使用ImageMagick

Question

我正在尝试使用 ImageMagick 将一组原始视频帧从 YUV444 转换为 sRGB 。

输入格式：原始 YUV444 有限范围， BT.709 （按平面数据顺序）。
所需的输出格式： sRGB （ PNG 图像集）。

主要问题： ImageMagick 转换始终适用于JPEG conversion formula。

• 关于“ 有限范围” YUV格式的说明：
  在8位有限范围YUV格式中，Y的范围为[16，235]，U，V的范围为[16，240]。 （在HTDV系统中使用了有限范围的BT.709）。
  JPEG使用“ 完整范围” YUV格式，其中Y，U，V范围为[0，255]。
  sRGB用于PC系统，R，G，B的范围是整个范围[0，255]。
  YUV和YCbCr可互换。

为了进行测试，我使用了以下示例图像：

• 以 sRGB 格式（rgb_input.png）采样的图像：
  

我使用 FFmpeg 将样本转换为 YUV444 格式：
ffmpeg -y -colorspace bt709 -i rgb_input.png -pix_fmt yuv444p yuv_input.yuv

下图显示了YUV444输出（按平面数据顺序）：

• 以 YUV444 格式（yuv_input.yuv平面数据顺序图）输入ImageMagick的图像：
  

我使用 ImageMagick 转换器（版本7.0.8-51）将yuv_input.yuv转换为 PNG ：
magick -depth 8 -interlace plane -size 128x96 -colorspace Rec709YCbCr -sampling-factor 4:4:4 yuv:yuv_input.yuv rgb_output_magick.png

• ImageMagick （rgb_output_magick.png）的结果：
  
  如果仔细看，您会发现图像与rgb_input.png不同。

使用FFmpeg进行相同的转换（用作参考）：
ffmpeg -y -s 128x96 -colorspace bt709 -pix_fmt yuv444p -i yuv_input.yuv -pix_fmt rgb24 rgb_output_ffmpeg.png

• FFmpeg （rgb_output_ffmpeg.png）的结果：
  
  注意：原始输入视频帧的真实格式使我无法使用FFmpeg。

从8位受限范围YUV BT.709到sRGB的转换公式：
R = 1.1644*Y + 0.00000*U + 1.79270*V - 248.10
G = 1.1644*Y - 0.21325*U - 0.53291*V + 76.878
B = 1.1644*Y + 2.11240*U + 0.00000*V - 289.02

如何使用 ImageMagick 转换器进行上述转换？

Answer 1

根据您的要求，这将是用于变换的ImageMagick颜色矩阵命令，假设它是合理的。 ImageMagick颜色矩阵值被归一化为0到1的范围，包括偏移量（最右边）。我假设您的偏移量在0到255（8位）范围内。因此，我不确定这是否有意义。不过，这是它的外观。

magick input -color-matrix \
"1.1644 0.00000 1.79270 0, 0, -0.9729 \
1.1644 -0.21325 -0.53291 0, 0, 0.30148 \
1.1644 2.11240 0.00000 0, 0, -1.1334 \
0 0 0 1, 0, 0 \
0 0 0 0, 1, 0 \
0 0 0 0, 0, 1" output

参见http://www.adobetutorialz.com/articles/1987/1/Color-Matrix