Colors 将YCbCr转换为RGB是否可逆？

我在玩一些不同的图像格式，偶然发现了一些奇怪的东西。当从RGB转换到YCbCr，然后再转换回RGB时，结果与我开始时非常相似（像素值的差异几乎总是小于4）。然而，当我从YCbCr转换到RGB，然后再转换回YCbCr时，我通常会得到截然不同的值。有时a值会相差超过40

我不知道这是为什么。我的印象是，可以通过YCbCr表达的颜色是RGB中颜色的一个子集，但看起来这是完全错误的。YCbCr中是否有一些已知的颜色子集可以转换为RGB，然后返回到其原始值

我用于转换的代码（基于）：

编辑：

我为这个问题创建了一个基本的3D图形。所有点都是值差小于10的点。它的形状很有趣。X是Cb，Y是Cr，Z是Y

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据我所知，您应该能够以最小的精度损失从和转换为两种格式

该网站有另一套转换公式，称为“RGB到全范围YCbCr”和“全范围YCbCr到RGB”，我相信这些是你应该使用的，我认为它应该使你能够无任何问题地前后转换

编辑：

由于这些公式不适用于您，我将分享在android中用于RGB和YUV之间转换的公式：

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);

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我刚刚试过，它似乎来回地工作。请注意128的求和和和减法，因为此YUV表示法由无符号字节范围（0..255）组成，RGB也是如此（通常如此），因此如果您的YCbCr确实需要（16..235）和（16..240）范围，您可能需要另一个公式。

正如我在评论中所说，您的第一个问题是，在

yuv2rgb

中的循环内计算时使用的是

y

而不是

c

第二个问题是将RGB值钳制到错误的范围：RGB应为0..255

RGB计算应如下所示：

  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)

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不，根本不是。[以上讨论的都是针对8位的。]在满量程R'G'B'到有限量程YCbCr的情况下，这是显而易见的（只是没有）。例如，您可以在此处进行测试：

全范围R'G'B'值238、77、45通过BT.601矩阵编码为有限YCbCr：学校四舍五入后，您将获得有限范围120、90、201，但如果您将其四舍五入，您将在R'G'B'中获得238、77、44。238,77，44值将变为相同的值。哎呀。游戏结束了

在满量程RGB至满量程YCbCr的情况下。。。YCbCr中的某些值将为负R'，G'，B'。（例如，在有限范围YCbCr BT.709中，值139、151、24将为RGB-21、182、181，仅转换为全范围YCbCr。）因此，同样，没有双射

下一步，限制范围R'G'B'到限制范围YCbCr。。。同样，没有双射。YCbCr中的黑色实际上是16、128、128，只有这个。所有其他16，x，y都是不允许的[它们在xvYCC中，这是非标准的]，而它们在R，G，B中，并且所有235，128，128都是相同的。当然，前面的负R'，G'，B'也适用

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我不知道，由于范围限制为全范围。

您在

yuv2rgb

计算中使用了

y

，而不是

c

。我还没有测试过，所以我不知道这是否是问题的严重程度。谢谢你的建议！遗憾的是，使用其他公式也不起作用。例如，YCbCR值[0,0,0]变为RGB值[0134,0]，然后再转换回YCbCR值[78,83,71]。@Ric我编辑了我的回复，并包含了我个人在android中使用过的公式，您可能希望检查它们。感谢您的代码。我在[16,16,16]的YUV值上进行了试验。转换为RGB将得到[0125243]，然后再转换回[10119839]。您是对的。首先，我在2.03211元素中有一个输入错误，应该是肯定的。不仅如此，你也说得对，这些值没有转换回相同的值，但根据我的经验，它最终映射到相同的颜色。尝试转换YUV1->RGB1->YUV2->RGB2，然后RGB1和RGB2的值应大致相同。从您的示例（16,16,16）->（0125,0）->（73,92,64）->（0124,0）中可以看出，这是一个很好的打字错误！不幸的是，钳制到这个范围仍然会产生不可逆的结果。[0,0,0]处的YCbCr值转到[0135,0]处的RGB，该RGB给出的最终YCbCr值[84,88,78]@Ric

[0,0,0]

不是有效的YCbCr颜色值。每个的最小值为16。

  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)