RGB与YUV的格式转换

    大多数的图像处理操作都是基于RGB格式的，而一般摄像头采集的图像都为YUV格式，所以我们就需要了解YUV与RGB之间的转换。不过在进行格式转换之前，首先要对YUV和RGB格式做个初步的了解。

1.RGB

    物理上的三基色分别是红（red）、绿（green）、蓝（blue）。现代的显示器技术就是通过组合不同强度的红绿蓝三原色，来达成几乎任何一种颜色。在图像的储存中，通过记录每个像素的红绿蓝强度，来记录图像，称为RGB模型。现在常用的PNG和BMP就是RGB模型。RGB模型将色度，亮度和饱和度放在一起表示，难以分开，所以细节处难以进行数字化的调整。

2.YUV

    YUV模型又被称为亮度-色度模型，在YUV空间中，每一个颜色都有一个亮度信号Y和两个色度信号U和V。我们可以在不影响色度的情况下改变亮度信号。

    （1）YUV的采样格式：主流的采样方式有三种： YUV4：4：4，YUV4：2：0，YUV4：2：2（下图中黑点表示Y分量，空心圆圈表示UV分量）。

        YUV4：4：4   ：每一个Y对应一组UV分量，如下图：

        YUV4：2：0   ：每四个Y共用一组UV分量，如下图：

        YUV4：2：2   ：每两个Y共用一组UV分量，如下图：

    （2）YUV的存储格式：两大类：planar和packed。

        对于planar的YUV格式：先连续存储所有像素点的Y，随后存储UV，存储类型表示为采样方式后缀加P。

        对于packed的YUV格式：每个像素点的Y、U、V连续交错存储，存储类型表示为采样方式后缀加SP。

        选取部分存储方式举例：

3.YUV与RGB之间的转换

    转换公式：

     我们把公式转换一下：

    除了YUV之外，我们也有可能接触到YCbCr，它是基于YUV格式的一个偏移。

    下面给出RGB与YCbCr之间的转换：

4.代码实现

    自己定义实现YUV到RGB的代码：按照YUV和RGB的变换公式，逐像素访问Y、U、V分量的值，并转换为RGB。

    基于opencv实现：opencv提供了YUV到RGB的转换函数，只需构造包含YUV的mat。下面的代码src是YUV格式，dst是RGB格式，准换调用cvtcolor函数即可。如果是RGB转换成YUV，cvtcolor的参数改为CV_BGR2YUV_I420。

    基于ffmpeg实现：利用ffmpeg中的swscale实现YUV到RGB的转换，转换过程中，构造AVPicture结构。