在Matlab中，当图像在YCbCr中时，如何使用色度子采样将4:4:4图像缩小到4:2:0？_Matlab_Multimedia_Subsampling

在Matlab中，当图像在YCbCr中时，如何使用色度子采样将4:4:4图像缩小到4:2:0？

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在Matlab中，当图像在YCbCr中时，如何使用色度子采样将4:4:4图像缩小到4:2:0？,matlab,multimedia,subsampling,Matlab,Multimedia,Subsampling,我已经将jpg图像从RGB转换为YCbCr，但现在必须使用色度子采样使其为4:2:0。我已经搜索过了，但没有找到任何关于如何执行此操作的信息（注意：我对Matlab非常陌生）编辑：我现在有这个，但在我设置ycbcr（：，：，2）=newCb的底部，它说“无法执行赋值，因为左侧的大小是1273-by-1910，右侧的大小是 1273-by-955-by-0。“ 您只需在每个轴上将Cb和Cr的大小调整0.5倍即可：假设： YUV = rgb2ycbcr(RGB); Y = YUV(:, :, 1

我已经将jpg图像从RGB转换为YCbCr，但现在必须使用色度子采样使其为4:2:0。我已经搜索过了，但没有找到任何关于如何执行此操作的信息（注意：我对Matlab非常陌生）

编辑：我现在有这个，但在我设置ycbcr（：，：，2）=newCb的底部，它说“无法执行赋值，因为左侧的大小是1273-by-1910，右侧的大小是 1273-by-955-by-0。“

您只需在每个轴上将

Cb

和

Cr

的大小调整0.5倍即可：

假设：

YUV = rgb2ycbcr(RGB);
Y = YUV(:, :, 1);
U = YUV(:, :, 2);
V = YUV(:, :, 3);

频道未经修改（与4:4:4格式中的4:2:0的

相同）

将样本

和

的系数降低0.5，以获得4:2:0格式：

newU = imresize(U, 0.5);
newV = imresize(V, 0.5);

在MATLAB中，您通常希望保留420结果

、

newU

、

newV

和3个矩阵（平面格式），而不是将矩阵合并为一个矩阵

4:2:0格式不规定特定组件的顺序（如I420或NV12…），因此三个矩阵被视为4:2:0格式

不使用

imresize

的下采样：

您可以使用以下代码示例向下采样

和

：

U = double(U);
newU = uint8(round((U(1:2:end, 1:2:end) + U(2:2:end, 1:2:end) + U(1:2:end, 2:2:end) + U(2:2:end, 2:2:end)) / 4));

结果相当于使用双线性插值调整大小，而不使用抗锯齿过滤器：

shrunkU = imresize(U, 0.5, 'bilinear', 'Antialiasing', false);

更新：

您发布的转换公式不正确（至少与MATLAB内置的
```
rgb2ycbcr
```
转换公式不同）。
MATLAB转换公式符合BT.601“有限范围”标准
看起来你在矩阵乘法的向量中也有错误
正如我所评论的，我建议您将420结果保存到二进制文件中

以下代码示例执行以下步骤：

不使用内置函数将RGB转换为YCbCr，并将结果与MATLAB
```
rgb2ycbcr
```
结果进行比较
从YCbCr 444转换为YCbCr 420（不使用内置功能）
将结果保存到二进制文件
```
im.yuv
```
使用命令行工具将
```
im.yuv
```
转换为PNG格式，并显示结果

代码如下：

RGB = imresize(imread('autumn.png'), [100, 170]); % Load RGB image for testing (and resize)

% Convert to YCbCr using MATLAB builtin function (used as reference)
refYUV = rgb2ycbcr(RGB);

% Conversion matrix applies BT.601 standard ("limited range").
T = [ 0.2568    0.5041    0.0979
     -0.1482   -0.2910    0.4392
      0.4392   -0.3678   -0.0714];

% Conversion offset (for "limted range" standard the offset for Y channel is 16)
offset = [16
          128
          128];

% Manual conversion from RGB to YCbCr (YUV is a shortcut name from YCbCr):
% Multiply T matrix (from the left side) by three "long rows" of RGB elements and add offsets vector.
YUV = T*(reshape(double(RGB), [], 3))' +  offset;

% Reshape YUV to the shape of RGB, and convert back to uint8.
YUV = uint8(reshape(YUV', size(RGB)));

% Verify that YUV equals refYUV (maximum difference result is 1 out of 255)
disp(['Max Diff = ', num2str(max(imabsdiff(YUV(:), refYUV(:))))]);

% Convert to YUV 420 (without builtin function):
Y = YUV(:, :, 1)
U = double(YUV(:, :, 2))
V = double(YUV(:, :, 3))
newU = uint8(round((U(1:2:end, 1:2:end) + U(2:2:end, 1:2:end) + U(1:2:end, 2:2:end) + U(2:2:end, 2:2:end)) / 4));
newV = uint8(round((V(1:2:end, 1:2:end) + V(2:2:end, 1:2:end) + V(1:2:end, 2:2:end) + V(2:2:end, 2:2:end)) / 4));

% Save result to YUV file (file format is going to be raw I420 foramt):
% Make sure to transpose the matrix before saving (becuase MATLAB is "column major", and fomrat is "row major").
f = fopen('im.yuv', 'w');
fwrite(f, Y', 'uint8');
fwrite(f, newU', 'uint8');
fwrite(f, newV', 'uint8');
fclose(f);

% Convert im.yuv to PNG format using FFmpeg (free command line tool).
% For Windows system, download stable stsatic build from https://ffmpeg.zeranoe.com/builds/
% Place ffmpeg.exe in the same path of the script (just for testing withing MATLAB)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
[status, cmdout] = system('ffmpeg -y -s 170x100 -i im.yuv -pix_fmt yuv420p im.png');

% Read and show im.png for testing:  
I = imread('im.png');
imshow(I)

结果（转换为YCbCr 420并使用FFmpeg转换回RGB后）：