HDR 4K H265 批量转 1080p H264 并保留色彩

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问题的提出

我下载了一部电视剧，每一集的视频流都是 10 bit HDR 4K H265 格式。我想把它们转换为 1080p H264 格式。

但是，无论是用格式工厂、ShanaEncoder、小丸工具箱，转码后自动生成 8bit H264 视频。视频整体颜色发白，尤其是人物皮肤惨白惨白的，整体饱和度偏低。

这是因为在 10 bit HDR 转换到 8 bit SDR 的过程中，丢失了 HDR 元数据。

经过一番摸索，我终于在网上找到了方案：在 ffmpeg 中使用 tonemap 滤镜，将 10 bit HDR 映射到 8 bit SDR。这样可以尽可能地保留颜色信息。

另外，考虑到我的 CPU 是 R5-5600G，所以我启用了 AMD AMF 硬件加速，具体来说是 D3D11 硬件解码器和 AMF 硬件编码器，并且通过设置参数，让转码更加侧重视频质量。

最后，我用 PowerShell 写了个批量转码的脚本，转换结束后自动关机。为了运行方便，我把多个命令用分号分隔符合并成了一行命令，复制到 PowerShell 中粘贴按回车就可以了。

批量转码脚本

脚本内容如下：

ls *.mp4 | foreach { ffmpeg -hwaccel d3d11va -i $_ -vf scale=1920:1080,zscale=t=linear:npl=100,format=gbrpf32le,zscale=p=bt709,tonemap=tonemap=hable:desat=0,zscale=t=bt709:m=bt709:r=tv,format=yuv420p -preset slow -c:v h264_amf -profile:v high -quality quality -rc qvbr -c:a copy -crf 22 ($_.Basename+"_x264_HDR2SDR_ffmpeg.mp4") } ; echo "转换完毕，正在关机..." ; start-sleep -seconds 60 ; stop-computer

注意：执行脚本之前需要先安装 FFmpeg for Windows，并且把 FFMpeg.exe 所在的目录添加到系统变量。

脚本内容解释：

ls *.mp4：列出当前目录下所有的 MP4 文件。
|：管道符，把前一条命令的输出，作为后一条命令的输入。
foreach {}：分别针对前面 ls *.mp4 输出的每一个文件执行花括号中的命令。
ffmpeg：运行 FFmpeg。
-hwaccel d3d11va：开启 d3d11va 硬件解码器。
※-hwaccel_output_format d3d11：正常情况下这个参数可以避免把解码出的数据从显存转移到内存，FFmpeg 官方文档推荐使用这个参数，但是经本人测试，加上这个参数报错，可能是它与 tonemap 滤镜不兼容有关系，所以本人没有加这个参数。
-i $_：-i 是 FFmpeg 的参数，表示指定源文件；$_ 是 PowerShell 的变量，代表前面 ls *.mp4 输出的每一个文件，此处对应其他 FFmpeg 教程中的 input.mp4。
-vf scale=1920:1080,zscale=t=linear:npl=100,format=gbrpf32le,zscale=p=bt709,tonemap=tonemap=hable:desat=0,zscale=t=bt709:m=bt709:r=tv,format=yuv420p： -vf 是 FFmpeg 的参数，表示启用滤镜；scale=1920:1080 表示把分辨率设置为 1920x1080，FFmpeg 默认视频缩小的算法是双三次算法（bicubic）；后面那一长串是我从网上抄来的设置 HDR to SDR 映射以及启用 tonemap 滤镜的参数，我也不懂啥意思。
-preset slow：把预设速度设置为慢速，速度越慢，转码后的视频质量越好。
-c:v h264_amf：目标格式为 H264，启用 AMF 硬件编码器。
-profile:v high、-quality quality、-rc qvbr ：都是把转码设置为质量优先，当然，速度会比较慢，体积会比较大。
-c:a copy：不处理音频流。
-crf 22：将 CRF 参数设置为 22。H264 视频的 CRF 设置范围为 18~28，一般以 22~24 为宜，数值越小，视频质量越高，但是体积越大。
($_.Basename+"_x264_HDR2SDR_ffmpeg.mp4")：此处是目标文件的文件名，对应其他 FFmpeg 教程中的 output.mp4；$_.Basename 是前面 ls *.mp4 输出的每一个文件的主文件名（例如：C:\Video\episode1.mp4 的主文件名是 episode1）；而 +"_x264_HDR2SDR_ffmpeg.mp4" 指的是把主文件名后面加上 _x264_HDR2SDR_ffmpeg.mp4作为目标文件名（例如，把 C:\Video\episode1.mp4 转码后的目标文件命名为 C:\Video\episode1_x264_HDR2SDR_ffmpeg.mp4）；外面要加个圆括号括起来，否则会被 FFMpeg 当作它的参数而不是 foreach 的参数，导致报错。
;：分隔符，把两个或多个命令写在同一行，执行完分号前面的命令，再执行分号后面的命令。
echo "转换完毕，正在关机..." ：显示提示文字 转换完毕，正在关机...。
start-sleep -seconds 60：等 60 秒。
stop-computer：关机。