波仔
🎬 第七章 FFmpeg命令行实现音视频特效及复杂滤镜应用
📄 一句话概括

倒影＝画布加高＋把画面上下翻＋只留下半截贴到底部，再给一个从上到下的透明度渐变。 沙箱里第二路只能用 movie，用 split 接会静默出全黑。

📝 本节和前面几节的关系

7.6 的 vflip 与 7.7 的 pad 在这一节合体，做出一个真正能用的特效。 这也是本章第一个「多滤镜合成」的完整案例。

一、思路：三步拼出来

倒影本质是「下半块放一个上下翻的画面」，拆成三步：

第一步 pad 把画布加高，从 160×90 加到 160×134； 第二步把原画面 vflip；第三步只留下半截，贴到画布底部。

ffmpeg -i s7.mp4 -filter_complex "[0:v]pad=160:134:0:0[a]; [0:v]vflip,crop=160:44:0:0[b];[a][b]overlay=0:90" out.mp4

为什么裁掉上半：倒影只该映出靠下的那部分，映全了就成了「照镜子」。 44 这个高度正好是加高的那一截（134 减 90），一行不多一行不少。

二、实测：三块区域的亮度

倒影做得好不好，「淡不淡」是关键，拿区域均值量：

做法 主画面均值 倒影上段 倒影底段

倒影不加渐隐 142 165 167 加渐隐 142 140 26 渐隐加模糊 142 139 27

不加渐隐时倒影上下都是 165 左右，整块跟主画面一样亮，很假。 加了渐隐之后倒影底段只剩 26，上段还有 140，一个从亮到暗的过渡就出来了。

第三行数值跟第二行差不多，因为 gblur 只糊不压暗；糊开是为了模拟水面的散光。 要同时「淡」与「糊」，两个都要加，缺一个都不像。

三、渐隐靠的是 alpha 通道

关键那一句：

format=rgba,geq=r='r(X,Y)':g='g(X,Y)':b='b(X,Y)':a='255*(1-Y/44)'

geq 按坐标逐像素算新值。这里 r、g、b 原样不动，只改 a（透明度）： 最上面一行 Y=0，a=255（不透明）；最下面一行 Y=43，a 掉到个位数（几乎透明）。

倒影自然就「越往下越淡」，跟真实水面一个道理。 分母 44 不是随便写的，它跟倒影区的高度一致，写错了渐变就会提前到底或者到不了底。

format=rgba 不能省：yuv420p 没有 alpha 平面，geq 写了也存不下来。 这一步是「先换格式，再改透明度」，顺序反了等于白做。

四、沙箱里第二路只能用 movie

这一点必须说清楚，否则按命令行的思路写代码会得到全黑且不报错：

第二路怎么接 结果

从 split 再接一路 贴图区全黑，不报错 用 movie 读文件 正常贴上

这是 PyAV 的限制：overlay 的槽 1 只认「源滤镜」，从 split 过来的一律吃不到。 命令行里没这个毛病，同一条命令 [0:v]vflip...[b] 就够，不需要读两遍文件。

所以本节代码里 movie 把同一个文件又读了一遍—— 这只是迁就 PyAV 的写法，不是命令行的必需步骤。

五、水面效果还能再加两笔

在倒影那一路继续加滤镜，效果就出来了：

做法 加在哪

gblur=sigma=1.5 倒影那一路，做散光 noise=alls=20 倒影那一路，做细碎波纹 hflip 再贴 做成上下都翻的诡异效果

真正的水面还有横向抖动：那要靠 vflip 之后接 crop 逐帧移 x， 或者用 displace 拿另一张噪声图当位移场。这一节先做到「像那么回事」。

再加一步「只让倒影有颜色变化」也能出效果： 给倒影那一路接 hue=s=0.3，倒影变淡彩，主画面保持原色，看着像水面吸收了一部分光。

六、动手 Demo：三块区域、一条静默失败的路

下面这段代码把倒影做三遍：不加渐隐、加渐隐、渐隐加模糊，各量三块区域。 最后试一次「从 split 接第二路」，看它是不是静默全黑。

import av
from fractions import Fraction

TB = Fraction(1, 25)
ESC = u"s7.mp4".replace(u"\\", u"/").replace(u":", u"\\:")
c0 = av.open(u"s7.mp4")
base = next(c0.decode(video=0)).to_ndarray(format=u"yuv420p")
c0.close()

def mirror(padh, alpha=True, blur=None):
    hm = padh - 90
    g = av.filter.Graph()
    b = g.add_buffer(width=160, height=90, format=u"yuv420p", time_base=TB)
    pd = g.add(u"pad", u"160:%d:0:0:black" % padh)
    mv = g.add(u"movie", ESC)
    fl = g.add(u"vflip")
    cr = g.add(u"crop", u"160:%d:0:0" % hm)
    ov = g.add(u"overlay", u"0:90")
    sk = g.add(u"buffersink")
    b.link_to(pd)
    pd.link_to(ov, 0, 0)
    mv.link_to(fl)
    fl.link_to(cr)
    p = cr
    if alpha:
        fm = g.add(u"format", u"rgba")
        gq = g.add(u"geq",
                   u"r='r(X,Y)':g='g(X,Y)':b='b(X,Y)':a='255*(1-Y/%d)'" % hm)
        p.link_to(fm)
        fm.link_to(gq)
        p = gq
    if blur:
        bl = g.add(blur[0], blur[1])
        p.link_to(bl)
        p = bl
    p.link_to(ov, 0, 1)
    ov.link_to(sk)
    g.configure()
    vf = av.VideoFrame.from_ndarray(base, format=u"yuv420p")
    vf.pts = 0
    vf.time_base = TB
    b.push(vf)
    return sk.pull().to_ndarray(format=u"rgb24")

for tag, kw in ((u"不加渐隐", dict(alpha=False)),
                (u"加渐隐", dict(alpha=True)),
                (u"渐隐加模糊", dict(alpha=True, blur=(u"gblur", u"sigma=1.5")))):
    a = mirror(134, **kw)
    print(u"%-8s %dx%d  主 %3.0f  影上 %3.0f  影底 %3.0f"
          % (tag, a.shape[1], a.shape[0], a[0:90].mean(),
             a[90:105].mean(), a[-14:].mean()))

print(u"--- 第二路从 split 接（会静默失败）")
g = av.filter.Graph()
b = g.add_buffer(width=160, height=90, format=u"yuv420p", time_base=TB)
pd = g.add(u"pad", u"160:134:0:0")
sp = g.add(u"split", u"2")
fl = g.add(u"vflip")
cr = g.add(u"crop", u"160:44:0:0")
ov = g.add(u"overlay", u"0:90")
sk = g.add(u"buffersink")
b.link_to(pd)
pd.link_to(sp)
sp.link_to(ov, 0, 0)
sp.link_to(fl, 1, 0)
fl.link_to(cr)
cr.link_to(ov, 0, 1)
ov.link_to(sk)
g.configure()
vf = av.VideoFrame.from_ndarray(base, format=u"yuv420p")
vf.pts = 0
vf.time_base = TB
b.push(vf)
a = sk.pull().to_ndarray(format=u"rgb24")
print(u"split 第二路 -> 倒影区均值 %.0f" % a[90:134].mean())

实跑输出：

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7.8 视频倒影及镜面水面特效
--------------------------------------------------------------------

**① 倒影就是「下半块放一个上下翻的画面」**

**思路三步：**

**第一步 pad 把画布加高到 160×134；第二步把原画面 vflip；**
**第三步把翻过来的画面裁掉上半、只留下半，贴到画布底部。**

`ffmpeg -i s7.mp4 -filter_complex "[0:v]pad=160:134:0:0[a];`
`[0:v]vflip,crop=160:44:0:0[b];[a][b]overlay=0:90" out.mp4`

**为什么裁掉上半：倒影只该映出靠下的那部分，映全了就成了「照镜子」。**

**② 实测：三块区域的亮度**

  做法             主画面均值     倒影上段     倒影底段
  ---------------------------------------------------------
  倒影不加渐隐     142            165          167
  加渐隐           142            140          26
  渐隐加模糊       142            139          27

**不加渐隐时倒影上下都是 165 左右，整块跟主画面一样亮，很假。**
**加了渐隐之后倒影底段只剩 26，上段还有 140，一个从亮到暗的过渡就出来了。**
**第三行数值跟第二行差不多，因为 gblur 只糊不压暗；糊开是为了模拟水面的散光。**

**③ 渐隐靠的是 alpha 通道**

`format=rgba,geq=r='r(X,Y)':g='g(X,Y)':b='b(X,Y)':a='255*(1-Y/44)'`

**`geq` 按坐标逐像素算新值。这里只改 a（透明度）：**
**最上面一行 Y=0，a=255（不透明）；最下面一行 Y=43，a 掉到个位数（几乎透明）。**
**倒影自然就「越往下越淡」，跟真实水面一个道理。**

**④ 沙箱里第二路只能用 movie**

  第二路怎么接          结果
  --------------------------------------------
  从 split 再接一路     贴图区全黑，不报错
  用 movie 读文件       正常贴上

**这是 PyAV 的限制：overlay 的槽 1 只认「源滤镜」，从 split 过来的一律吃不到。**
**命令行里没这个毛病，同一条命令 `[0:v]vflip...[b]` 就够，不需要读两遍文件。**

**⑤ 水面效果还能再加两笔**

  做法                加在哪
  --------------------------------------------------
  gblur=sigma=1.5     倒影那一路，做散光
  noise=alls=20       倒影那一路，做细碎波纹
  hflip 再贴          做成「上下都翻」的诡异效果

**真正的水面还有横向抖动：那要靠 `vflip` 之后接 `crop` 逐帧移 x，**
**或者用 `displace` 拿另一张噪声图当位移场。这一节先做到「像那么回事」。**

前三行跟本节那张表一一对上：165/167、140/26、139/27。 底段从 167 掉到 26，渐隐是真的生效了，不是心理作用。

最后一行是那个静默失败的复现：倒影区均值 0， 而整段代码一个异常都没抛——这种坑只能靠量数据发现。

代码里 p = cr 之后按需串 format、geq、gblur， 用一个「当前末端」变量接力，比写三套分支短得多。

30 秒实验

  1. 改渐变：把 1-Y/44 改成 pow(1-Y/44,2)，看底段是不是更淡。
  2. 换模糊：把 sigma=1.5 改成 4，看倒影糊到什么程度。
  3. 去掉 movie：改成 split 那条路，确认它真的静默出全黑。

常见误区

  1. 忘了 format=rgba。yuv420p 没有 alpha，透明度写了也存不住。
  2. 分母写错。44 要跟倒影区高度一致，写 90 渐变就提前到底了。
  3. 在 PyAV 里用 split 接第二路。静默全黑，必须用 movie。
自测三问（点开对答案） 1. 倒影为什么要先 pad 再加高？ —— 画布不够高就没地方放倒影，pad 先把下面的空间留出来。 2. 渐隐为什么必须换 rgba？ —— 只有带 alpha 平面的格式才能存透明度，yuv420p 没有。 3. split 接 overlay 会怎样？ —— 不报错，但贴图区全黑——这是 PyAV 的限制，要用 movie。

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