image-processing - 使用 ImageMagick 将有限范围的 YUV 转换为 sRGB

Question

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

输入格式:原始 YUV444 有限范围，BT.709 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 JPEG conversion formula .

关于“有限范围”YUV格式的备注:
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 系统中使用有限范围的 BT.709)。
JPEG 使用“全范围”YUV 格式，其中 Y、U、V 范围为 [0, 255]。
sRGB用于PC系统，R,G,B的范围是全范围[0, 255]。
YUV 和 YCbCr 可以互换。

为了测试，我使用了以下示例图像:

sRGB 格式的示例图像 (rgb_input.png):

我使用 将样本转换为 YUV444 格式FFmpeg : ffmpeg -y -colorspace bt709 -i rgb_input.png -pix_fmt yuv444p yuv_input.yuv
下图说明了 YUV444 输出(按平面数据顺序):

YUV444 格式的 ImageMagick 输入图像(yuv_input.yuv 平面数据顺序说明):

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

的结果ImageMagick (rgb_output_magick.png):

如果您仔细看，您会发现图像与 rgb_input.png 不同。 .

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

的结果FFmpeg (rgb_output_ffmpeg.png):

注意:我的原始输入视频帧的真实格式使我无法使用 FFmpeg。

从 8 位有限范围 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 进行上述转换ImageMagick 转换器？

Answer 1

根据您的要求，这将是您的变换的 ImageMagick 颜色矩阵命令，假设这是有道理的 . ImageMagick 颜色矩阵值被标准化为 0 到 1 的范围，包括偏移(最右边)项。我假设您的偏移量在 0 到 255(8 位)的范围内。所以我不确定这是否有意义。然而，这就是它的外观。

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

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