用OpenCV制作VHS复古风格老视频

不用Premiere，不用PhotoShop，不用App，也可以用OpenCV制作视频滤镜！
最近流行起一股复古风，于是不懂剪辑视频的我也想搞一搞这种复古风格老视频。

处理前 处理后

首先看看有什么特点：

• 标清分辨率（大约480）
• 既有模糊又有锐化
• 色彩饱和度低
• 紫边（镜头色散）
• 色调偏黄（索尼大法黄？）

那么一步一步来

• 首先读取一张图片，或视频里的每一帧

img = cv2.imread('test.jpg')

• 调整图片大小

copy = cv2.resize(img, (640, 480))

• 高斯模糊，然后锐化

# blur
copy = cv2.GaussianBlur(copy, (3, 3), 0)
# sharpen 
kernel = np.array([[0, -1, 0], [-1, 5, -1], [0, -1, 0]])
copy = cv2.filter2D(copy, -1, kernel)

模糊再锐化

• 降低色彩饱和度

这里的思路是将图片转成HSV色彩空间，降低S的值即可降低色彩饱和度，最后再转回默认的BGR色彩空间

HSV = cv2.cvtColor(copy, cv2.COLOR_BGR2HSV)
S = HSV[:, :, 1]
S[:, :] = S[:, :] * 0.8
copy = cv2.cvtColor(HSV, cv2.COLOR_HSV2BGR)

可以看见原本的鲜艳红色变得暗淡了

降低色彩饱和度

• 制作紫边

紫边的出现是因为镜头对不同颜色的折射率不同而导致的色散现象，老的摄影机镜头对色散的处理都不是很好，因此紫边是老视频里最重要的特点之一！

主要思路是让R、G、B分别上下左右移动若干像素。
例如让所有的红色向左移动5像素

cols = copy.shape[1]
move = 5
# pick one channel to translate, 0:B 1:G 2:R
toLeft = copy[:, :, 2]
toLeft[:, :cols - move] = toLeft[:, move:]

红色左移5像素

如上图，可以看见移动5像素太过于夸张了，那么移动1或2像素就比较像了
那么将B左移1，G上移1，R右移1，得到下面的效果

move = 1
cols = copy.shape[1]
toLeft = copy[:, :, 0]
toLeft[:, :cols - move] = toLeft[:, move:]
toRight = copy[:, :, 2]
toRight[:, move:] = toRight[:, :cols - move]
    
rows = copy.shape[0]
toUp = copy[:, :, 1]
toUp[:rows - move:] = toUp[move:, :]

RGB各移动1像素

• 让图片变黄（如果不喜欢黄色可以跳过这一步）

直接让减小B和G的值就行了

B = copy[:, :, 0]
B[:, :] = B[:, :] * 0.94
G = copy[:, :, 1]
G[:, :] = G[:, :] * 0.99

变黄的图片

• 其他

也许还有一些例如黑线、随机噪点等操作，看个人口味

将上述操作用于视频

• 首先将上述操作封装成一个函数：

def VHSImage(src):
    # blablabla
    return result

• 读取原视频，处理每一帧，写入新视频，最后合并新视频和旧音频

def doWithVideo(src, output = 'out.mp4'):
    cap = cv2.VideoCapture(src)
    width = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)
    height = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)
    fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
    framecount = cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT)
    print('total frame: {}'.format(framecount))

    videoheight = int(480)
    videowidth = int(float(videoheight) / float(height) * float(width))
    videosize = (videowidth, videoheight)

    cachePrefixName = time.strftime('%Y%m%d_%H%M%S')
    cacheVideoName = "{}.cachevideo.mp4".format(cachePrefixName)
    cacheAudioName = "{}.cacheaudio.mp3".format(cachePrefixName)

    cc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
    out = cv2.VideoWriter(cacheVideoName, cc, fps, videosize)
    if out.isOpened() == False:
        print('fail to open video writer')
        return False

    currentframeindex = 0
    while cap.isOpened():
        ret, frame = cap.read()
        if ret == False:
            break
        frame = cv2.resize(frame, videosize)
        frame = VHSImage(frame)
        # cv2.imshow('frame', frame)
        # cv2.waitKey(1)
        out.write(frame)
        print('progress:{}/{}'.format(currentframeindex, framecount))
        currentframeindex += 1
    cap.release()
    out.release()
    print('finish progress')
    
    # ffmpeg -i INPUT_VIDEO -f mp3 -vn OUTPUT_AUDIO
    # ffmpeg -i INPUT_VIDEO -i INPUT_AUDIO -c:v copy OUTPUT_VIDEO
    print('remix audio and video')
    os.system("ffmpeg -i {} -f mp3 -vn {}".format(src, cacheAudioName))
    # check audio file if exists
    if os.path.exists(cacheAudioName):
        # remix audio and video
        os.system("ffmpeg -i {} -i {} -c:v copy {}".format(cacheVideoName, cacheAudioName, output))
        print("cleaning cache")
        os.system("rm -rf {} {}".format(cacheAudioName, cacheVideoName))
    else :
        # rename this no-audio video
        os.system("mv {} {}".format(cacheVideoName, output))
    print("finish remix")
    print("done")

最后上源码地址：https://gayhub.com/ZJamm1993/VHS_STYLE_VIDEO