RGB和YUV颜色对比，使用ffmpeg颜色处理，视频混合，透明度处理

本文汇总了ffmpeg关于色彩处理和透明度处理的各种滤镜

所有颜色都可以通过3种基本颜色的组合来创建：红色，绿色和蓝色任何颜色表示为混合这三种颜色的各种强度的结果，通常以0到255(256 = 216)或十六进制从x00到xff。

当彩电被发明出来的时候，彩色电视就必须在黑白电视机上播放。基于人眼对绿色的敏感程度，对红色的敏感度降低，对蓝色的敏感度更低，开发出了一种新的颜色空间YUV和后来的Y’CbCr。

RGB和YUV对比

	RGB	YUV (Y'CbCr)
描述	添加红色、绿色和蓝色光的加色空间	图像被划分为1个亮度和2个色度分量
组件	R = 红色通道	Y' = luma (亮度)
组件	G = 绿色通道	U = Y' - B = Cb (luma- 蓝色)
组件	B = 蓝色通道	V = Y' - R = Cr (luma - 红色)
用途	电脑、数码相机等	电视、视频等

RGB像素格式修改，使用lutrgb滤镜

要改变RGB输入格式的特定通道，我们使用lutrgb滤波器。它通过将r，g和b参数的值设置为0到255（255以上的任何值被认为是255）来调整色彩平衡

使用lutrgb滤镜来修改三个颜色的值

例如：

ffplay scenery.mp4 -vf lutrgb=r=200 (rgb:0-255)

色彩均衡

要调整红色，绿色或蓝色通道的亮度，我们设置一个从0到255的数字，并将其输入为lutrgb滤镜的r，g或b参数。我们还可以对输入值进行分（减）或乘（增），例如将蓝色强度加倍，我们可以使用表达式lutrgb = b = val * 2。

YUV像素格式的修改，使用lutrgb滤镜

要修改YUV格式的组件，我们使用lutyuv过滤器。 y参数调整亮度（亮度），u参数调整蓝色平衡，v参数调整红色平衡。

例如：

使用lutyuv滤镜实现黑白效果

ffmpeg -i 1.mpg -vf lutyuv=u=128:v=128 lutyuv.mpg (yuv 0-256)

亮度校正，使用lutyuv滤镜

在RGB颜色模型中，亮度由三种颜色组合而成，在YUV (Y'CbCr)模型中直接与Y (luma)参数设置。例如，要将亮度调整到90%的输入，我们可以使用lutyuv=y=val*0.9的表达式。

色调和饱和度设置

表示RGB色彩空间的另一种方法是HSB（HSV），色相饱和度 - 亮度（色调 - 饱和度值）色彩空间。它使用圆柱坐标系统代替线性立方体，其中色相是围绕中心垂直轴的角度，饱和度是与该轴的距离。对于色调和饱和度调整，使用hue滤镜

例如ffplay -i coconut.jpg -vf hue=60

色调s的取值范围为0-360

colorbalance滤镜，修改输入帧的原色强度(红、绿、蓝)。

该滤镜允许输入帧在阴影、中间色调或高亮区域进行调整，以达到红青色、绿品红或蓝黄的平衡。

包含如下参数：

调整红色、绿色和蓝色阴影(最暗的像素)。

调整红色、绿色和蓝色中间色调(中等像素)。

调整红色、绿色和蓝色高光(最亮的像素)。

允许的选项值范围是[-1.0,1.0]。默认值是0。正数调整值将平衡移向原色，负数调整值移向补色。

下图为原图，对该图片进行调整

添加红色阴影/绿色阴影

ffplay test.jpg -vf colorbalance=rs=0.5

ffplay test.jpg -vf colorbalance=gs=0.5

对中间色调调整

ffplay test.jpg -vf colorbalance=rm=0.5

ffplay test.jpg -vf colorbalance=rm=-0.5

对亮色进行调整

ffplay test.jpg -vf colorbalance=gh=0.5

ffplay test.jpg -vf colorbalance=gh=-0.5

colorlevels滤镜，使用层来调整输入视频

例子：

让视频输出暗色调

ffplay scenery.mp4 -vf colorlevels=rimin=0.058:gimin=0.058:bimin=0.058

增强对比度

ffplay scenery.mp4 -vf colorlevels=rimin=0.039:gimin=0.039:bimin=0.039:rimax=0.96:gimax=0.96:bimax=0.96

使视频变亮

ffplay scenery.mp4 -vf colorlevels=rimax=0.902:gimax=0.902:bimax=0.902

增加亮度

ffplay scenery.mp4 -vf colorlevels=romin=0.5:gomin=0.5:bomin=0.5

extractplanes滤镜，从输入视频流分离单独的颜色通道成为灰度视频流

参数值 planes:

yuv/rgb

例子：

提取亮度和U，V颜色分量到3个灰度输出

ffmpeg -i scenery.mp4 -filter_complex 'extractplanes=y+u+v[y][u][v]' -map '[y]' y.avi -map '[u]' u.avi -map '[v]’ v.avi

geq滤镜，可以使用各种函数实现各种效果具体参数参数官方文档

http://ffmpeg.org/ffmpeg-all.html#toc-geq

视频水平翻转

ffplay scenery.mp4 -vf "geq='p(W-X\,Y)'"

生成角度为PI/3，波长为100像素的二维正弦波:

ffplay scenery.mp4 -vf "geq=128 + 100*'sin(2*(PI/100)*(cos(PI/3)*(X-50*T)+ sin(PI/3)*Y))':128:128"

生成神秘花哨的光

ffplay scenery.mp4 -vf "geq='random(1)/hypot(X-cos(N*0.07)*W/2-W/2\,Y-sin(N*0.09)*H/2-H/2)^2*1000000*sin(N*0.02)':128:128"

生成浮雕效果

ffplay scenery.mp4 -vf "format=gray,geq=lum_expr='(p(X,Y)+(256-p(X-4,Y-4)))/2'"

根据像素位置改变rgb分量

ffplay scenery.mp4 -vf "geq=r='X/W*r(X,Y)':g='(1-X/W)*g(X,Y)':b='(H-Y)/H*b(X,Y)'"

创建一个与输入大小相同的径向梯度(也请参阅vignette过滤器):

ffplay scenery.mp4 -vf "geq=lum=255*'gauss((X/W-0.5)*3)*gauss((Y/H-0.5)*3)/gauss(0)/gauss(0)',format=gray”

curves滤镜，使用曲线进行颜色调整。

参数比较复杂这里就不列举了，直接参考官网

http://ffmpeg.org/ffmpeg-all.html#curves-1

实现复古效果

ffplay scenery.mp4 -vf curves=r='0/0.11 .42/.51 1/0.95':g='0.50/0.48':b='0/0.22 .49/.44 1/0.8'

透明度处理

colorkey滤镜，RGB颜色键控

滤镜接受以下选项:

color

设置作为透明的颜色

similarity

与色键的相似度百分比。

0.01只匹配精确的键颜色，而1.0则匹配所有颜色（相当于直接透明了）

blend

混合百分比

0.0使像素完全透明或者完全不透明。

更高的值产生半透明像素，透明度越高，像素颜色越接近色键

例子：使图片半透明混合到视频上

ffmpeg -i scenery.mp4 -i tc.mp4 -filter_complex "[1:v]colorkey=#00FFFFFF:0.6:1.0[ckout];[0:v][ckout]overlay=x=W-w-10:y=0" colorkey.mp4

chromakey滤镜，效果和参数与colorkey类似

色键滤镜。色键合成技术是指将前景图像的背景设置为一种纯色(蓝色、绿色)的幕，其色调有极大的高饱和度彩色，与前景图像中的事务行程鲜明区别。后期的处理中利用这个差别抠出前景图中的事物，再将抠出的事物图像置于需要的背景图像上，得到完整的合成画面。该滤镜可以将图像中的指定颜色部分的像素替换为透明。其接受一下选项：

color

指定要被替换为透明的颜色

similarity

设置一个百分比，当像素的颜色与指定颜色的相似度达到该值时。被替换0.01为完全相同，为1时匹配任何颜色

blend

融合程度(百分比)0.0时将像素替换为完全透明，或者完全不透明,值越高则透明度越高，透明度越高那么像素的颜色与设定的color越像

yuv

标明传入的color选项已经是YUV格式而不是RGB。若使用了该选项，那么将“green”或者“red”作为color选项的值将没有意义。该选项可以用于输入准确的十六进制YUV值。

例如把一个绿色背景的人的视频抠出来合并到另外一个视频上

ffmpeg -i scenery.mp4 -i person.mp4 -filter_complex "[1:v]chromakey=0x70de77:0.1:0.2[ckout];[0:v][ckout]overlay[out]" -map "[out]” output.mp4

chromakey滤镜主要处理YUV数据，所以一般来说绿幕处理更有优势；而colorkey处理纯色均可以，因为colorkey主要以RGB数据为主

例如将女神的视频叠加到另外一个风景图上

ffmpeg -i scenery.mp4 -i shen.mov -filter_complex "[1:v]chromakey=0x00000000:0.01:0.2[ckout];[0:v][ckout]overlay[out]" -map "[out]” output.mp4

备注：shen.mov mov格式包含透明图层可以使用0x000000把透明色抠出来

颜色修改参考：https://www.jianshu.com/p/f2a94de1c26a

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