关于YUV 和 Cr Cb的区别

 

在网上找了好久，发现各种的版本，现在将其总结于此，方便人们的查看，顺便可以提提意见，看看到底是那个和那个····

 

第一种说法：

[R G B] -> [Y Cb Cr]转换
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(R,G, B 都是 8bit unsigned)
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B (亮度)
Cb = - 0.1687*R - 0.3313*G + 0.5 *B + 128
Cr = 0.5 *R - 0.4187*G - 0.0813*B + 128
[Y,Cb,Cr] -> [R,G, B] 转换
R = Y+ 1.402 *(Cr-128)
G = Y - 0.34414*(Cb-128) - 0.71414*(Cr-128)
B = Y + 1.772 *(Cb-128)
一般, C 值 (包括 Cb Cr)应该是一个有符号的数字,但这里被处理过了,方法是加上了 128.

 

第二种说法：

YUV与RGB相互转换的公式如下（RGB取值范围均为0-255）：
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
U = -0.147R - 0.289G + 0.436B
V = 0.615R - 0.515G - 0.100B
R = Y + 1.14V
G = Y - 0.39U - 0.58V
B = Y + 2.03U

第三种说法：

YUV色彩模型来源于RGB模型，该模型特点是将亮度和色度分离开，适合于图像处理领域。

应用：模拟领域

Y'= 0.299*R' + 0.587*G' + 0.114*B'

U'= -0.147*R' - 0.289*G' + 0.436*B' = 0.492*(B'- Y')

V'= 0.615*R' - 0.515*G' - 0.100*B' = 0.877*(R'- Y')

R' = Y' + 1.140*V'

G' = Y' - 0.394*U' - 0.581*V'

B' = Y' + 2.032*U'

YCbCr模型来源于YUV模型。YCbCr是 YUV 颜色空间的偏移版本.

应用：数字视频，ITU-R BT.601建议

Y’ = 0.257*R' + 0.504*G' + 0.098*B' + 16

Cb' = -0.148*R' - 0.291*G' + 0.439*B' + 128

Cr' = 0.439*R' - 0.368*G' - 0.071*B' + 128

R' = 1.164*(Y’-16) + 1.596*(Cr'-128)

G' = 1.164*(Y’-16) - 0.813*(Cr'-128) - 0.392*(Cb'-128)

B' = 1.164*(Y’-16) + 2.017*(Cb'-128)

PS:上面各个符号都带了一撇，表示该符号在原值基础上进行了伽马校正,伽马校正有助于弥补在抗锯齿的过程中，线性分配伽马值所带来的细节损失，使图像细节更加丰富。在没有采用伽马校正的情况下，暗部细节不容易显现出来，而采用了这一图像增强技术以后，图像的层次更加明晰了。所以说H264里面的YUV应属于YCbCr。

 

第四种说法：

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。

YUV和RGB的转换:
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = -0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128
V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128
R = Y + 1.402 (V-128)

G= Y - 0.34414 (U-128) - 0.71414 (V-128)

B= Y + 1.772 (U-128)

 

yuv<-->rgb

Y'= 0.299*R' + 0.587*G' + 0.114*B'

U'= -0.147*R' - 0.289*G' + 0.436*B' = 0.492*(B'- Y')

V'= 0.615*R' - 0.515*G' - 0.100*B' = 0.877*(R'- Y')

R' = Y' + 1.140*V'

G' = Y' - 0.394*U' - 0.581*V'

B' = Y' + 2.032*U'

 

yCbCr<-->rgb

Y’ = 0.257*R' + 0.504*G' + 0.098*B' + 16

Cb' = -0.148*R' - 0.291*G' + 0.439*B' + 128

Cr' = 0.439*R' - 0.368*G' - 0.071*B' + 128

R' = 1.164*(Y’-16) + 1.596*(Cr'-128)

G' = 1.164*(Y’-16) - 0.813*(Cr'-128) - 0.392*(Cb'-128)

B' = 1.164*(Y’-16) + 2.017*(Cb'-128)

Note:上面各个符号都带了一撇，表示该符号在原值基础上进行了gamma correction（伽马校正）。

yuv色彩模型来源于rgb模型，该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。

应用：basic color model used in analogue color TV broadcasting.

YCbCr模型来源于yuv模型。YCbCr is a scaled and offset version of the YUV color space.

应用：数字视频，ITU-R BT.601 recommendation

通过上面的比较可以确定，我们在h.264,mpeg等编码标准中用的yuv其实是YcbCr，

 

第五种说法：

YCbCr与RGB的相互转换　　

Y=0.299R+0.587G+0.114B

Cb=0.564(B-Y)　　

Cr=0.713(R-Y)　　

R=Y+1.402Cr　　

G=Y-0.344Cb-0.714Cr　　

B=Y+1.772Cb

第六种说法：

YUV与RGB的相互转换　

Y= 0.3*R + 0.59*G + 0.11*B

U= (B-Y) * 0.493

V= (R-Y) * 0.877

同样反过来，YUV转换成RGB的公式如下：

R = Y + 1.14V

G = Y - 0.39U - 0.58V

B = Y + 2.03U