yuv 与rgb之间的变换-第1章
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YUV 与RGB之间的变换
kinpoagilent 楼主
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颜色空间是一个三维坐标系统，每一种颜色由一个点表示。在 RGB 颜色空间中，红，绿，蓝是基本元素。RGB 格式是显示器通常使用的格式。在
YUV 空间中，每一个颜色有一个亮度信号 Y，和两个色度信号 U 和
V。亮度信号是强度的感觉，它和色度信号断开，这样的话强度就可以在不影响颜色的情况下改变。YUV 格式通常用于
PAL制，即欧洲的电视传输标准，而且缺省情况下是图像和视频压缩的标准。
大多数的计算机图形工作者熟悉 RGB，而大多数的具有图像背景的则熟悉
YUV。RGB可以认为是三个分别表示红，绿，蓝颜色的灰度图像。把它们组合在一起就可以产生各种各样的颜色。
YUV
使用RGB的信息，但它从全彩色图像中产生一个黑白图像，然后提取出三个主要的颜色变成两个额外的信号来描述颜色。把这三个信号组合回来就可以产生一个全彩色图像。
那么 YUV 是怎么产生的呢？当时，工程师们需要找到一种办法来使彩色电视广播可以兼容黑白电视。他们使用的彩色信号也需要保全带宽因为
RGB 数据不能适合信号空间的限制。通过合并颜色信息，YUV 使用比 RGB 更小的带宽，并且与黑白电视兼容。
YUV 使用红，绿，蓝的点阵组合来减少信号中的信息量。Y 通道描述 Luma 信号，它与亮度信号有一点点不同，值的范围介于亮和暗之间。
Luma 是黑白电视可以看到的信号。U （Cb） 和 V （Cr） 通道从红 （U） 和蓝 （V）
中提取亮度值来减少颜色信息量。这些值可以从新组合来决定红，绿和蓝的混合信号。
一些对 YUV 的较深的研究揭示了当从视频图像中提取时，为什么蓝色总是看起来不很舒服的两个原因。U 通道的范围是从红到黄，V
通道的范围是从蓝到黄。因为黄色其实是红和绿，红色基本上被传输三次，
绿色是两次而蓝色只有一次。重建亮度部份揭示了另外一个原因，蓝色通道只有11％的亮度。
Luma = 30％ 红 ＋ 59％ 绿 ＋ 11％ 蓝
下面简介一下YUV和RGB的转换。
VGA卡通过设置红，蓝，绿三色的强度来显示颜色。这三种颜色形成笛卡尔坐标系统的轴线。任何一种颜色都是这个颜色空间的一点。你不需要使用这个坐标来定义颜色空间的一点。一个灰度图像只使用颜色空间中那些有着相同红，蓝，绿强度的点。
我们可以作一个坐标，其中红，蓝，绿是相等的。这个坐标叫做亮度坐标。我们还可以通过从亮度中提取红和蓝部份作两个新的坐标。新的坐标是红和蓝的色度值，用于添加颜色到图像中。亮度坐标标识为
Y，蓝的色度坐标标识为 U，红的色度坐标标识为
V。我们建立的这三个新坐标形成了JPEG图像中使用的三个部份。以下的公式用于在这两个坐标系统之间互相转换。
Y=0。299R＋0。587G＋0。114B
U=…0。1687R…0。3313G＋0。5B＋128
V=0。5R…0。4187G…0。0813B＋128
R=Y＋1。402 （V…128）G
=Y…0。34414 （U…128）…0。71414（V…128）B
=Y＋1。772（U…128）
需要注意的是我们只使用RGB颜色空间中三个坐标都为正的象限。当我们从YUV转换到RGB时，我们必须确保坐标不是负数而且它们没有超过允许的最大值。那么为什么我们要使用YUV颜色空间呢？那时因为人的眼睛对亮度的敏感高于对色度的敏感。通常
JPEG 在进行其它任何压缩前会丢掉 3/4 的色度信息。这可以减少图像所要存储信息的1/2。如果三个部份全部存储的话，4
pixels就需要3 x 4 = 12个值。如果两个部份的 3/4 的信息可以丢掉不要的话，我们就只需要 1 x 4 ＋ 2 x 1 =
6 个值。
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2007…11…16 16：16：50编辑 引用
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YUV图象存储机制：
Y：U：V=8：4：4
Y： 占用1个字节（8bit）
U；V： 每2个象素占用1个字节（8bit）；及每个象素占4bit
Y：U：V=8：2：2
Y： 占用1个字节（8bit）
U；V： 每4个象素占用1个字节（8bit）；及每个象素占2bit
用解码器对该文件（clock。mpg）解压后产生的〃YUV〃目标码文件的说明：
Y文件的长度为：84；480 BYTE
U；V文件的长度分别为：21；120 BYTE
84480/21120=4
对该组YUV文件可得出结论：Y：U：V=8：2：2
RGB图象存储机制：
R：表示红色信息；占用1个字节（8bit）
G：表示绿色信息；占用1个字节（8bit）
B：表示蓝色信息；占用1个字节（8bit）
R：G：B = 8：8：8
YUV与RGB图象之间的变换关系：
Y= 0。2990R＋0。5870G＋0。1140B
U=…0。1687R…0。3313G＋0。5000B ＋ 128
V= 0。5000R…0。4187G…0。0813B ＋ 128
反变换关系：
R= 1。0Y ＋ 0 ＋1。402 （V…128）
G= 1。0Y … 0。34413（U…128）…0。71414（V…128）
B= 1。0Y ＋ 1。772 （U…128）＋0
另一种变换关系：
Y =
U = R … G
V = B … G
反变换：
G = Y …
R = U ＋ G
B = V ＋ G
说明：式中表示
