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RGB和YUV概念

RGB方式：（必定是Packet形式存放数据）

　　①RGB565

　　②RGB888（真彩色）

　　③ARBG=RGB+A透明度

本质：只记录R、G、B三基色各自的亮度

优势：方便数字化表达，广泛用于数字化彩色显示器，计算机编程等领域。

劣势：和传统的灰度图兼容不好，表达颜色的效率不高

YUV格式

YUV即YCbCr（色彩空间）//源自2个标准，但几乎相同

　　Y表示亮度，U和V表示色度。只有Y就是黑白图像，再加上UV就是彩色图像了。//VU=128

优势：让彩色系统和传统黑白系统很好的兼容。

　　

　　

YUV 格式：

　　【YUV】①【默认】打包(packed)格式 [YUV]+[YUV]… 三分量同平面

　　【YUVp】②平面(planar)格式。使用三个数组分开存放 三个分量分别处于三个平面

　　　　①P（planar） 　　　　 [Y]+[U]+[V]

　　　　

　　　　②SP（Semi-Planar） 　[Y]+[U+V] 　　//semi半独立式

　　　　

YUV分类：

1、444  Y:U:V=4:4:4		完全取样2、422  Y:U:V=4:2:2		2:1的水平取样，垂直完全采样。3、420 	Y:U:V=4:1:1		2:1的水平取样，垂直2：1采样。	UV互相援引，即每一行4:2:0和4:0:2交替出现4、411	Y:U:V=4:1:1 	4:1的水平取样，垂直完全采样

YUV420P的4种分类：1、是否semir 2、UV先后顺序

YU12/I420: 	YYYYYYYY UU VV    =>YUV420PYV12: 		YYYYYYYY VV UU    =>YUV420PNV12: 		YYYYYYYY UVUV     =>YUV420SPNV21: 		YYYYYYYY VUVU     =>YUV420SP//P planer 表示数据存放再不同palner//S semir  表示UV一起or独自存放

YUV422

YUYV/YUY2YVYUUYVY

2、YUV和RGB的关系及转换

相互转换：用数学方法互相换算，是个典型的浮点运算过程。

YUV转灰度图：UV=128

rgb->BMP（文件头+信息头+像素数据）

按照小端存储顺序RRGB=0x00bbggrr调整然后写入像素数据

2种像素格式的转换公式（线性量化与否）

RGB常用颜色：

其中：　　#808080 Gray 灰色 即R=G=B=128

根据换算公式：

　　Y = 0.299R+0.587G+0.114B

　　U = -0.169R-0.331G+0.5B+128

　　V = 0.5R-0.419G-0.081B+128

　　↓↓↓

　　由灰度图像R=G=B可知：Y=R=G=B, U=128, V=128.

　　

故YUV420P去颜色（变成灰度图）//UV颜色→设置为128

memset(pic+wh,128,wh/2);//把后面部分的1/3像素’UV’数据转换成灰度色

3、YUV和RBG的转换

3.1 YUV和RGB的转换关系

未量化: Y/U/V ~(0-255)

1.小数形式,未量化R = Y + 1.4075 * (V-128);  G = Y - 0.3455 * (U-128) - 0.7169*(V-128);  B = Y + 1.779 * (U-128);  Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B;U = (B-Y)/1.772;    V = (R-Y)/1.402;       (U~(-128-127))或写为：Y =  0.299*R + 0.587*G + 0.114*B;U = -0.169*R - 0.331*G + 0.5  *B ;V =  0.5  *R - 0.419*G - 0.081*B;2.整数形式（减少计算量）未量化R= Y + ((360 * (V - 128))>>8) ; G= Y - (( ( 88 * (U - 128)  + 184 * (V - 128)) )>>8) ; B= Y +((455 * (U - 128))>>8) ;Y = (77*R + 150*G + 29*B)>>8;U = ((-44*R  - 87*G  + 131*B)>>8) + 128;V = ((131*R - 110*G - 21*B)>>8) + 128 ;

量化就是让通过线性变换让Y 或 U 或V 处于一定的范围内， 比如让Y (0,255) 变到 Y’ (16,235) 就这样来实行： Y’ = Y*[(235-16)/255] +16

量化后的公式( Y~(16,235) U/V ~(16,240) ) 量化

1.小数形式yuv --> rgbR = 1.164*Y + 1.596 * V - 222.9G = 1.164*Y - 0.392 * U - 0.823 * V+ 135.6B = 1.164*Y + 2.017 * U- 276.8 rgb --> yuv Y = 0.257*R' + 0.504*G' + 0.098*B' + 16U = -0.148*R' - 0.291*G' + 0.439*B' + 128V = 0.439*R' - 0.368*G' - 0.071*B' + 1282.整数的形式（减小计算量）   ( Y~(16,235)  U/V ~(16,240)  )yuv --> rgbR = (298*Y + 411 * V - 57344)>>8G = (298*Y - 101* U - 211* V+ 34739)>>8B = (298*Y + 519* U- 71117)>>8rgb --> yuv Y= (  66*R + 129*G +  25*B)>>8 +  16 U= ( -38*R -  74*G + 112*B)>>8 + 128V= ( 112*R -  94*G -  18*B)>>8 + 128

在转换的过程中需要注意： U，V相较于Y的数据比例

3.2 RGB转YUV

unsigned char clip_value(unsigned char x,unsigned char min_val,unsigned char  max_val){
   	if(x>max_val)		return max_val;	else if(x
   
    > 8) + 16  ;          			u = (unsigned char)( ( -38 * r -  74 * g + 112 * b + 128) >> 8) + 128 ;          			v = (unsigned char)( ( 112 * r -  94 * g -  18 * b + 128) >> 8) + 128 ;			*(ptrY++) = clip_value(y,0,255);			if (j%2==0&&i%2 ==0)	*(ptrU++) =clip_value(u,0,255);			else					{
   if (i%2==0)	*(ptrV++) =clip_value(v,0,255);}		}	}	return true;}
   

3.3 YUYV转RGB24

#define Y0	0#define U	1#define Y1	2#define	V	3 #define R	0#define G	1#define	B	2 int yuv422_rgb24(unsigned char *yuv_buf, unsigned char *rgb_buf, unsigned int width, unsigned int height){
   	int yuvdata[4];	int rgbdata[3];	unsigned char *rgb_temp; 	unsigned int i, j; 	rgb_temp = rgb_buf;	for (i = 0; i < height * 2; i++) {
   		for (j = 0; j < width; j+= 4) {
   			/* get Y0 U Y1 V */			yuvdata[Y0] = *(yuv_buf + i * width + j + 0);			yuvdata[U]  = *(yuv_buf + i * width + j + 1);			yuvdata[Y1] = *(yuv_buf + i * width + j + 2);			yuvdata[V]  = *(yuv_buf + i * width + j + 3); 			/* the first pixel */			rgbdata[R] = yuvdata[Y0] + (yuvdata[V] - 128) + (((yuvdata[V] - 128) * 104 ) >> 8);			rgbdata[G] = yuvdata[Y0] - (((yuvdata[U] - 128) * 89) >> 8) - (((yuvdata[V] - 128) * 183) >> 8);			rgbdata[B] = yuvdata[Y0] + (yuvdata[U] - 128) + (((yuvdata[U] - 128) * 199) >> 8); 			if (rgbdata[R] > 255)  rgbdata[R] = 255;		 			if (rgbdata[R] < 0) rgbdata[R] = 0;						if (rgbdata[G] > 255)  rgbdata[G] = 255;		 			if (rgbdata[G] < 0) rgbdata[G] = 0;						if (rgbdata[B] > 255)  rgbdata[B] = 255;		 			if (rgbdata[B] < 0) rgbdata[B] = 0;									*(rgb_temp++) = rgbdata[R] ;			*(rgb_temp++) = rgbdata[G];			*(rgb_temp++) = rgbdata[B];						/* the second pix */ 			rgbdata[R] = yuvdata[Y1] + (yuvdata[V] - 128) + (((yuvdata[V] - 128) * 104 ) >> 8);			rgbdata[G] = yuvdata[Y1] - (((yuvdata[U] - 128) * 89) >> 8) - (((yuvdata[V] - 128) * 183) >> 8);			rgbdata[B] = yuvdata[Y1] + (yuvdata[U] - 128) + (((yuvdata[U] - 128) * 199) >> 8);					if (rgbdata[R] > 255)  rgbdata[R] = 255;		 			if (rgbdata[R] < 0) rgbdata[R] = 0;						if (rgbdata[G] > 255)  rgbdata[G] = 255;		 			if (rgbdata[G] < 0) rgbdata[G] = 0;						if (rgbdata[B] > 255)  rgbdata[B] = 255;		 			if (rgbdata[B] < 0) rgbdata[B] = 0;						*(rgb_temp++) = rgbdata[R];			*(rgb_temp++) = rgbdata[G];			*(rgb_temp++) = rgbdata[B];				}	}	return 0;}

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