正在將YCbCr轉換爲RGB可逆？

Question

我正在玩弄一些不同的圖像格式，並遇到了我發現奇怪的東西。當從RGB轉換到YCbCr然後再轉換到RGB時，結果與我開始的結果非常相似（像素值的差值幾乎總是小於4）。但是，當我從YCbCr轉換爲RGB，然後再轉換回YCbCr時，我經常會得到截然不同的值。有時候數值會超過40個。

我不確定這是爲什麼。我的印象是，可以通過YCbCr表達的顏色是RGB中的顏色的一部分，但看起來這是完全錯誤的。 YCbCr中是否有一些已知的顏色子集可以轉換爲RGB然後回到原始值？

我使用的是要轉換的代碼（基於this site）：

def yuv2rgb(yuv): 
    ret = [] 
    for rows in yuv: 
    row = [] 
    for y, u, v in rows: 
     c = y - 16 
     d = u - 128 
     e = v - 128 
     r = clamp(1.164*c +   1.596*e, 16, 235) 
     g = clamp(1.164*c - 0.392*d - 0.813*e, 16, 240) 
     b = clamp(1.164*c + 2.017*d   , 16, 240) 
     row.append([r, g, b]) 
    ret.append(row) 
    return ret 

def rgb2yuv(rgb): 
    ret = [] 
    for rows in rgb: 
    row = [] 
    for r, g, b in rows: 
     y = int(0.257*r + 0.504*g + 0.098*b + 16) 
     u = int(-0.148*r - 0.291*g + 0.439*b + 128) 
     v = int(0.439*r - 0.368*g - 0.071*b + 128) 
     row.append([y, u, v]) 
    ret.append(row) 
    return ret 

編輯：

我創造了這個問題的一個基本的3D圖形。所有的點都是小於10的點。它形成了一個非常有趣的形狀。 X是CB，Y是Cr和Z是Y.

Answer 1

據我所知，你應該能夠往返於這兩種格式以最小的精度損失轉換。

該網站you have mentioned有另一套稱爲「RGB到全範圍YCbCr」和「全範圍YCbCr到RGB」的轉換公式，我相信這些是你應該使用的，我認爲它應該使你能夠轉換向前和向後沒有任何問題。

編輯：

既然這些公式沒有爲你工作，我會分享我在Android中使用的RGB和YUV之間的轉換公式：

R = clamp(1 * Y +  0 * (U - 128) + 1.13983 * (V - 128), 0, 255); 
G = clamp(1 * Y + -0.39465 * (U - 128) + -0.5806 * (V - 128), 0, 255); 
B = clamp(1 * Y + 2.03211 * (U - 128) +  0 * (V - 128), 0, 255); 

Y = clamp(0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B, 0, 255); 
U = clamp(-0.14713 * R + -0.28886 * G + 0.436 * B + 128, 0, 255); 
V = clamp(0.615 * R + -0.51499 * G + -0.10001 * B + 128, 0, 255); 

我已經只是試了一下，似乎來回工作。注意128的總和和減法，因爲這個YUV表示由無符號字節範圍（0..255）組成，RGB也是如此（如通常一樣），所以如果你真的需要（16..235）和（16 .. 240）您的YCbCr範圍，您可能需要另一個公式。

Answer 2

正如我在我的評論中所說的，你的第一個問題是你使用y而不是c在yuv2rgb的循環內進行計算。

第二個問題是，您將RGB值限制在錯誤的範圍內：RGB應該是0..255。

的RGB計算應該是這樣的：

r = clamp(1.164*c +   1.596*e, 0, 255) 
    g = clamp(1.164*c - 0.392*d - 0.813*e, 0, 255) 
    b = clamp(1.164*c + 2.017*d   , 0, 255)