@30.0 (6)
352&480@30.0 (7)352&576@25.0 (6)
352&480@30.7(10)352&576@25.6 (7)720&480@15.0 (6)720&576@12.5 (5)
352&480@61.4 (12)352&576@51.1 (10)720&480@30.0 (6)720&576@25.0 (5)
720&480@80.0 (13)720&576@66.7 (11).0 (5)
1,280&720@60.0 (5)1,280&1,024@42.2 (4)
1,280&720@68.3 (9)1,920&1,080@30.1 (4)2,048&1,024@30.0 (4)
1,280&720@68.3 (9)1,920&1,080@30.1 (4)2,048&1,024@30.0 (4)
1,920&1,080@64.0 (4)2,048&1,080@60.0 (4)
1,920&1,080@72.3 (13)2,048&1,024@72.0 (13)2,048&1,080@67.8 (12)2,560&1,920@30.7 (5)3,680&1,536@26.7 (5)
1,920&1,080@120.5 (16)4,096&2,048@30.0 (5)4,096&2,304@26.7 (5)
Level：级别。
Max macroblocks：最大宏块数。注：宏块尺寸是16x16的。
　　per second：每秒（的最大宏块数）。可用于约束帧率。
　　per frame：每帧（的最大宏块数）。可用于约束分辨率。
Max video bit rate (kbit/s)：最大视频码率。不同档次（Profile）下会有区别。
　　BP：Baseline Profile，基线档次。
　　XP：Extended Profile，进阶档次。
　　MP：Main Profile，主要档次。
　　HiP：High Profile，高级档次。
　　Hi10P：High 10 Profile，高级10位档次。
　　Hi422P：High 4:2:2 Profile，高级4:2:2档次。
　　Hi444PP：High 4:4:4 Predictive Profile，高级4:4:4（实验性？）档次。
Examples for high resolution @ frame rate (max stored frames)：范例：高分辨率@帧率(最大存储帧数)。
二、推算分辨率与帧率
　　在视频压制时，码率的挑选是很容易判断的。而分辨率与帧率 和 级别 的关系，就没那么明显了。所以我们需要找到计算方法。
　　首先看看常见视频分辨率所配套的级别&&
480P（800x480）：若帧率低于13.5用2.2，若帧率在13.5至27之间就用3，帧率高于27时用3.1。
720P（）：一般为3.1。
1080P（）：一般为4。
　　可以看到480P（800x480）有点特殊，所以我以它为例来讲解如何推算分辨率与帧率。
　　因宏块尺寸是16x16的，我们根据此信息计算出 水平宏块数（PicWidthInMbs） 和 垂直宏块数（FrameHeightInMbs）&&
水平宏块数 = ceil(视频宽度 / 16) = ceil(800 / 16) = ceil(50.0) = 50
垂直宏块数 = ceil(视频高度 / 16) = ceil(480 / 16) = ceil(30.0) = 30
注：ceil(x)是向顶舍入函数，返回的是大于等于x的最小整数。
　　然后计算每帧宏块数（macroblocks per frame）&&
每帧宏块数 = 水平宏块数 * 垂直宏块数 = 50 * 30 = 1500
　　查上面的级别详表，可知支持 每帧宏块数1500 的最低级别是2.2。
　　级别2.2所允许的 每秒最大宏块数（Max macroblocks per second） 是 2 / 1500 = 13.5。即最高支持每秒13.5帧。
　　提高一个级别，级别3所允许的 每秒最大宏块数 是 4 / 1500 = 27。即最高支持每秒27帧。
　　再提高一个级别，级别3.1所允许的 每秒最大宏块数 是 8000 / 1500 = 72。即最高支持每秒72帧，够用了。
　　当宏块数超过级别的约束时，x264会显示这样的警告信息&&
x264 [warning]: frame MB size (120x68) & level limit (5120)
　　现在来做做练习题，巩固一下所学知识吧&&
1. 720P（）视频在级别3.1下，最高支持每秒多少帧？
2. 1080P（）视频在级别4下，最高支持每秒多少帧？
三、最大存储帧数、DPB 与 MaxDpbMbs
　　在前面的级别详表中，还有一个神秘的字段&&最大存储帧数（max stored frames）。它是从何而来的呢？
　　最大存储帧数与DPB有关&&DPB：decoded picture buffer，解码图片缓存区。在做视频解码时，需要将最近的若干幅参考帧缓存起来，这个缓冲区就叫做DPB。所以最大存储帧数也是最大参考帧数（ref）。DPB一般以宏块数为单位（DpbMbs），计算公式为&&
DpbMbs = ref（参考帧数） * PicWidthInMbs（水平宏块数） * FrameHeightInMbs（垂直宏块数）
　　在不同的级别（Level）下，最大的解码图片缓存区宏块数（MaxDpbMbs）是不同的&&
　　我们可根据 MaxDpbMbs约束 倒推出 最大的参考帧数&&
max_ref = min(floor(MaxDpbMbs / (PicWidthInMbs * FrameHeightInMbs)), 16)
注1：floor(x)是向底舍入函数，返回的是小于等于x的最大整数。
注2：因参考帧数（ref）最大只能为16。
　　练习题&&
1. 720P（）视频在级别3.1下，最高支持多少个参考帧（最大存储帧数）？级别3.2、4 下呢？
2. 1080P（）视频在级别4下，最高支持多少个参考帧（最大存储帧数）？级别5、5.1 下呢？
H.264/MPEG-4 AVC艺艺累死了。。。哭。YY
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感谢你的细致回答，我的问题已经解决了，多谢大家的帮助哦！
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