YUV420转RGB

Posted 2023-03-12

【中文标题】YUV420转RGB

【英文标题】：YUV420 to RGB conversion

【发布时间】：2011-09-27 12:04:50

【问题描述】：

我使用这个公式将一个 RGB 矩阵转换为 YUV 矩阵：

Y  =      (0.257 * R) + (0.504 * G) + (0.098 * B) + 16
Cr = V =  (0.439 * R) - (0.368 * G) - (0.071 * B) + 128
Cb = U = -(0.148 * R) - (0.291 * G) + (0.439 * B) + 128

然后我对矩阵进行了 4:2:0 色度子采样。我认为我这样做是正确的，我从 YUV 矩阵中取出 2x2 子矩阵，将值从最小到最大排序，并取中间 2 个值的平均值。

然后我使用来自 Wikipedia 的公式来访问 Y、U 和 V 平面：

size.total = size.width * size.height;
y = yuv[position.y * size.width + position.x];
u = yuv[(position.y / 2) * (size.width / 2) + (position.x / 2) + size.total];
v = yuv[(position.y / 2) * (size.width / 2) + (position.x / 2) + size.total + (size.total / 4)];

我正在使用 OpenCV，所以我尽力解释：

y = src.data[(i*channels)+(j*step)];
u = src.data[(j%4)*step + ((i%2)*channels+1) + max];
v = src.data[(j%4)*step + ((i%2)*channels+2) + max + (max%4)];

src 是 YUV 二次采样矩阵。我是否正确解释了该公式？

这是我将颜色转换回 RGB 的方法：

bgr.data[(i*channels)+(j*step)] = (1.164 * (y - 16)) + (2.018 * (u - 128)); // B
bgr.data[(i*channels+1)+(j*step)] = (1.164 * (y - 16)) - (0.813 * (v - 128)) - (0.391 * (u - 128)); // G
bgr.data[(i*channels+2)+(j*step)] = (1.164 * (y - 16)) + (1.596 * (v - 128));   // R

问题是我的图像没有恢复到原来的颜色。

以下是图片供参考： http://i.stack.imgur.com/vQkpT.jpg（二次抽样） http://i.stack.imgur.com/Oucc5.jpg（输出）

我知道我现在应该从 YUV444 转换为 RGB，但我不太明白剪辑函数在我在 Wiki 上找到的示例中的作用。

C = Y' − 16
D = U − 128
E = V − 128

R = clip(( 298 * C           + 409 * E + 128) >> 8)
G = clip(( 298 * C - 100 * D - 208 * E + 128) >> 8)
B = clip(( 298 * C + 516 * D           + 128) >> 8)

>>是否意味着我应该移位？

如果有任何帮助/cmets，我将不胜感激！谢谢

更新

尝试进行 YUV444 转换，但它只是让我的图像显示为绿色。

        y = src.data[(i*channels)+(j*step)];
        u = src.data[(j%4)*step + ((i%2)*channels+1) + max];
        v = src.data[(j%4)*step + ((i%2)*channels+2) + max + (max%4)];

        c = y - 16;
        d = u - 128;
        e = v - 128;

        bgr.data[(i*channels+2)+(j*step)] = clip((298*c + 409*e + 128)/256);
        bgr.data[(i*channels+1)+(j*step)] = clip((298*c - 100*d - 208*e + 128)/256);
        bgr.data[(i*channels)+(j*step)] = clip((298*c + 516*d + 128)/256);

还有我的剪辑功能： 整数剪辑（双值） 返回（值 > 255）？ 255：（值

【问题讨论】：

原图在这里：i.stack.imgur.com/LYW0C.jpg

【参考方案1】：

在将 WebM 帧解码为 RGB 时，我遇到了同样的问题。经过几个小时的搜索，我终于找到了解决方案。

从这里获取 SCALEYUV 函数：http://www.telegraphics.com.au/svn/webpformat/trunk/webpformat.h

然后要解码来自 YUV 的 RGB 数据，请看这个文件： http://www.telegraphics.com.au/svn/webpformat/trunk/decode.c

搜索“py = img->planes[0];”，有两种算法可以转换数据。我只尝试了简单的方法（在“// 然后回退到更便宜的方法”之后）。

代码中的注释也参考这个页面：http://www.poynton.com/notes/colour_and_gamma/ColorFAQ.html#RTFToC30

非常适合我。

【参考方案2】：

由于 UV 确实会压缩图像，因此您不会得到完全相同的图像。 你不要说结果是完全错误（即错误）还是不完美

R = clip(( 298 * C           + 409 * E + 128) >> 8)
G = clip(( 298 * C - 100 * D - 208 * E + 128) >> 8)
B = clip(( 298 * C + 516 * D           + 128) >> 8)

>> 8 是位移位，相当于除以 256。这只是为了让您以整数单位而不是浮点数进行所有算术运算

【讨论】：

嗨，马丁，感谢您这么快的回复！我的剪辑功能到底应该做什么？

您需要以 0-255 之间的值结束，因此 clip() 需要检查此范围。请注意，您不能只做 (R & 0xff)，因为 256 的值将显示为黑色

这样的东西会起作用，对吧？剪辑（x） 如果 x > 255 x = 255;否则，如果（x

嗯，我的图像现在显示为绿色。这可能是由于我的子采样错误或我如何访问 YUV 值造成的吗？

【参考方案3】：

正在试验 wiki 上的公式，发现混合公式：

byte c = (byte) (y - 16);
byte d = (byte) (u - 128);
byte e = (byte) (v - 128);

byte r = (byte) (c + (1.370705 * (e))); 
byte g = (byte) (c - (0.698001 * (d)) - (0.337633 * (e)));
byte b = (byte) (c + (1.732446 * (d)));

为我的图像产生“更好”的错误，只是使一些黑点变成纯绿色（即 rgb = 0x00FF00），这更适合检测和校正......

维基来源：https://en.wikipedia.org/wiki/YUV#Y.27UV420p_.28and_Y.27V12_or_YV12.29_to_RGB888_conversion