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上篇我們講解了RGB圖像如何轉YCbCr格式的圖像，圖像圖YCbCr格式下完成了處理，最終可能還是要轉回RGB圖像的格式。

這個其實很簡單，也有現成的公式，比如下面這個公式。

我們在我們在img_process_pkt包的image_process類中新建一個ycbcr2rgb的task，直接把公式實現一下。

仿真文件tb_image_sim如下，先將RGB圖像數據轉換成YCbCr格式，然后再將YCbCr格式的圖片轉換回RGB的格式，然后分別保存RGB每個通道的圖片和RGB的圖片。

最后我們雙擊sim文件夾下的top_tb.bat文件，完成系統的自動化仿真。

打開image文件夾，發現生成的圖像并不是我們期望的圖片。

再看看單通道的圖片，也都不太正常的樣子。

出現了問題就要分析，回頭再看看公式，如下所示，以R為例，如果兩項之和大于255或者小于0，超出了圖像8位無符號位的范圍，而我們在task中沒有考慮超出范圍的情況，可能會造成結果溢出，造成圖像不正常。還有一點，就是數據格式的隱形轉換，雖然y，cb，cr和R，G，B等數據都是8位無符號數據，但是由于系數有小數，系統很明顯會轉換成有符號實數進行計算。

我們可以先把范圍限定一下，如下所示：

再看看生成的圖像，除了紅色通過有些改進，其它通道變得更加糟糕了，RGB圖像也是一樣。

這說明了什么呢？說明并不只是最后結果有問題，而是中間的計算也存在的問題。為了方便，我們是直接使用的小數進行實數的運算，而在可綜合FPGA的RTL代碼中，根本不可能這樣運算的。這樣運算的后果就是如果某一步結果超出了范圍，就會照成最終結果的不可控。可以這樣理解，還是以R的求解為例，如果相加的兩項有一項都超出了0-255的范圍，那這項的值其實就已經不對了，更不要說兩項都超出范圍，甚至G的三項都超出范圍，這就是我們常說的一步錯，步步錯。

那問題應該如何解決呢？要按照可綜合FPGA的RTL代碼的思維進行設計，先對公式合并化簡到如下的形式。

中間的結果用無符號數進行保存，并對位數進行適當的擴展，然后所有正項分別相加，所有負向也分別相加，最后根據正負項的大小進行相應的加減和范圍的判斷，總而言之，就是每一步的運算都是可控的。如下所示。

我們再看看轉換后生成的圖片，都正常了。

本篇的內容，看似簡單，但是非常的重要，因為涉及到了軟件編程中數據范圍的控制，當然在FPGA的硬件編程中，時刻都要關注數據是否會規定的范圍，這也是軟件編程和硬件編程的一個重大的區別。