yuv与rgb互相变换公式1

《YUV与RGB色彩空间转换公式详解》 在数字图像处理和视频编码领域，YUV和RGB是两种常见的颜色表示方式。YUV主要用于优化存储和传输，尤其在电视和视频系统中，而RGB则更符合人类视觉系统的感知，用于显示设备。两者之间的转换是图像处理中的基本操作。本文将详细介绍YUV到RGB以及RGB到YUV的转换公式，并讨论不同标准下的量化过程。 一、ITU-R BT.601-7标准 1. 模拟域转换 YUV到RGB的转换公式如下： \[ E'Y = 0.299E'R + 0.587E'G + 0.114E'B \] \[ E'Cb = -0.169E'R - 0.331E'G + 0.500E'B \] \[ E'Cr = 0.500E'R - 0.419E'G - 0.081E'B \] 其中，\( E'Y \)、\( E'R \)、\( E'G \)、\( E'B \) 的取值范围是 [0,1.0]，\( E'Cb \) 和 \( E'Cr \) 的取值范围是 [-0.5,0.5]。 1. 数字域转换 在8比特量化下，转换公式为： \[ D'Y = 1256D'R + 771D'G + 502D'B + 2^n - 1 \] \[ D'Cb = 677D'R + 150D'G + 29D'B - (2^n - 1) \] \[ D'Cr = 771D'R + 29D'G - 87D'B - (2^n - 1) \] 二、ITU-R BT.709标准 2.1 模拟域转换 YUV到RGB的转换公式为： \[ E'Y = 0.2126E'R + 0.7152E'G + 0.0722E'B \] \[ E'Cb = -0.1146E'R - 0.3854E'G + 0.5000E'B \] \[ E'Cr = 0.5000E'R - 0.4542E'G - 0.0458E'B \] 2.2 数字域转换 8比特量化时，转换公式为： \[ D'Y = 1256D'R + 541D'G + 183D'B + 128 \] \[ D'Cb = 541D'R + 183D'G + 18D'B - 128 \] \[ D'Cr = 131D'R + 131D'G - 110D'B - 128 \] 此外，还有10比特量化的情况，公式类似，但范围和系数会有所不同。 三、ITU-R BT.2020标准 3.1 模拟域转换 YUV到RGB的转换公式为： \[ E'Y = 0.2627E'R + 0.6780E'G + 0.0593E'B \] \[ E'Cb = -0.1396E'R - 0.3603E'G + 0.5000E'B \] \[ E'Cr = 0.5000E'R - 0.4598E'G - 0.0402E'B \] 3.2 数字域转换 8比特量化时，转换公式为： \[ D'Y = 1256D'R + 671D'G + 174D'B + 128 \] \[ D'Cb = 671D'R + 174D'G + 15D'B - 128 \] \[ D'Cr = 131D'R + 131D'G - 120D'B - 128 \] 同样，10比特量化的情况也有相应的转换规则。 这些转换公式反映了不同色彩空间之间的数学关系，理解并正确运用它们对于数字图像处理和视频编码至关重要。在实际应用中，根据不同的设备标准和传输需求，选择合适的量化级别和色彩空间转换方法，能够有效提高图像质量和压缩效率。