用FFmpeg修改视频的像素格式
🎨 像素格式与色彩精度

像素格式决定了视频的色彩表现力和兼容性，选择合适的格式对创作至关重要：

  • yuv420p：最广泛的兼容格式，所有播放器和在线平台（B站、YouTube、微信等）都支持。色度信息较少，适合普通视频发布，在文件大小和画质间取得平衡。
  • yuv422p 与 yuv444p：保留更多色度信息，色彩精度更高。适合后期调色和绿幕抠像（色键），减少色度溢出边缘。yuv444p是色度无损格式，素材存档的最佳选择。
  • 色彩空间：BT.709是高清电视的标准色彩空间，BT.2020是HDR广色域标准。处理HDR视频时需确保像素格式和色彩空间参数正确，否则会导致颜色灰暗或过饱和。
  • 深度与带宽：10bit色深（10-bit color）可显示超过10亿种颜色，有效减少色带现象（banding）。8bit是目前主流格式，但在纯色渐变区域可能出现肉眼可见的色阶断层。
什么是像素格式？

像素格式（Pixel Format）决定了视频帧中每个像素的颜色数据如何存储和排列。FFmpeg 使用 -pix_fmt 选项来指定像素格式，它直接影响到视频的文件大小、兼容性和色彩精度。

常用格式：yuv420p / yuv422p / yuv444p

这三种格式都属于 YUV 色彩空间，其中 Y 表示亮度（Luma），U 和 V 表示色度（Chroma）。数字代表色度子采样（Chroma Subsampling）的比例：

  • yuv420p（4:2:0）：每 2×2 像素块共享一组 UV 值。色度信息最少，文件最小，兼容性最好——几乎所有播放器和设备都支持。是 H.264/H.265 编码的默认格式。
  • yuv422p（4:2:2）：每行 2 个像素共享一组 UV 值（水平方向减半，垂直方向全保留）。色度信息比 4:2:0 多一倍，色彩更丰富，常用于专业视频制作和采集设备。
  • yuv444p（4:4:4）：每个像素独立拥有完整的 Y、U、V 分量。色度信息完全保留，色彩精度最高，文件也最大。适合后期调色、色键抠像（绿幕）等对色彩要求严格的场景。
format 滤镜 vs -pix_fmt 选项

二者功能相同，都能改变输出视频的像素格式：

  • -pix_fmt yuv420p 是输出选项，在整个编码器级别设置像素格式。
  • -vf "format=yuv420p" 是视频滤镜，可以在滤镜链的中间环节转换格式。当需要在缩放之后、其他滤镜之前强制指定像素格式时，format 滤镜更灵活。
原始 YUV 输入的特殊要求

原始 YUV 文件（.yuv）不包含任何文件头或元数据。FFmpeg 无法自动推断其属性，因此必须显式指定全部参数：

  • -f rawvideo：强制使用原始视频解复用器
  • -s 1920x1080：分辨率
  • -r 25：帧率
  • -pix_fmt yuv420p：像素格式
  • -i input.yuv：输入文件

缺少任何一个参数都会导致解码错误或输出异常。

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{{v.name}}
使用 -pix_fmt 选项，代码如下
$ ffmpeg -i input.mp4 -pix_fmt yuv420p output_yuv420p.mp4
使用 format 滤镜，代码如下
$ ffmpeg -i input.mp4 -filter:v "format=yuv420p" output_yuv420p.mp4
处理原始 YUV 输入数据。原始 YUV 数据没有文件头信息，因此必须指定其像素格式、分辨率和帧数等参数，代码如下
$ ffmpeg -f rawvideo -s 1920x1080 -r 25 -pix_fmt yuv420p -i input.yuv output.mp4
从 Video4Linux2 (V4L2) 设备（如摄像头）采集时，可能需要指定输入和输出的像素格式，代码如下
$ ffmpeg -f v4l2 -input_format yuyv422 -i /dev/video0 -pix_fmt yuv420p output.mp4
在滤镜链中使用 format，代码如下
$ ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1280:720, format=yuv420p" output.mp4
查看当前 FFmpeg 版本支持哪些像素格式，代码如下
$ ffmpeg -pix_fmts
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