转：RGB与YCbCr颜色空间的转换（高精度测试）

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#matlab #调试 #c #video

本文介绍了RGB与YCbCr颜色空间之间的精确转换方法，并提供了实际应用中的转换公式及MATLAB验证示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

原文参考：http://www.cnblogs.com/starspace/archive/2008/12/16/1356007.html

RGB与YCbCr颜色空间的转换

在人脸检测中会用到YCbCr颜色空间，因此就要进行RGB与YCbCr颜色空间的转换，刚开始以为这个很简单，只不是加减乘除的问题，根据公式就可以了，但事实是有很多的公式，我在Baidu上找的，几乎没有什么可以能用的，一般的只有RGB转YCbCr，但是反过来就不行了，算不到正确的结果。

我在图书馆找到一篇文章《数字RGB与YCbCr颜色空间转换的精度》作者：张懿,刘旭,李海峰，在这篇文章中找到了一个正确的相互转换的公式(也可能有误的)。在下面的公式中RGB和YCbCr各分量的值的范围均为0-255。

公式如下：

//数字RGB与YCbCr颜色空间转换的精度

//在这两个公式中RGB和YCbCr各分量的值的范围均为0-255。

// RGB转换为YCbCr

// 这个公式来自：Genesis Microchip. gm6010/gm6015 Programming Guide[M]. California US: Genesis Microchip Company, 2002:85-90

// |Y   |    |16  |                    |65.738   129.057  25.06 |   |R|
// |Cb| = |128| + (1/256)*|-37.945  -74.494  112.43| *|G|
// |Cr |    |128|                   |112.439  -94.154  -18.28|   |B|

// YCbCr转换为RGB

// 这个公式来自：Genesis Microchip. gm6015 Preliminary Data Sheet[M]. California US: Genesis Microchip Company, 2001:33-34
//|R|                   |298.082  0               408.58 |   |Y   -16  |
//|G| = (1/256)*|298.082  -100.291 -208.12|* |Cb-128|
//|B|                   |298.082  516.411   0           |   |Cr -128|

加一点我的代码，为什么要加我的代码呢，不是因为写的代码好，只不过是我把上面公式中的矩阵/256算成小数了，这样子我们可以省点时间：

// RGB转换为YCbCr

for(i =0 ; i < dest->dwSize; )
{
UCHAR r,g,b;
r = sBuf[i+0];
g = sBuf[i+1];
b = sBuf[i+2];
dBuf[i+0]= (unsigned char)(r * 0.256789 + g * 0.504129 + b * 0.097906)+ 16;
dBuf[i+1]= (unsigned char)(r *-0.148223 + g * -0.290992 + b * 0.439215)+ 128;
dBuf[i+2]= (unsigned char)(r * 0.439215 + g * -0.367789 + b *-0.071426)+ 128;
i += 3;
}

// YCbCr转换为RGB

for(i =0 ; i < dest->dwSize; )
{
UCHAR y,u,v;
y = sBuf[i+0];
u = sBuf[i+1];
v = sBuf[i+2];
dBuf[i+0]= (unsigned char)(1.164383*(y- 16) + 0 + 1.596027*(v - 128));
dBuf[i+1]= (unsigned char)(1.164383*(y- 16) - 0.391762*(u - 128) - 0.812969*(v - 128));
dBuf[i+2]= (unsigned char)(1.164383*(y- 16) + 2.017230*(u - 128) + 0 );
i += 3;
}

我自己用MATLAB测试了一组数据（参数稍微调整了一下，也借鉴了一下其他的文章）

%{
工程：Y CB CR转 RGB 以及RGB转Y CB CR
时间：2014年8月13日09:34:53
整理：天空之恋
说明：
由于需要在DM642上将YCbCr信号转到RGB，借了一本书，套用书上的转换公式
结果弄出来的图像一直都是错误的，彩色失真。通过在线调试，发现从RGB装换过来的YCbCr
和转换前的输入相差太大。然后在MATLAB上用那个公式对一个像素进行转换时也是不正确，
差点给气死。。
round()是四舍五入函数
%}
clc;
ycbcr=[1.164 0 1.596;1.164 -0.392 -0.813;1.164 2.017 0]
y=86;
cb=86;
cr=115;
y0=[y-16;cb-128;cr-128]
rgb0=ycbcr*y0
rgb0=round(rgb0)
rgb1=[0.257 0.504 0.098 ; -0.148 -0.291 0.439; 0.439 -0.368 -0.071]
t0=[16;128;128]
result00=round(rgb1*rgb0+t0)
err00=[y;cb;cr]-result00

最终结果：

result00 =
86
86
115
err00 =
0
0
0