解释YUV444,YUV422,YUV420

秒速五厘米 2022-04-24 07:12 297阅读 0赞

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是由RGB格式的数据转换得来。

1.  `Y Y = 0.299 x R + 0.587 x G + 0.114 x B + 0`
2.  `U Cb = -0.169 x R - 0.331 x G + 0.499 x B + 128`
3.  `V Cr = 0.499 x R - 0.418 x G - 0.0813 x B + 128`
4.  
5.  `Y Y = 0.299 x R + 0.587 x G + 0.114 x B + 0`
6.  `U Cb = -0.169 x R - 0.331 x G + 0.499 x B + 128`
7.  `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

1.  `同一行的相邻4个像素数据: Y0U0V0 Y1U1V1 Y2U2V2 Y3U3V3`
2.  `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`
3.  `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。所以为了节点空间便于存储，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。

1.  `同一行的相邻4个像素数据: Y0U0V0 Y1U1V1 Y2U2V2 Y3U3V3`
2.  `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`
3.  `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.`
4.  
5.  `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。`
6.  `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。

1.  `如两行的像素数据：`
2.  `Y00U00V00 Y01U01V01 Y02U02V02 Y03U03V03 ....`
3.  `Y88U88V88 Y89U89V89 Y90U90V90 Y91U91V91 ....`
4.  
5.  `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)`
6.  `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)`
7.  
8.  `还原时只能相同位置的上下两行4个像素结合还原:`
9.  `Y00U00V88 Y01U00V88 Y02U02V90 Y03U02V90`
10. `Y88U00V88 Y89U00V88 Y90U02V90 Y91U02V90`

yuv数据还分成打包的，平面的。  
打包的意思是： yuv数据是顺序存放Y，接着U，再接着V数据存放。  
平面的意思是： yuv数据是分成三个地方存放， 一个地方只存Y数据， 一个只存U数据， 一个只存V数据