24、视频压缩与转码：分辨率缩放、码率控制、HDR转SDR、批量转码

视频压缩与转码，说白了就是让视频文件「变小」或者「变兼容」。

你可能遇到过这种情况：用户上传了一个 4K HDR 视频，结果播放器不支持，或者网络带宽扛不住。这时候就需要转码。我个人习惯把转码看作「视频的翻译官」——把一种格式翻译成另一种，同时尽量保持画质。

24.1 分辨率缩放：不只是简单的拉伸

分辨率缩放，听起来简单，就是把 1920x1080 缩到 1280x720 嘛。但这里有个坑——缩放算法选不对，画面会糊成一团。

常见的缩放算法：

• 最近邻插值：最快，但锯齿严重。适合像素风格游戏录屏。
• 双线性插值：平滑，但细节丢失。我一般不用它做视频缩放。
• 双三次插值：质量不错，性能适中。日常转码首选。
• Lanczos：质量最好，但计算量大。适合离线转码。

在 FFmpeg 中，缩放命令很简单：

# 缩放到 720p，保持宽高比
ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1280:720" output.mp4

# 自动计算高度，保持宽高比
ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1280:-1" output.mp4

# 使用 Lanczos 算法
ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1280:720:flags=lanczos" output.mp4

我曾经在项目中遇到过一个问题：把 4K 视频缩到 1080p，结果画面边缘出现了奇怪的波纹。排查了半天，发现是缩放算法没对齐像素网格。后来加了 pad 滤镜才解决。

24.2 码率控制：平衡画质与体积

码率控制，说白了就是决定「每一秒钟的视频用多少比特来存储」。码率越高，画质越好，文件也越大。

常见的码率控制模式：

模式	说明	适用场景
CBR（固定码率）	码率恒定不变	直播、视频会议
VBR（可变码率）	码率根据画面复杂度动态变化	本地存储、点播
CRF（恒定质量）	固定质量，码率自动调整	归档、高质量转码
CQP（固定量化参数）	固定量化步长	专业调优

我个人最常用的是 CRF 模式。为什么呢？因为它省心。你只需要告诉编码器「我要多高质量」，剩下的它自己搞定。

# CRF 模式转码
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 output.mp4

# 二遍 VBR，追求极致压缩
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -b:v 2M -pass 1 -f mp4 /dev/null
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -b:v 2M -pass 2 output.mp4

嗯，这里要注意：二遍 VBR 虽然压缩效率高，但耗时翻倍。我一般只在发布正式版本时才用。

24.3 HDR 转 SDR：色彩映射的艺术

HDR 视频的色彩范围比 SDR 大得多。直接播放 HDR 视频在 SDR 显示器上，画面会发灰、过曝。所以需要做色调映射（Tone Mapping）。

为什么 HDR 转 SDR 这么麻烦？

你想想看，HDR 能显示 0.0001 到 10000 尼特的亮度，而 SDR 只能显示 0.1 到 100 尼特。这中间的差距，需要靠算法来「压缩」。压缩不好，亮部细节全丢，暗部一片死黑。

FFmpeg 中常用的 HDR 转 SDR 方案：

# 使用 zscale 滤镜进行色调映射
ffmpeg -i input_hdr.mp4 \
  -vf "zscale=transfer=linear, zscale=primaries=bt709, zscale=transfer=bt709" \
  -c:v libx264 -crf 23 output_sdr.mp4

# 使用 tonemap 滤镜（更简单）
ffmpeg -i input_hdr.mp4 \
  -vf "tonemap=hable:desat=0" \
  -c:v libx264 -crf 23 output_sdr.mp4

另外，HDR 转 SDR 时，色彩空间也要转换。HDR 通常用 BT.2020 色域，SDR 用 BT.709。不转换的话，颜色会偏绿或偏紫。

24.4 批量转码：自动化才是王道

单个文件转码谁都会，但面对几百个视频时，手动操作会累死人。批量转码的核心是「脚本化」和「并行化」。

批量转码的常见策略：

• 串行处理：简单，但慢。适合小批量。
• 并行处理：利用多核 CPU，速度快。但要注意内存和 I/O 瓶颈。
• 队列管理：控制并发数，避免系统过载。

我写过一个简单的批量转码脚本，分享给你：

#!/bin/bash
# 批量转码脚本：将当前目录下所有 .mp4 文件转成 720p H.264

for file in *.mp4; do
  output="720p_${file}"
  ffmpeg -i "$file" -vf "scale=1280:720" -c:v libx264 -crf 23 "$output"
done

如果想并行处理，可以用 GNU Parallel：

# 同时处理 4 个文件
ls *.mp4 | parallel -j 4 ffmpeg -i {} -vf "scale=1280:720" -c:v libx264 -crf 23 720p_{}

我曾经在批量转码时犯过一个低级错误：忘了检查磁盘空间。结果转了一半，磁盘满了，所有输出文件都损坏了。从那以后，我每次批量转码前都会先跑 df -h 看一眼。

24.5 本章知识体系

下面这张图总结了视频压缩与转码的核心流程：

从图中可以看到，转码流程是线性的：原始视频 → 分辨率缩放 → 码率控制 → HDR 转 SDR → 输出。而批量转码则贯穿整个流程，负责管理多个任务的执行。

好了，这一章的内容就到这里。视频压缩与转码是音视频开发中的基本功，掌握了这些，你就能应对大部分转码需求了。

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