【一】.基本原理
這次的實驗是將yuv格式的圖像轉換爲rgb格式。兩種彩色空間互相轉換的公式如下：
1.RGB轉YUV:
Y=0.2990*R+0.5870*G+0.1140*B
U=-0.1684*R+-0.3316*G+0.5*B
V=0.5*R-0.4187*G-0.0813*B
2.YUV轉RGB：
R = Y+(R-Y) = Y+1.14075(V-128)
G = Y+(G-Y) = Y-0.7169(V-128)-0.3455(U-128)
B = Y+(B-Y) = Y+1.779(U-128)
爲了編程實現該功能，首先需要了解的是兩種不同格式的文件的數據是如何組織存儲的。本次實驗的yuv文件是採用4：2：0的採樣格式，即色差信號U和V相對於亮度信號Y而言是水平方向2：1，垂直方向2：1採樣的。它在文件中是按幀的順序，先存每一幀的Y分量，接着是U分量，最後是V分量，存完第一幀再按相同的格式存儲下一幀。而本實驗的RGB文件則是按照G、B、R的順序，從上到下，從左到右地依次存儲將每個像素點的G、B、R的值。
由於代碼較長，因此考慮將功能分塊，這樣可增強代碼的可讀性而且便於後期代碼的管理。
【二】.實驗流程分析
在運行程序之前需要對project的一些參數進行設置，main函數的參數有四個，分別爲輸入的文件名，輸出的文件名，圖像的寬，圖像的高，並將工作路徑設爲輸入文件所在的路徑:
第一次運行程序，發現程序雖然通過了編譯和鏈接，但在程序運行過程中，main函數中文件讀取中的打印消息打印出來了，但在之後程序運行便崩掉了，因此可能是在調用yuv2rgb這個子函數時出現了問題。經過仔細的檢查之後發現，是因爲u和v信號的上取樣時，其中的指針賦初值時出現了問題。
sq_ubuf和sq_vbuf這兩個指針是用來指向上取樣後的UV分量，因此它們的初始值不應該與u_buffer和v_buffer指針的地址有關，且上取樣時劃紅線的兩行代碼忘記加1，導致每四個像素中的第三個像素重複賦值，而第四個像素沒有賦值，因此程序不能正常運行。發現該問題後，定義了兩個新的指針變量：
修正代碼後程序能夠正常運行，併成功生成.rgb文件，將該生成的文件用給定的rgb2yuv程序轉換爲.yuv格式後用yuvplayer播放器查看，效果圖如下：
上面的圖爲原始yuv圖像，下面的圖爲由程序轉換後得到的yuv圖像，可以清楚地看到圖像上有一些噪點，說明程序還是存在問題。初步猜測可能是在進行數據類型強制轉換時出現了問題。經過轉換公式計算後得到的浮點數的範圍可能並不一定咋在0到255之間，將其強制轉換爲範圍在0到255之間的unsigned char型數據會導致數據出錯，因此定義了三個浮點型的中間變量，用來判斷經轉換公式計算得到的數是否在0到255的範圍內，若不在此範圍內則將超出範圍的數據強制置爲0或255：
代碼經過修改後得到的.rgb文件再經過轉換得到的.yuv文件如下：
可以看到噪點已經都被消除，與源圖像幾乎已無差別。
【三】.實驗代碼及其分析
下面爲修改後的最終代碼：
main.app
yuv2rgb.app
yuv2rgb.h
【四】.實驗結果及分析
這次實驗共用了三張不同的yuv圖像進行測試，結果如下：
通過上列圖像可以看出，由於對計算後的數據進行了範圍的判斷以及相應的處理，因此不同亮度的圖像都能正常地轉換得到預期的結果。
【五】.結論
通過這次的實驗，不僅熟悉了編程語言，更重要的是在調試代碼的過程中學會如何去找錯誤和修正錯誤。在編程的過程中找錯誤是一個非常重要的能力，只有學會如何去找出錯誤纔有可能得到最後想要的結果。除此之外，用整體的眼光看待問題、分析問題也是十分重要的，這些都是需要我在之後的學習鍛鍊中不斷積累與成長的地方。