数据压缩试验一：色彩空间转换实验（RGB、YUV）

最新推荐文章于 2023-06-13 17:09:32 发布

原创

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本文详细介绍了RGB到YUV色彩空间转换的实验，包括转换原理、实验要求、步骤和代码实现。实验中遇到的问题，如量化电平分配、上采样错误和计算精度不足等，都得到了解决。最终结果显示，经过YUV下采样压缩后的RGB图像在肉眼观察下几乎无明显差异，验证了人眼对色度信号的不敏感性。

实验原理

原理均来自上学期电视原理课程内容，主要包括以下两点

RGB 与 YUV 的对应关系
$\left\{ \begin{array}{rcl} Y&=& 0.2990&R&&+&0.5870&G&&+&0.1140&B&\\ U&=&-0.1684&R&&-&0.3316&G&&+&0.5000&B&\\ V&=&0.5000&R&&-&0.4187&G&&-&0.0813&B& \end{array} \right.$
量化电平重新分配的公式
$\{\frac{量化等级最大值-量化等级最小值}{模拟电平最大值-模拟电平最小值}\times 对应数字电平公式 + 0 电平量化等级\}$

实验要求

亮度信号量化为 255 级电平后，向上保留 20 级电平，向下保留 16 级电平，作为超越动态范围的保护带，防止造成过载。
色度信号量化为 255 级电平后，0 电平对应128 码电平，位于向上保留 15 级电平，向下保留16级电平
采用 4:2:0 的色度格式转化为 YUV 文件

实验步骤

利用实验原理的两个公式计算出新的 YUV 公式，并反推得到 RGB 公式
```
 YUV 公式为
```

$\left\{ \begin{array}{rcl} Y&=& &\frac{66R+129G+25B}{255}&&+&&16&\\\\ U&=&&\frac{-38R-74G+112B}{255}&&+&&128&\\\\ V&=&&\frac{112R-94G-18B}{255}&&+&&128& \end{array} \right.$

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数据压缩实验一 色彩空间转换

Alfred512的博客

03-18

931

数据压缩实验一 色彩空间转换对于图像色彩空间转换的实验，RGB与YUV文件之间的转换，详细介绍了两种文件的格式组成以及转换公式，详细阐述了实验流程并分析了关键代码，最后将实验结果——转换文件与原图像进行了对比。

数据压缩实验一——彩色空间转换

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03-11

719

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678

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482

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BT601 full range rgb=[0, 255], y=[16, 235], uv=[16, 240] R = 1.164 * (Y - 16) + 1.596 * (V - 128) G = 1.164 * (Y - 16) - 0.392 * (U - 128) - 0.812 * (V - 128) B = 1.164 * (Y - 16) + 2.016 * (U - 128)Y = 0.257 * R + 0.504 * G + 0.098 * B + 16 U = -0.148 * R

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