yuv和yCbCr的差异

yuv和yCbCr的差异

一、和rgb之间换算公式的差异 yuv<-->rgb Y'= 0.299*R' + 0.587*G' + 0.114*B' U'= -0.147*R' - 0.289*G' + 0.436*B' = 0.492*(B'- Y') V'= 0.615*R' - 0.515*G' - 0.100*B' = 0.877*(R'- Y') R' = Y' + 1.140*V' G' = Y' - 0.394*U' - 0.581*V' B' = Y' + 2.032*U' yCbCr<-->rgb Y’ = 0.257*R' + 0.504*G' + 0.098*B' + 16 Cb' = -0.148*R' - 0.291*G' + 0.439*B' + 128 Cr' = 0.439*R' - 0.368*G' - 0.071*B' + 128 R' = 1.164*(Y’-16) + 1.596*(Cr'-128) G' = 1.164*(Y’-16) - 0.813*(Cr'-128) - 0.392*(Cb'-128) B' = 1.164*(Y’-16) + 2.017*(Cb'-128) Note: 上面各个符号都带了一撇，表示该符号在原值基础上进行了gamma correction   二、来源上的差异 yuv色彩模型来源于rgb模型， 该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。 应用：basic color model used in analogue color TV broadcasting.   YCbCr模型来源于yuv模型。YCbCr is a scaled and offset version of the YUV color space. 应用：数字视频，ITU-R BT.601 recommendation   ps: 通过上面的比较可以确定，我们在h.264,mpeg等编码标准中用的yuv其实是YcbCr，大家不要被名称搞混淆了

 

4．1．3．3 彩色空间的线性变换标准

为了使用人的视角特性以降低数据量，通常把RGB空间表示的彩色 图像变换到其他彩色空间。目前采用的彩色空间变换有三种：YIQ, YUV和YCrCb。每一种彩色空间都产生一种亮度分量信号和两种色 度分量信号，而每一种变换使用的参数都是为了适应某种类型的 显示设备。其中，YIQ适用于NTSC彩色电视制式， YUV适用于PAL和SECAM彩色电视制式 ， 而YCrCb适用于计算机用的显示器。

1、 YUV与YIQ模型

  在彩色电视制式中，使用 YUV 和 YIQ 模型来表示彩色图像。在 PAL 彩色电视制式中使用 YUV 模型，其中的 YUV 不是那几个英文单词的 组合词，而是符号， Y 表示亮度， UV 用来表示色差， U 、 V 是构成彩 色的两个分量；在 NTSC 彩色电视制式中使用 YIQ 模型，其中的 Y 表 示亮度， I 、 Q 是两个彩色分量

YUV 的优点：

1 、 YUV 表示法的重要性是它的亮度信号 (Y) 和色度信号 (U 、 V) 是 相互独立的 。

2 、 YUV 表示法的另一个优点是可以利用人眼的特性来降低数字彩 色图像所需要的存储容量。

 

在考虑人的视觉系统和阴极射线管(CRT)的非线性特性之后，RGB 和YUV的对应关系可以近似地用下面的方程式表示：

 

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

U = - 0.147 R - 0.289 G + 0.436 B

V = 0.615 R - 0.515 G - 0.100B

 

3 \YIQ与RGB彩色空间变换

RGB和YIQ的对应关系用下面的方程式表示：

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

I = 0.596 R - 0.275 G - 0.321 B

Q = 0.212 R - 0.523 G + 0.311 B

或者写成矩阵的形式，

 

4 YCrCb与RGB彩色空间变换

   数字域中的彩色空间变换与模拟域的彩色空间变换不同。它们 的分量使用Y、Cr和Cb来表示，与RGB空间的转换关系如下：

Y ＝0.299 R ＋0.578 G ＋0.114 B

Cr ＝(0.500 R－ 0.4187G－0.0813 B )＋128

Cb =(-0.1687 R－ 0.3313 G ＋0.500 B )＋128

或者写成矩阵的形式，

 

4. ITU-R BT.601标准摘要

   ITU-R BT.601用于对隔行扫描电视图像进行数字化，对NTSC和 PAL制彩色电视的采样频率和有效显示分辨率都作了规定。下表给 出了ITU-R BT.601推荐的采样格式、编码参数和采样频率。

    ITU-R BT.601推荐使用4∶2∶2的彩色电视图像采样格式。使 用这种采样格式时，Y用13.5 MHz的采样频率，Cr，Cb用6.75 MHz 的采样频率。采样时，采样频率信号要与场同步和行同步信号同 步。

 

1. 彩色空间之间的转换

  在数字域而不是模拟域中RGB和YCbCr两个彩色空间之间的转换关系用下式表 示：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

Cr = (0.500R - 0.4187G - 0.0813B) + 128

Cb = (-0.1687R - 0.3313G + 0.500B) + 128

 

4.1.4.2  彩色电视信号的类型

1、 复合电视信号

    包含亮度信号、色差信号和所有定时信号的单一信号叫做复合电视信号 (composite video signal)，或者称为全电视信号。

2、 分量电视信号

分量电视信号(component video signal)是指每个基色分量作为独立的电视信 号。每个基色既可以分别用R、G和B表示，也可以用亮度-色差表示，如Y、I和 Q，Y、U和V。使用分量电视信号是表示颜色的最好方法，但需要比较宽的带宽 和同步信号。

3、 S-Video信号

分离电视信号S-Video(Separated video-VHS)是亮度和色差分离的一种电视信 号，是分量模拟电视信号和复合模拟电视信号的一种折中方案。使用S-Video有 两个优点：

(1) 减少亮度信号和色差信号之间的交叉干扰。

(2) 不须要使用梳状滤波器来分离亮度信号和色差信号，这样可提高亮度信号 的带宽。

 

2、 电视扫描和同步

扫描有隔行扫描(interlaced scanning)和非隔行扫描之分。非隔 行扫描也称逐行扫描，图4-08表示了这两种扫描方式的差别。 黑白电视和彩色电视都用 隔行扫描 ， 而计算机显示图像时一般都采用非隔行扫描。