文/罗成圆
关注“成圆调色院”的朋友们好！大家都有所耳闻,或者有亲身体验：H.264编码的视频不适用于后期编辑（包括剪辑、调色）。事实也的确如此！例如在达芬奇官方说明文档中，就曾提到过对于H.264视频的解码，是需要耗费大量CPU和GPU资源进行计算的。在剪辑软件中的H.264视频上进行指针拖曳操作时，画面响应非实时、卡顿，严重影响了剪辑的精准度和效率。
在本期文章中，笔者经过查阅资料，将通过H.264编码的原理介绍，说明H.264编码不适合后期编辑的原因。
可能有人会说：作为一个后期人员，并不需要了解这类原理，仅仅只需要记住这个结论就够了。但笔者想说：虽然我们并不是科研人员，但是稍微深入了解一下事件表面下的原理，对于制作来说还是大有帮助的。对于某些设置，在通晓原理之后，可以做出正确的选择，帮助自己加快工作的效率。
闲话少说，下面回归正题：
要想知道H.264编码不适合后期编辑的原因，就不得不了解H.264的编码方式。
H.264采用Long-GOP的方式进行编码。GOP是Group of pictures，图片群组的意思。Long-GOP，顾明思议，指的是“长图片群组”。
Long-GOP设计的初衷是用来播放视频，而非用来编辑视频。对于Long-GOP的优化都是为了在低带宽下保证良好的视频质量。所以H.264编码的位深和色度采样都不会太高。位深一般为8bit，色度采样一般为4：2：0。
一段H.264视频中包含很多个GOP。一个GOP中包含I、B、P三种帧。
I帧：Intra-coded picture（帧内编码图像帧）。只利用本帧的信息进行编码，不参考其他图像帧。两个I帧之间的距离为一个GOP。一般一个GOP中包含15个图像帧。
P帧：Predictive-coded picture（预测编码图像帧）。利用之前的I帧或P帧，采用运动预测的方式进行帧间预测编码。两个P帧之间的距离称为Reference（参考周期）。
B帧：Bidirectionally predicted picture（双向预测编码图像帧）。它既需要参考之前的I帧或P帧，也需要参考后面的P帧，采用运动预测的方式进行帧间双向预测编码。
三种帧容量大小比较：I帧>P帧>B帧
Long-GOP结构示意
在视频播放器的文件属性窗口，和剪辑软件的编码设置窗口中，我们还会经常看到以下选项：
N Frames、关键帧距离：一个GOP中的帧数总量。若设为1，则每帧都为I帧。
M Frames（ReFrames）：某段B与P间的帧数。如3为IBBP，4位IBBBP。
I Frame Only：帧内压缩，相当于每帧都是I帧。
Closed GOP：指帧间的预测都是在该GOP中进行的。
Open GOP：后一个GOP会参考前一个GOP的信息。该方式大大提高了压缩率。但会影响解码速度。
Potplayer播放器的文件属性窗口
Premiere cc2015的H264输出设置截图
Premiere CC2015的时间线设置窗口
在播放器中定位到某帧时，如果该帧为B帧或P帧，则需要先解码该GOP内的I帧，再解码该B或P帧之前的N个预测帧，才能解码出该帧图像。GOP内帧数越多，需要解码的预测帧就越多，计算机运算负荷越大，定位响应的时间也越长。
在剪辑软件中做帧精度编辑时，软件一般会将GOP内所有的B帧和P帧都解码成I帧，才可进行剪辑和特效处理。如果是两段视频的叠加（如叠画），那解码工作量至少翻倍。如上段所述，这势必会让计算机运算负荷加大，画面定位响应时间加长；这也就是在后期编辑H.264编码视频时，画面响应非实时的原因。
通过以上说明，有人可能会提出，既然长GOP会让定位响应时间加长；那么短GOP，甚至一个GOP内只含有一个I帧，在这种情况下，剪辑时的响应速度理论上来说应该不会太慢。
对于该种情况，笔者亲自用两组视频做了对比测试。视频分辨率为3840*2160，码率都为60Mbps，编码都为H.264。不同的是一个GOP帧数为15，一个GOP帧数为1。在Premiere CC 2015中对该两段视频进行拖曳操作时，GOP为1的画面响应速度明显高于GOP为15的视频。
就现阶段来说，适合后期编辑的编码为Prores和DNxHD、DNxHR。这几种编码并非Long-GOP编码，而是I Frame-Only形式的编码。对视频的压缩程度不像H.264那么大，并且可实现8bit以上的位深，以及4：4：4：4色度采样。
如果编辑所用的素材编码为H.264，那么是否需要将素材进行转码？答案不是一定的，需要看使用何种软件和工作站硬件配置。
如果使用FCPX或Edius剪辑，该两种剪辑软件可选择自动将素材转码为适合编辑的编码，使我们能流畅剪辑，输出时仍使用原始素材。该功能被称为“一键代理”。这保证了剪辑的效率与输出文件的质量。
如果使用Premiere剪辑，H.264解码速度如果在不可接受范围内（如严重卡顿），则需考虑将H.264转码为其他适合编辑的编码，再导入Premiere中剪辑。
最后还有额外的一点需要说明。上文中提到了码率Mbps，而不是MBps，这两者是有区别的。
大写的B是Byte，字节。
小写的b是bit，位。
1B=8b
上文中所提到的60Mbps，换算成MBps，应该为7.5MBps。
对于码率、带宽的描述通常会使用Mbps、Kbps。