Python与FPGA——RGB2YCbCr

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前言

  本系列课程结合软件与硬件，以图像为主要研究对象。课程素材主要借鉴《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》，并将MATLAB改成Python。

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一、RGB转YCbCr

  RGB转YCbCr有以下几个标准，标准不同，转换公式不同，本文只给出标准3的转换公式。

1. 标准清晰度电视（SDTV）
2. 清晰度电视（HDTV）
3. full range 或者 pc range

  full range 或者 pc range公式如下：
[ Y C b C r ] = [ 0 128 128 ] + [ 0.299 0.587 0.114 − 0.169 − 0.331 0.500 0.500 − 0.419 − 0.081 ] × [ R G B ] , 其中 { R / G / B ∈ [ 0 , 255 ] Y / C b / C r ∈ [ 0 , 255 ] (1) \begin{bmatrix} Y\\ Cb\\ Cr\\ \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0\\ 128\\ 128\\ \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 0.299&0.587&0.114\\ -0.169&-0.331&0.500\\ 0.500&-0.419&-0.081\\ \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} R\\ G\\ B\\ \end{bmatrix},其中 \begin{cases} R/G/B \in &[0, 255]\\ Y/Cb/Cr \in &[0, 255] \end{cases}\tag{1} ​YCbCr​ ​= ​0128128​