【視頻處理】YUV格式說明

YUV，是一種顏色編碼方法，Y表示明亮度(Luminance、Luma)，U和V則是色度、濃度(Chrominance、Chroma)。

YUV，Y`UV,YCbCr，YPbPr等均可以稱爲YUV，彼此有重疊。

YUV和Y`UV一般用來描述模擬信號，YCbCr與YPbPr則是用來描述數位的影像信號。

YUV顏色編碼方法相比於RGB的優點體如今兩個方面：

將亮度信息與色彩信息分離，沒有色彩信息能夠顯示完整的圖像，很好地解決了彩色電視機與黑白電視的兼容問題；

YUV不像RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸，用YUV方式傳送佔用極少的頻寬。

YUV存儲格式，主要描述像素的Y、U、V份量排列方式，分爲兩種格式：緊縮格式和平面格式。

緊縮格式(packed formats)：將Y、U、V值儲存成Macro Pixels陣列，和RGB的存放方式相似。

平面格式(planar formats)：將Y、U、V的三個份量分別存放在不一樣的矩陣中。

YUV採樣方式，主要描述像素Y、U、V份量採樣比例，即表達每一個像素時，Y、U、V份量的數目，一般有三種方式：YUV4:4:4，YUV4:2:2，YUV4:2:0。

用三個圖直觀地表示採集的方式，以黑點表示採樣該像點的Y份量，以空心圓圈表示採用該像素點的UV份量。

YUV4:4:4採樣，每個Y對應一組UV份量；YUV4:2:2採樣，每兩個Y共用一組UV份量；YUV4:2:0採樣，每四個Y共用一組UV份量。

常見YUV格式說明：YV十二、IYUV、I420、NV十二、NV21 採樣方式都是4:2:0，其存儲格式都是平面格式，下面簡要說明以上常見格式的內存佈局。

YV12

　　全部 Y 樣例都會做爲不帶正負號的char值組成的數組首先顯示在內存中。此數組後面緊接着全部 V (Cr) 樣例。V 平面的跨距爲 Y 平面跨距的一半，V 平面包含的行爲 Y 平面包含行的一半。V 平面後面緊接着全部 U (Cb) 樣例，它的跨距和行數與 V 平面相同。

IYUV和I420

  IYUV、I420和YV12的內存佈局格式是同樣的，只是U、V份量的順序是相反的，IYUV和I420格式中，U份量緊跟Y份量後，V份量緊跟U份量後，如圖所示。

NV12

　　全部 Y 樣例都會做爲由不帶正負號的char值組成的數組首先顯示在內存中，而且行數爲偶數。Y 平面後面緊接着一個由不帶正負號的char值組成的數組，其中包含了打包的 U (Cb) 和 V (Cr) 樣例，如圖 所示。當組合的 U-V 數組被視爲一個由 little-endian WORD值組成的數組時，LSB 包含 U 值，MSB 包含 V 值。NV12 是用於 DirectX VA 的首選 4:2:0 像素格式。預期它會成爲支持 4:2:0 視頻的 DirectX VA 加速器的中期要求。

NV21

　　NV21和NV12的內存佈局是同樣的，只是U、V份量交錯存儲的順序是相反的，NV21格式中，是以V-U的交錯方式存儲，如圖所示。

參考資料：

http://www.fourcc.org/yuv.php

http://wenzongliang.iteye.com/blog/1902608