基于分辨率判定的FFmpeg色彩空间保留脚本方案是否可行？

我正尝试在FFmpeg脚本中实现逻辑，确保视频在upscale时始终保留原始色彩空间。仅设置元数据似乎即可实现这一点，但难点在于确定所需的元数据，尤其是当源视频的色彩空间及相关色彩数据显示为unknown时，这种情况在我的许多源视频中十分常见。

据我理解，视频的原始色彩空间由两个因素决定：视频是标清还是高清；若为标清，则是NTSC还是PAL/SECAM格式。基于此，我编写了以下逻辑，通过检测视频高度来设置对应的色彩空间：

height=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=width -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
colour_space=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=color_space -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')

# If input is standard definition and colourspace is BT601 (NTSC)
if [[ $height -lt 720 && $colour_space == "smpte170m" ]]; then 
colour_metadata="-colorspace smpte170m -color_trc smpte170m -color_primaries smpte170m" # set metadata to BT601 (NTSC)
# If input is standard definition and colourspace is BT601 (PAL and SECAM) or unknown
elif [[ $height -lt 720 && ($colour_space == "bt470bg" || $colour_space == "unknown") ]]; then 
colour_metadata="-colorspace bt470bg -color_trc gamma28 -color_primaries bt470bg" # set metadata to superior/more common PAL/SECAM
elif [[ $height -ge 720 ]]; then # If input is high definition
colour_metadata="-colorspace bt709 -color_trc bt709 -color_primaries bt709" # set metadata to BT.709
else echo "Unrecognised colorspace $color_space detected, leaving colour untouched"
fi

请问该方案是否适用于大多数视频？是否存在可改进的问题，或是我遗漏了某些导致方案完全失效的因素？

方案可行性评估 #

你的方案在绝大多数传统广播电视场景下是有效的，能覆盖常见的NTSC/PAL标清、BT.709高清内容，处理unknown色彩空间的标清视频时，默认选用bt470bg的策略也符合行业普遍情况。

现有问题与改进点 #

1. 核心变量错误：脚本中误将视频width赋值给height变量，导致分辨率判断完全颠倒。修正为获取视频高度：

   height=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=height -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
   

2. 色彩参数匹配错误：
   • smpte170m（NTSC）对应的色彩传递函数应为bt1886，而非smpte170m，否则会导致亮度偏差；
   • bt470bg的标准传递函数是bt1886，不是gamma28——gamma28是旧标准，现代设备普遍适配BT.1886，用gamma28会让画面偏暗；
3. 变量拼写错误：else分支中的$color_space少了字母u，应改为$colour_space，否则会输出空值。

可能遗漏的失效场景 #

1. 非标准分辨率内容：
   • 部分VGA分辨率（640x480）的视频可能是BT.709色彩空间（比如早期数字拍摄的网络内容），会被误判为标清BT.601；
   • 专业影视高清/4K视频可能使用BT.2020色彩空间，脚本会强制设为BT.709，导致色彩失真；
2. HDR视频：若源视频是HLG或PQ传递函数的HDR内容，脚本会强制设置为SDR的BT.709参数，完全破坏HDR效果；
3. 分辨率与色彩空间不匹配：有些标清视频是按BT.709制作的，脚本会错误套用BT.601参数。

优化后的脚本示例 #

优先信任源视频的已知元数据，仅在元数据未知时用分辨率+帧率辅助判断：

# 获取视频核心参数
height=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=height -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
colour_space=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=color_space -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
colour_trc=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=color_trc -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
colour_primaries=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=color_primaries -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')

# 优先使用已知元数据
if [[ $colour_space != "unknown" && $colour_trc != "unknown" && $colour_primaries != "unknown" ]]; then
  colour_metadata="-colorspace $colour_space -color_trc $colour_trc -color_primaries $colour_primaries"
else
  # 元数据未知时用分辨率+帧率兜底
  if [[ $height -lt 720 ]]; then
    # 通过帧率判断NTSC/PAL
    fps=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=r_frame_rate -of default=nw=1:nk=1 "$1" | tr -d $'\r')
    if [[ $fps == "30000/1001" || $colour_space == "smpte170m" ]]; then
      colour_metadata="-colorspace smpte170m -color_trc bt1886 -color_primaries smpte170m"
    else
      colour_metadata="-colorspace bt470bg -color_trc bt1886 -color_primaries bt470bg"
    fi
  elif [[ $height -ge 720 && $height -lt 2160 ]]; then
    colour_metadata="-colorspace bt709 -color_trc bt1886 -color_primaries bt709"
  elif [[ $height -ge 2160 ]]; then
    # 4K及以上优先匹配BT.2020
    if [[ $colour_space == "bt2020nc" || $colour_space == "bt2020c" ]]; then
      colour_metadata="-colorspace $colour_space -color_trc $colour_trc -color_primaries bt2020"
    else
      colour_metadata="-colorspace bt2020nc -color_trc bt1886 -color_primaries bt2020"
    fi
  else
    echo "Unrecognised video dimensions or colorspace detected, leaving colour untouched"
    colour_metadata=""
  fi
fi

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hashim Aziz