一文說通 YUV 和 RGB

色彩空間 Color Space

色彩空間色彩空間是對色彩的組織方式。藉助色彩空間和針對物理設備的測試，能夠獲得色彩的固定模擬和數字表示。色彩空間能夠只經過任意挑選一些顏色來定義，好比像彩通系統就只是把一組特定的顏色做爲樣本，而後給每一個顏色定義名字和代碼；也能夠是基於嚴謹的數學定義，好比 Adobe RGB、sRGB。markdown

色彩模型

RBG 是一種色彩模型（其實也能夠叫作顏色編碼方法），經過一組數字來描述顏色。它是一個加色模型，自己並不能表示絕對的色彩空間。可是經過和標準色彩空間的描述 Adobe RGB 和 sRGB 的組合，就能夠肯定到一個像素點的顏色。經過這個過程，圖像和文檔中的色彩，就能夠肯定下來。（所以和不一樣的色彩空間的描述來組合，在顯示器上就能看到不一樣的效果）。ide

YUV是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法（屬於PAL），是PAL和SECAM模擬彩色電視制式採用的顏色空間。svg

YUV一般用於彩色圖像/視頻處理的彩色空間。它編碼彩色圖像/視頻，同時考慮到人眼的屬性，這些屬性容許在不感知失真的狀況下減小色度組件的帶寬。使用YUV色彩空間有助於圖像/視頻壓縮。它最初用於模擬電視廣播。顏色空間YUV、YIQ、YCbCr和YPbPr都屬於YUV家族。Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等專有名詞均可以稱為YUV，彼此有重疊。「Y」表示明亮度（Luminance、Luma），「U」和「V」則是色度、濃度（Chrominance、Chroma）。函數

爲何會有 YUV

Y'UV的發明是因爲彩色電視與黑白電視的過渡時期。黑白視訊只有Y（Luma，Luminance）視訊，也就是灰階值。而彩色電視規格的定製是根據 YUV/YIQ 來處理彩色電視信號。把 UV 看作表示彩度。剩下 Y 訊號就和黑白電視的電視訊號相同，這樣能夠解決兼容問題。同時Y'UV最大的優勢在於只需佔用極少的頻寬。oop

從歷史的演變而言，其中YUV和Y'UV一般用於編碼電視的類比訊號，而YCbCr則是用來描述數位的影像訊號，適合影片與圖片壓縮以及傳輸，例如MPEG，JPEG。測試

YUV 採樣

YUV 4:4:4採樣，每個Y對應一組UV份量,一個YUV佔8+8+8 = 24bits 3個字節。編碼

YUV 4:2:2採樣，每兩個Y共用一組UV份量,一個YUV佔8+4+4 = 16bits 2個字節。spa

YUV 4:2:0採樣，每四個Y共用一組UV份量,一個YUV佔8+2+2 = 12bits 1.5個字節。.net

YUV 格式

YUV格式分爲兩個格式：緊縮格式（packed format）：將Y，U，V值存儲成Macro Pixels陣列，和RGB的存放方式相似。平面格式（planar format）：將Y，U，V的三個片段分別放置在不一樣的矩陣中。3d

展開講講就是：對於planar的YUV格式，先連續存儲全部像素點的Y，緊接着存儲全部像素點的U，隨後是全部像素點的V。對於packed的YUV格式，每一個像素點的Y,U,V是連續交叉存儲的。

YUV420類型

1.YUV420p和YUV420sp區別

由於YUV420比較經常使用，在這裏就重點介紹YUV420。YUV420分爲兩種：YUV420p和YUV420sp。咱們先看一張腦圖，對這些類型大體有個印象便可。

YUV420P

YUV420SP

2.YUV420p和YUV420sp具體分類和詳情

YUV420p：又叫planer平面模式，Y ，U，V分別再不一樣平面，也就是有三個平面。

I420:又叫YU12，安卓的模式。存儲順序是先存Y，再存U，最後存V。YYYYUUUVVV

YV12:存儲順序是先存Y，再存V，最後存U。YYYVVVUUU
複製代碼

UV420sp：又叫bi-planer或two-planer雙平面，Y一個平面，UV在同一個平面交叉存儲。

NV12:IOS只有這一種模式。存儲順序是先存Y，再UV交替存儲。YYYYUVUVUV

NV21:安卓的模式。存儲順序是先存Y，再存U，再VU交替存儲。YYYYVUVUVU
複製代碼

RGB 和 YUV 之間的轉化

HDTV（BT.601）的RGB和YUV之間的轉換。

HDTV（BT.709）的RGB和YUV之間的轉換。

YIQ是NTSC彩色電視使用的彩色空間

YDbDr，是SÉCAM中使用的顏色空間

YCbCr是YUV色彩空間的縮放和偏移版本。Y的8位範圍從16位到235。Cb和Cr的範圍爲16-240。YCbCr用於JPEG壓縮。

若是RGB數據的範圍爲0-255（黑白），就像PC中常見的那樣，則應使用如下方程來保持正確的黑白水平：

標準制定機構--國際電信聯盟無線電通訊部門（ITU-R）

ITU-R 原 CCIR，在 1982 年制訂了 BT.601 標準（也叫作 Rec.601）。

該標準確認的顏色編碼系統被稱爲 YCbCr 4:2:2，用於將隔行數位視訊模擬信號號進行數位化編碼。

接着，在 1990 年 BT.709 得到 CCIR 批准。

Rec. 709定義了R’G’B'編碼和Y’CBCR編碼，每一個顏色通道中每一個樣本有8位或10位。

該規範了高清電視的圖像編碼和信號特性。

最新版本是2015年發佈的BT.709-6。

2012年8月發佈了，Rec.2020 的初版。該標準定義了具備標準動態範圍（SDR）和廣色域（WCG）的超高清電視（UHDTV）的各個方面。

2016 年 7 月發佈了 Rec.2100。經過建議使用感知量化器（PQ）或混合對數伽馬（HLG）傳輸函數來引入高動態範圍電視（HDR-TV）

參考資料

zh.wikipedia.org/wiki/YUV#Y'…

zh.wikipedia.org/wiki/BT.601

www.vocal.com/video/rgb-a…

www.jianshu.com/p/e67f79f10…

blog.csdn.net/byhook/arti…