一文说通 YUV 和 RGB

色彩空间 Color Space

色彩空间色彩空间是对色彩的组织方式。借助色彩空间和针对物理设备的测试，能够获得色彩的固定模拟和数字表示。色彩空间能够只经过任意挑选一些颜色来定义，好比像彩通系统就只是把一组特定的颜色做为样本，而后给每一个颜色定义名字和代码；也能够是基于严谨的数学定义，好比 Adobe RGB、sRGB。markdown

色彩模型

RBG 是一种色彩模型（其实也能够叫作颜色编码方法），经过一组数字来描述颜色。它是一个加色模型，自己并不能表示绝对的色彩空间。可是经过和标准色彩空间的描述 Adobe RGB 和 sRGB 的组合，就能够肯定到一个像素点的颜色。经过这个过程，图像和文档中的色彩，就能够肯定下来。（所以和不一样的色彩空间的描述来组合，在显示器上就能看到不一样的效果）。ide

YUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL），是PAL和SECAM模拟彩色电视制式采用的颜色空间。svg

YUV一般用于彩色图像/视频处理的彩色空间。它编码彩色图像/视频，同时考虑到人眼的属性，这些属性容许在不感知失真的状况下减小色度组件的带宽。使用YUV色彩空间有助于图像/视频压缩。它最初用于模拟电视广播。颜色空间YUV、YIQ、YCbCr和YPbPr都属于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）。函数

为何会有 YUV

Y'UV的发明是因为彩色电视与黑白电视的过渡时期。黑白视讯只有Y（Luma，Luminance）视讯，也就是灰阶值。而彩色电视规格的定制是根据 YUV/YIQ 来处理彩色电视信号。把 UV 看作表示彩度。剩下 Y 讯号就和黑白电视的电视讯号相同，这样能够解决兼容问题。同时Y'UV最大的优势在于只需占用极少的频宽。oop

从历史的演变而言，其中YUV和Y'UV一般用于编码电视的类比讯号，而YCbCr则是用来描述数位的影像讯号，适合影片与图片压缩以及传输，例如MPEG，JPEG。测试

YUV 采样

YUV 4:4:4采样，每个Y对应一组UV份量,一个YUV占8+8+8 = 24bits 3个字节。编码

YUV 4:2:2采样，每两个Y共用一组UV份量,一个YUV占8+4+4 = 16bits 2个字节。spa

YUV 4:2:0采样，每四个Y共用一组UV份量,一个YUV占8+2+2 = 12bits 1.5个字节。.net

YUV 格式

YUV格式分为两个格式：紧缩格式（packed format）：将Y，U，V值存储成Macro Pixels阵列，和RGB的存放方式相似。平面格式（planar format）：将Y，U，V的三个片段分别放置在不一样的矩阵中。3d

展开讲讲就是：对于planar的YUV格式，先连续存储全部像素点的Y，紧接着存储全部像素点的U，随后是全部像素点的V。对于packed的YUV格式，每一个像素点的Y,U,V是连续交叉存储的。

YUV420类型

1.YUV420p和YUV420sp区别

由于YUV420比较经常使用，在这里就重点介绍YUV420。YUV420分为两种：YUV420p和YUV420sp。咱们先看一张脑图，对这些类型大体有个印象便可。

YUV420P

YUV420SP

2.YUV420p和YUV420sp具体分类和详情

YUV420p：又叫planer平面模式，Y ，U，V分别再不一样平面，也就是有三个平面。

I420:又叫YU12，安卓的模式。存储顺序是先存Y，再存U，最后存V。YYYYUUUVVV

YV12:存储顺序是先存Y，再存V，最后存U。YYYVVVUUU
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UV420sp：又叫bi-planer或two-planer双平面，Y一个平面，UV在同一个平面交叉存储。

NV12:IOS只有这一种模式。存储顺序是先存Y，再UV交替存储。YYYYUVUVUV

NV21:安卓的模式。存储顺序是先存Y，再存U，再VU交替存储。YYYYVUVUVU
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RGB 和 YUV 之间的转化

HDTV（BT.601）的RGB和YUV之间的转换。

HDTV（BT.709）的RGB和YUV之间的转换。

YIQ是NTSC彩色电视使用的彩色空间

YDbDr，是SÉCAM中使用的颜色空间

YCbCr是YUV色彩空间的缩放和偏移版本。Y的8位范围从16位到235。Cb和Cr的范围为16-240。YCbCr用于JPEG压缩。

若是RGB数据的范围为0-255（黑白），就像PC中常见的那样，则应使用如下方程来保持正确的黑白水平：

标准制定机构--国际电信联盟无线电通讯部门（ITU-R）

ITU-R 原 CCIR，在 1982 年制订了 BT.601 标准（也叫作 Rec.601）。

该标准确认的颜色编码系统被称为 YCbCr 4:2:2，用于将隔行数位视讯模拟信号号进行数位化编码。

接着，在 1990 年 BT.709 得到 CCIR 批准。

Rec. 709定义了R’G’B'编码和Y’CBCR编码，每一个颜色通道中每一个样本有8位或10位。

该规范了高清电视的图像编码和信号特性。

最新版本是2015年发布的BT.709-6。

2012年8月发布了，Rec.2020 的初版。该标准定义了具备标准动态范围（SDR）和广色域（WCG）的超高清电视（UHDTV）的各个方面。

2016 年 7 月发布了 Rec.2100。经过建议使用感知量化器（PQ）或混合对数伽马（HLG）传输函数来引入高动态范围电视（HDR-TV）

参考资料

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…