Преобразование цветового пространства PIL YCbCr -> RGB
Алгоритм, используемый PIL v1.1.7, дает «размытые» результаты. При преобразовании тех же исходных данных с помощью ffmpeg это выглядит правильно. Использование mplayer дает те же результаты, что и ffmpeg (возможно, они используют ту же библиотеку внизу). Это наводит меня на мысль, что PIL может забивать преобразования цветового пространства. Преобразование, похоже, происходит из источника в libImaging / ConvertYCbCr.c :
/* JPEG/JFIF YCbCr conversions
Y = R * 0.29900 + G * 0.58700 + B * 0.11400
Cb = R * -0.16874 + G * -0.33126 + B * 0.50000 + 128
Cr = R * 0.50000 + G * -0.41869 + B * -0.08131 + 128
R = Y + + (Cr - 128) * 1.40200
G = Y + (Cb - 128) * -0.34414 + (Cr - 128) * -0.71414
B = Y + (Cb - 128) * 1.77200
*/
Это просто комментарий в источнике, конечно, это код C, а фактическая функция реализована с помощью таблиц поиска, а не умножения матриц ( static INT16 R_Cr и т. Д. Вырезано для краткости):
void
ImagingConvertYCbCr2RGB(UINT8* out, const UINT8* in, int pixels)
{
int x;
UINT8 a;
int r, g, b;
int y, cr, cb;
for (x = 0; x < pixels; x++, in += 4, out += 4) {
y = in[0];
cb = in[1];
cr = in[2];
a = in[3];
r = y + (( R_Cr[cr]) >> SCALE);
g = y + ((G_Cb[cb] + G_Cr[cr]) >> SCALE);
b = y + ((B_Cb[cb] ) >> SCALE);
out[0] = (r <= 0) ? 0 : (r >= 255) ? 255 : r;
out[1] = (g <= 0) ? 0 : (g >= 255) ? 255 : g;
out[2] = (b <= 0) ? 0 : (b >= 255) ? 255 : b;
out[3] = a;
}
}
Я погуглил, но, похоже, есть много путаницы в "правильном" способе преобразования цветового пространства. Итак, мой вопрос: правильно ли указанное выше - и если не какой способ лучше?
редактировать: Прочитав ссылки, предоставленные Марком Рэнсомом, я обнаружил, что существуют противоречивые определения в зависимости от того, используете ли вы полный диапазон YCbCr или ограничиваете допустимый диапазон. См. Ссылки ниже для получения дополнительной информации:
Похоже, что версия PIL использует неверный алгоритм, поэтому я свернул свою собственную функцию для преобразования, которая дает правильно выглядящие результаты (версия "SDTV"). Код, приведенный ниже, для использования в будущем читателями:
from numpy import dot, ndarray, array
def yuv2rgb(im, version='SDTV'):
"""
Convert array-like YUV image to RGB colourspace
version:
- 'SDTV': ITU-R BT.601 version (default)
- 'HDTV': ITU-R BT.709 version
"""
if not im.dtype == 'uint8':
raise TypeError('yuv2rgb only implemented for uint8 arrays')
# clip input to the valid range
yuv = ndarray(im.shape) # float64
yuv[:,:, 0] = im[:,:, 0].clip(16, 235).astype(yuv.dtype) - 16
yuv[:,:,1:] = im[:,:,1:].clip(16, 240).astype(yuv.dtype) - 128
if version.upper() == 'SDTV':
A = array([[1., 0., 0.701 ],
[1., -0.886*0.114/0.587, -0.701*0.299/0.587],
[1., 0.886, 0.]])
A[:,0] *= 255./219.
A[:,1:] *= 255./112.
elif version.upper() == 'HDTV':
A = array([[1.164, 0., 1.793],
[1.164, -0.213, -0.533],
[1.164, 2.112, 0.]])
else:
raise Exception("Unrecognised version (choose 'SDTV' or 'HDTV')")
rgb = dot(yuv, A.T)
result = rgb.clip(0, 255).astype('uint8')
return result