视频，图像，像素，分辨率，RGB， YUV简单说明

文中图片源于李超老师，仅作个人笔记

目录：

视频
图像
像素
分辨率
RGB
屏幕
图像与屏幕的关系
RGB色彩问题
分辨率与宽高比
帧率
码流
YUV,以及各个分量
YUV与RGB的关系
YUV常见格式
YUV 的存储格式
ffmpeg 关于 YUV的几条命令

---

视频：

图像
图像由像素组成，如下图中的一个一个的小格子

像素
像素由 RGB组成的，RGB(红绿蓝三个颜色)

分辨率
分辨率：横向的像素个数 * 纵向的像素个数

RGB

屏幕
由无数的发二极管组成的屏幕，每三个发光二极管(红 绿 蓝)组成一个像素，根据我们的图像数据,颜色信息，去控制屏幕上这些发光二极管，从而形成不同的颜色，最终形成我们真正看到的颜色。

图像与屏幕的关系

RGB色彩问题
有些时候 图像并不是RGB格式，而是BGR格式。所以有些图像展示的时候 颜色不对，就是因为他本身的数据格式是BGR，也是三原色，但是三原色的排列顺序 与 RGB格式是不同的，所以最终送给显示器去显示的时候，送的是BGR数据，而显示器的驱动并不知道数据的格式，他都是以RGB的数据格式来处理 并在屏幕上渲染，所以呈现出来的色彩效果当然不对。

所以对于这种BGR数据 要做格式转换，转换成RGB数据，再送给驱动处理。

BMP格式的图像文件 使用的是 BGR格式，所以显示BMP格式图像的时候，需要先做一个格式转换，将BGR格式的数据抓换位 RGB格式 再送给驱动处理。

PPI : 每英寸的像素数，和分辨率很类似，但是这个指标表述的是一个屏幕的质量，如这个屏幕一寸长的距离内一共放了几个像素点。

DPI ： 每英寸的点数，和PPI类似

当一英寸距离内放置像素数超过300，就属于视网膜级别，即我们人眼已经区分不出来 它里面是由像素组成的。

---

分辨率与宽高比

视频的格式常见的宽高比 16/9 4/3(以前的老电视 显示器)。对于视频的宽高比不是 16/9 或者 4/3的视频，那他属于非标准的视频分辨率，对于这类分辨率，我们要做转换，将其宽高比 转换成 16/9或者4/3

帧率

码流：

YUV 以及各个分量

与我们熟知的RGB类似，YUV也是一种颜色编码方法，主要用于电视系统以及模拟视频领域，它将亮度信息（Y）与色彩信息（UV）分离，没有UV信息一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的，这样的设计很好地解决了彩色电视机与黑白电视的兼容问题。并且，YUV不像RGB那样要求三个独立的视频信号同时传输，所以用YUV方式传送占用极少的频宽

为什么要使用YUV: YUV 存储的数据要比 RGB少很多

YUV，分为三个分量，“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰度值；而“U”和“V” 表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色

Y分量：明亮度

U分量 即Cb分量 ：色彩 蓝色 分量

V分量 即Cr分量 : 色彩 红色分量

YUV与RGB的关系

YUV常见格式

YUV 的存储格式

RGB 的码流，如果换算成以位为单位的码流 就要乘8，因为在网络传输的时候是以位为单位的，如 1M的带宽，实际是指1M 的比特位，而不是1M的字节数。

YUV的码流 换算与 RGB类似

ffmpeg 关于 YUV的几条命令

1 先使用ffmpeg 从多媒体文件中获取到 YUV数据

ffmpeg -i input.mp4 -an -c:v rawvideo -pix_fmt yuv420p out.yuv

ffmpeg -i input.mp4
-an  //：audiono  表示没有音频，过滤音频
-c:v   rawvideo  // codec:video  表示视频编解码，rawvideo  表示对多媒体文件中视频 使用rawvideo做处理，获取YUV数据
-pix_fmt yuv420p out.yuv // 指定输出的YUV数据格式为 yuv420p 

2 播放 YUV

ffplay -pix_fmt yuv420p -s 608x368 out.yuv

ffplay 
-pix_fmt yuv420p  //指定播放的格式
-s 608x368 //指定播放分辨率 
out.yuv

3 播放 Y 分量

ffplay -pix_fmt yuv420p -s 608x368 -vf extractplanes=‘y’ out.yuv

ffplay  -pix_fmt yuv420p -s 608x368 
-vf extractplanes='y'  // -vf 表明滤波 从YUV数据中 单独播放Y分量
out.yuv

4 提取 各个分量

ffplay -i file.mp4 -filter_comples ‘extractplanes=y+u+v[y][u][v]’ -map ‘[y]’ y.yuv -map ‘[u]’ u.yuv -map ‘[v]’ v.yuv

ffplay  -i file.mp4 
 -filter_comples //复杂滤波
'extractplanes=y+u+v[y][u][v]'  //从YUV数据中 单独播放 Y分量  U分量  V分量   综括号中的代表前面的别名
-map '[y]' y.yuv  // -map y用于有多个输出是使用，引用 别名，生成需要的文件
-map '[u]' u.yuv
 -map '[v]' v.yuv

5 播放 Y分量，注意播放格式
ffplay -pix_fmt gray -s 608x368 y.yuv

ffplay 
-pix_fmt gray //播放格式是 单色  并不是完整的YUV数据
-s 608x368 y.yuv

6 播放 U分量，注意 播放格式 ，分辨率
ffplay -pix_fmt gray -s 304x184 y.yuv

ffplay 
-pix_fmt gray //播放格式是 单色  并不是完整的YUV数据
-s 304x184 y.yuv //分辨率应该是 原YUV整体数据分辨率的一半：304x184

播放V分量 与 U分量类似