什么是YUV、RGB?

简介: 介绍什么是YUV
  • 由来

    • 通常我们用RGB表示一种彩色。计算机系统里的LCD显示的数据就是RGB来表示每个像素的颜色。而在我们生活里,有黑白电视机与彩色电视机两种,拍摄节目源时不可以用两种不同的摄像机来存放两种图像数据。所以为了兼容两种电视机,专家就引入YUV格式代替RGB,其中Y表示亮度, U和V表示色差。 黑白电视机只用Y信号, 而彩色电视机可由YUV转换成RGB再显示颜色。通常我们所用的YUV格式是 ITU-R 的标准 , 也叫YCbCr.
  • YUV与RGB的换算规则

    Y     Y = 0.299 x R + 0.587 x G + 0.114 x B + 0 
    U    Cb = -0.169 x R - 0.331 x G + 0.499 x B + 128 
    V    Cr = 0.499 x R - 0.418 x G - 0.0813 x B + 128 
    
  • YUV4:4:4

    • 其实就是YUV的数据各占用8位, 每个像素都由YUV组成
    • 同一行的相邻4个像素数据:

               Y0U0V0    Y1U1V1   Y2U2V2  Y3U3V3

      存储时: Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3

即每个像素YUV的数据都会存放起来,为什么叫4:4:4? 意思就是4个像素里的数据有4个Y, 4个U, 4个V

  • YUV4:2:2

    • 其实绝大部分相邻的两个像素,数据差异应不大。所以为了节省空间便于存储,丢失每个像素的部分数据。专家研究表 明我们人对亮度比较敏感,而对色彩不怎么敏感。所以每个像素的亮度Y数据是绝对不动的,而色差数据可以进行丢弃。
      同一行的相邻4个像素数据: Y0U0V0 Y1U1V1 Y2U2V2 Y3U3V3

         存储时:    Y0 U0  Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3,每两个相邻的像素, 一个丢弃V数据,一个丢弃U数据

      为什么叫4:2:2?意思就是相邻的4个像素里有4个Y, 2个U, 2个V。 按上面存储的顺序也叫YUYV。但还原成RGB数据必须需要YUV, 像第一个像素只有Y0U0是没法还原的,这时只能用下一像素的V1数据。还原时的YUV: [Y0U0V1] [Y1U0V1] [Y2U2V3] [Y3U2V3],这样还原理论上会对图像的质量有影响的,但我们看不出来的.

  • YUV4:2:0

    • 专家们进一步研究表示,每一行的相邻两个像素与下一行同位置的两个像素数据差异不大,可以进一步的丢数据。如两行的像素数据:

          Y00U00V00   Y01U01V01   Y02U02V02   Y03U03V03  ....  
          Y88U88V88   Y89U89V89   Y90U90V90   Y91U91V91  ....

      存储时:Y00U00 Y01 Y02U02 Y03 ,每个像素的Y数据保留, 两个像素数据只保留一个U数据。这一行不保留V数据(YUV: 420),Y88V88 Y89 Y90V90 Y91,两个像素数据只保留一个V数据, 这行不保留U数据(YUV: 402),还原时只能相同位置的上下两行4个像素结合还原:

        Y00U00V88  Y01U00V88  Y02U02V90  Y03U02V90
        Y88U00V88  Y89U00V88  Y90U02V90  Y91U02V90

下一节介绍YUV数据两种存储方式(平面、打包)

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