谈谈RGB、YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV

1） YUV 4:4:4
  YUV三个信道的抽样率相同，因此在生成的图像里，每个象素的三个分量信息完整（每个分量通常8比特），经过8比特量化之后，未经压缩的每个像素占用3个字节。
  下面的四个像素为: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
  存放的码流为: Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3
  （2） YUV 4:2:2
  每个色差信道的抽样率是亮度信道的一半，所以水平方向的色度抽样率只是4:4:4的一半。对非压缩的8比特量化的图像来说，每个由两个水平方向相邻的像素组成的宏像素需要占用4字节内存。
  下面的四个像素为：[Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
  存放的码流为：Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3
  映射出像素点为：[Y0 U0 V1] [Y1 U0 V1] [Y2 U2 V3] [Y3 U2 V3]
  （3） YUV 4:1:1
  4:1:1的色度抽样，是在水平方向上对色度进行4:1抽样。对于低端用户和消费类产品这仍然是可以接受的。对非压缩的8比特量化的视频来说，每个由4个水平方向相邻的像素组成的宏像素需要占用6字节内存。
  下面的四个像素为: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
  存放的码流为: Y0 U0 Y1 Y2 V2 Y3
  映射出像素点为：[Y0 U0 V2] [Y1 U0 V2] [Y2 U0 V2] [Y3 U0 V2]
  （4）YUV4:2:0
  4:2:0并不意味着只有Y，Cb而没有Cr分量。它指得是对每行扫描线来说，只有一种色度分量以2:1的抽样率存储。相邻的扫描行存储不同的色度分量，也就是说，如果一行是4:2:0的话，下一行就是4:0:2，再下一行是4:2:0...以此类推。对每个色度分量来说，水平方向和竖直方向的抽样率都是2:1，所以可以说色度的抽样率是4:1。对非压缩的8比特量化的视频来说，每个由2x2个2行2列相邻的像素组成的宏像素需要占用6字节内存。
  下面八个像素为：[Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
  [Y5 U5 V5] [Y6 U6 V6] [Y7U7 V7] [Y8 U8 V8]
  存放的码流为：Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3
  Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8
  映射出的像素点为：[Y0 U0 V5] [Y1 U0 V5] [Y2 U2 V7] [Y3 U2 V7]
  [Y5 U0 V5] [Y6 U0 V5] [Y7U2 V7] [Y8 U2 V7]

YUV格式有两大类：planar和packed。
对于planar的YUV格式，先连续存储所有像素点的Y，紧接着存储所有像素点的U，随后是所有像素点的V。
对于packed的YUV格式，每个像素点的Y,U,V是连续交*存储的。

 

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。

    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。

YUV码流的存储格式其实与其采样的方式密切相关，主流的采样方式有三种，YUV4:4:4，YUV4:2:2，YUV4:2:0，关于其详细原理，可以通过网上其它文章了解，这里我想强调的是如何根据其采样格式来从码流中还原每个像素点的YUV值，因为只有正确地还原了每个像素点的YUV值，才能通过YUV与RGB的转换公式提取出每个像素点的RGB值，然后显示出来。

    用三个图来直观地表示采集的方式吧，以黑点表示采样该像素点的Y分量，以空心圆圈表示采用该像素点的UV分量。

 

先记住下面这段话，以后提取每个像素的YUV分量会用到。

1. YUV 4:4:4采样，每一个Y对应一组UV分量。
2. YUV 4:2:2采样，每两个Y共用一组UV分量。 
3. YUV 4:2:0采样，每四个Y共用一组UV分量。 

2.  存储方式

    下面我用图的形式给出常见的YUV码流的存储方式，并在存储方式后面附有取样每个像素点的YUV数据的方法，其中，Cb、Cr的含义等同于U、V。

（1） YUVY 格式 （属于YUV422）

 

YUYV为YUV422采样的存储格式中的一种，相邻的两个Y共用其相邻的两个Cb、Cr，分析，对于像素点Y'00、Y'01 而言，其Cb、Cr的值均为 Cb00、Cr00，其他的像素点的YUV取值依次类推。 （2） UYVY 格式 （属于YUV422）

UYVY格式也是YUV422采样的存储格式中的一种，只不过与YUYV不同的是UV的排列顺序不一样而已，还原其每个像素点的YUV值的方法与上面一样。

 

（3） YUV422P（属于YUV422）

YUV422P也属于YUV422的一种，它是一种Plane模式，即平面模式，并不是将YUV数据交错存储，而是先存放所有的Y分量，然后存储所有的U（Cb）分量，最后存储所有的V（Cr）分量，如上图所示。其每一个像素点的YUV值提取方法也是遵循YUV422格式的最基本提取方法，即两个Y共用一个UV。比如，对于像素点Y'00、Y'01 而言，其Cb、Cr的值均为 Cb00、Cr00。

（4）YV12，YU12格式（属于YUV420）

YU12和YV12属于YUV420格式，也是一种Plane模式，将Y、U、V分量分别打包，依次存储。其每一个像素点的YUV数据提取遵循YUV420格式的提取方式，即4个Y分量共用一组UV。注意，上图中，Y'00、Y'01、Y'10、Y'11共用Cr00、Cb00，其他依次类推。

（5）NV12、NV21（属于YUV420）

NV12和NV21属于YUV420格式，是一种two-plane模式，即Y和UV分为两个Plane，但是UV（CbCr）为交错存储，而不是分为三个plane。其提取方式与上一种类似，即Y'00、Y'01、Y'10、Y'11共用Cr00、Cb00

YUV420 planar数据， 以720×488大小图象YUV420 planar为例，

其存储格式是： 共大小为(720×480×3>>1)字节，

分为三个部分:Y,U和V

Y分量：    (720×480)个字节  

U(Cb)分量：(720×480>>2)个字节

V(Cr)分量：(720×480>>2)个字节

三个部分内部均是行优先存储，三个部分之间是Y,U,V 顺序存储。

即YUV数据的0－－720×480字节是Y分量值，         

720×480－－720×480×5/4字节是U分量    

720×480×5/4 －－720×480×3/2字节是V分量。

4 ：2： 2 和4：2：0 转换：

最简单的方式：

YUV4:2:2 ---> YUV4:2:0  Y不变，将U和V信号值在行(垂直方向)在进行一次隔行抽样。 YUV4:2:0 ---> YUV4:2:2  Y不变，将U和V信号值的每一行分别拷贝一份形成连续两行数据。

在YUV420中，一个像素点对应一个Y，一个4X4的小方块对应一个U和V。对于所有YUV420图像，它们的Y值排列是完全相同的，因为只有Y的图像就是灰度图像。YUV420sp与YUV420p的数据格式它们的UV排列在原理上是完全不同的。420p它是先把U存放完后，再存放V，也就是说UV它们是连续的。而420sp它是UV、UV这样交替存放的。(见下图) 有了上面的理论，我就可以准确的计算出一个YUV420在内存中存放的大小。 width * hight =Y（总和） U = Y / 4   V = Y / 4

 

所以YUV420 数据在内存中的长度是 width * hight * 3 / 2，

假设一个分辨率为8X4的YUV图像，它们的格式如下图：

                      YUV420sp格式如下图                                                          

 

             

                        YUV420p数据格式如下图

           

 

旋转90度的算法:

public static void rotateYUV240SP(byte[] src,byte[] des,int width,int height)
 {
   
  int wh = width * height;
  //旋转Y
  int k = 0;
  for(int i=0;i<width;i++) {
   for(int j=0;j<height;j++)
   {
               des[k] = src[width*j + i];   
         k++;
   }
  }
  
  for(int i=0;i<width;i+=2) {
   for(int j=0;j<height/2;j++)
   { 
               des[k] = src[wh+ width*j + i]; 
               des[k+1]=src[wh + width*j + i+1];
         k+=2;
   }
  }
  
  
 }

 

YV12和I420的区别        一般来说，直接采集到的视频数据是RGB24的格式，RGB24一帧的大小size＝width×heigth×3 Bit，RGB32的size＝width×heigth×4，如果是I420（即YUV标准格式4：2：0）的数据量是 size＝width×heigth×1.5 Bit。       在采集到RGB24数据后，需要对这个格式的数据进行第一次压缩。即将图像的颜色空间由RGB2YUV。因为，X264在进行编码的时候需要标准的YUV（4：2：0）。但是这里需要注意的是，虽然YV12也是（4：2：0），但是YV12和I420的却是不同的，在存储空间上面有些区别。如下： YV12 ： 亮度（行×列） ＋ U（行×列/4) + V（行×列/4）

I420 ： 亮度（行×列） ＋ V（行×列/4) + U（行×列/4）

可以看出，YV12和I420基本上是一样的，就是UV的顺序不同。

继续我们的话题，经过第一次数据压缩后RGB24－>YUV（I420）。这样，数据量将减少一半，为什么呢？呵呵，这个就太基础了，我就不多写了。同样，如果是RGB24－>YUV（YV12），也是减少一半。但是，虽然都是一半，如果是YV12的话效果就有很大损失。然后，经过X264编码后，数据量将大大减少。将编码后的数据打包，通过RTP实时传送。到达目的地后，将数据取出，进行解码。完成解码后，数据仍然是YUV格式的，所以，还需要一次转换，这样windows的驱动才可以处理，就是YUV2RGB24。

YUY2  是 4:2:2  [Y0 U0 Y1 V0]

 

yuv420p 和 YUV420的区别 在存储格式上有区别

yuv420p：yyyyyyyy uuuuuuuu vvvvv yuv420： yuv yuv yuv

     YUV420P，Y，U，V三个分量都是平面格式，分为I420和YV12。I420格式和YV12格式的不同处在U平面和V平面的位置不同。在I420格式中，U平面紧跟在Y平面之后，然后才是V平面（即：YUV）；但YV12则是相反（即：YVU）。
YUV420SP, Y分量平面格式，UV打包格式, 即NV12。 NV12与NV21类似，U 和 V 交错排列,不同在于UV顺序。
I420: YYYYYYYY UU VV    =>YUV420P
YV12: YYYYYYYY VV UU    =>YUV420P
NV12: YYYYYYYY UVUV     =>YUV420SP
NV21: YYYYYYYY VUVU     =>YUV420SP

admin 个人组	1#跳转到»倒序看帖 打印 字体大小: t T 发表于 2008-8-1 01:50 PM | 只看该作者 谈谈RGB、YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV 小知识：RGB与YUV----摘自《DirectShow实务精选》 作者：陆其明 计算机彩色显示器显示色彩的原理与彩色电视机一样，都是采用R（Red）、G（Green）、B（Blue）相加混色的原理：通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。这种色彩的表示方法称为RGB色彩空间表示（它也是多媒体计算机技术中用得最多的一种色彩空间表示方法）。 根据三基色原理，任意一种色光F都可以用不同分量的R、G、B三色相加混合而成。 F = r [ R ] + g [ G ] + b [ B ] 其中，r、g、b分别为三基色参与混合的系数。当三基色分量都为0（最弱）时混合为黑色光；而当三基色分量都为k（最强）时混合为白色光。调整r、g、b三个系数的值，可以混合出介于黑色光和白色光之间的各种各样的色光。 那么YUV又从何而来呢？在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色CCD摄像机进行摄像，然后把摄得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R－Y（即U）、B－Y（即V），最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示。 采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。 YUV与RGB相互转换的公式如下（RGB取值范围均为0-255）： Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = -0.147R - 0.289G + 0.436B V = 0.615R - 0.515G - 0.100B R = Y + 1.14V G = Y - 0.39U - 0.58V B = Y + 2.03U 在DirectShow中，常见的RGB格式有RGB1、RGB4、RGB8、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32、ARGB32等；常见的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。作为视频媒体类型的辅助说明类型（Subtype），它们对应的GUID见表2.3。 表2.3 常见的RGB和YUV格式 GUID    格式描述 MEDIASUBTYPE_RGB1    2色，每个像素用1位表示，需要调色板 MEDIASUBTYPE_RGB4    16色，每个像素用4位表示，需要调色板 MEDIASUBTYPE_RGB8    256色，每个像素用8位表示，需要调色板 MEDIASUBTYPE_RGB565    每个像素用16位表示，RGB分量分别使用5位、6位、5位 MEDIASUBTYPE_RGB555    每个像素用16位表示，RGB分量都使用5位（剩下的1位不用） MEDIASUBTYPE_RGB24    每个像素用24位表示，RGB分量各使用8位 MEDIASUBTYPE_RGB32    每个像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下的8位不用） MEDIASUBTYPE_ARGB32    每个像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下的8位用于表示Alpha通道值） MEDIASUBTYPE_YUY2    YUY2格式，以4:2:2方式打包 MEDIASUBTYPE_YUYV    YUYV格式（实际格式与YUY2相同） MEDIASUBTYPE_YVYU    YVYU格式，以4:2:2方式打包 MEDIASUBTYPE_UYVY    UYVY格式，以4:2:2方式打包 MEDIASUBTYPE_AYUV    带Alpha通道的4:4:4 YUV格式 MEDIASUBTYPE_Y41P    Y41P格式，以4:1:1方式打包 MEDIASUBTYPE_Y411    Y411格式（实际格式与Y41P相同） MEDIASUBTYPE_Y211    Y211格式 MEDIASUBTYPE_IF09    IF09格式 MEDIASUBTYPE_IYUV    IYUV格式 MEDIASUBTYPE_YV12    YV12格式 MEDIASUBTYPE_YVU9    YVU9格式 下面分别介绍各种RGB格式。 ¨RGB1、RGB4、RGB8都是调色板类型的RGB格式，在描述这些媒体类型的格式细节时，通常会在BITMAPINFOHEADER数据结构后面跟着一个调色板（定义一系列颜色）。它们的图像数据并不是真正的颜色值，而是当前像素颜色值在调色板中的索引。以RGB1（2色位图）为例，比如它的调色板中定义的两种颜色值依次为0x000000（黑色）和0xFFFFFF（白色），那么图像数据001101010111…（每个像素用1位表示）表示对应各像素的颜色为：黑黑白白黑白黑白黑白白白…。 ¨ RGB565使用16位表示一个像素，这16位中的5位用于R，6位用于G，5位用于B。程序中通常使用一个字（WORD，一个字等于两个字节）来操作一个像素。当读出一个像素后，这个字的各个位意义如下： 高字节              低字节 R R R R R G G G     G G G B B B B B 可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值： #define RGB565_MASK_RED    0xF800 #define RGB565_MASK_GREEN  0x07E0 #define RGB565_MASK_BLUE   0x001F R = (wPixel & RGB565_MASK_RED) >> 11;   // 取值范围0-31 G = (wPixel & RGB565_MASK_GREEN) >> 5;  // 取值范围0-63 B =  wPixel & RGB565_MASK_BLUE;         // 取值范围0-31 ¨ RGB555是另一种16位的RGB格式，RGB分量都用5位表示（剩下的1位不用）。使用一个字读出一个像素后，这个字的各个位意义如下： 高字节             低字节 X R R R R G G       G G G B B B B B       （X表示不用，可以忽略） 可以组合使用屏蔽字和移位操作来得到RGB各分量的值： #define RGB555_MASK_RED    0x7C00 #define RGB555_MASK_GREEN  0x03E0 #define RGB555_MASK_BLUE   0x001F R = (wPixel & RGB555_MASK_RED) >> 10;   // 取值范围0-31 G = (wPixel & RGB555_MASK_GREEN) >> 5;  // 取值范围0-31 B =  wPixel & RGB555_MASK_BLUE;         // 取值范围0-31 ¨ RGB24使用24位来表示一个像素，RGB分量都用8位表示，取值范围为0-255。注意在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGR BGR BGR…。通常可以使用RGBTRIPLE数据结构来操作一个像素，它的定义为： typedef struct tagRGBTRIPLE { BYTE rgbtBlue;    // 蓝色分量 BYTE rgbtGreen;   // 绿色分量 BYTE rgbtRed;     // 红色分量 } RGBTRIPLE; ¨ RGB32使用32位来表示一个像素，RGB分量各用去8位，剩下的8位用作Alpha通道或者不用。（ARGB32就是带Alpha通道的RGB32。）注意在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGRA BGRABGRA…。通常可以使用RGBQUAD数据结构来操作一个像素，它的定义为： typedef struct tagRGBQUAD { BYTE    rgbBlue;      // 蓝色分量 BYTE    rgbGreen;     // 绿色分量 BYTE    rgbRed;       // 红色分量 BYTE    rgbReserved;  // 保留字节（用作Alpha通道或忽略） } RGBQUAD; 下面介绍各种YUV格式。YUV格式通常有两大类：打包（packed）格式和平面（planar）格式。前者将YUV分量存放在同一个数组中，通常是几个相邻的像素组成一个宏像素（macro-pixel）；而后者使用三个数组分开存放YUV三个分量，就像是一个三维平面一样。表2.3中的YUY2到Y211都是打包格式，而IF09到YVU9都是平面格式。（注意：在介绍各种具体格式时，YUV各分量都会带有下标，如Y0、U0、V0表示第一个像素的YUV分量，Y1、U1、V1表示第二个像素的YUV分量，以此类推。） ¨ YUY2（和YUYV）格式为每个像素保留Y分量，而UV分量在水平方向上每两个像素采样一次。一个宏像素为4个字节，实际表示2个像素。（4:2:2的意思为一个宏像素中有4个Y分量、2个U分量和2个V分量。）图像数据中YUV分量排列顺序如下： Y0 U0 Y1 V0    Y2 U2 Y3 V2 … ¨ YVYU格式跟YUY2类似，只是图像数据中YUV分量的排列顺序有所不同： Y0 V0 Y1 U0    Y2 V2 Y3 U2 … ¨ UYVY格式跟YUY2类似，只是图像数据中YUV分量的排列顺序有所不同： U0 Y0 V0 Y1    U2 Y2 V2 Y3 … ¨ AYUV格式带有一个Alpha通道，并且为每个像素都提取YUV分量，图像数据格式如下： A0 Y0 U0 V0    A1 Y1 U1 V1 … ¨ Y41P（和Y411）格式为每个像素保留Y分量，而UV分量在水平方向上每4个像素采样一次。一个宏像素为12个字节，实际表示8个像素。图像数据中YUV分量排列顺序如下： U0 Y0 V0 Y1    U4 Y2 V4 Y3    Y4 Y5 Y6 Y8 … ¨ Y211格式在水平方向上Y分量每2个像素采样一次，而UV分量每4个像素采样一次。一个宏像素为4个字节，实际表示4个像素。图像数据中YUV分量排列顺序如下： Y0 U0 Y2 V0    Y4 U4 Y6 V4 … ¨ YVU9格式为每个像素都提取Y分量，而在UV分量的提取时，首先将图像分成若干个4 x 4的宏块，然后每个宏块提取一个U分量和一个V分量。图像数据存储时，首先是整幅图像的Y分量数组，然后就跟着U分量数组，以及V分量数组。IF09格式与YVU9类似。 ¨ IYUV格式为每个像素都提取Y分量，而在UV分量的提取时，首先将图像分成若干个2 x 2的宏块，然后每个宏块提取一个U分量和一个V分量。YV12格式与IYUV类似。 ¨YUV411、YUV420格式多见于DV数据中，前者用于NTSC制，后者用于PAL制。YUV411为每个像素都提取Y分量，而UV分量在水平方向上每4个像素采样一次。YUV420并非V分量采样为0，而是跟YUV411相比，在水平方向上提高一倍色差采样频率，在垂直方向上以U/V间隔的方式减小一半色差采样，如图2.12所示。 颜色问题： 我们在DVDRIP或内嵌的时候，通常会遇到一些关于颜色方面的术语，比如YUV、RGB、YV12、4:2:2、4:2:0等等。不少人刚接触到这些东西的时候，会觉得晕头转向，不知所云。 再如，不少文章中强调影片在VDM处理的过程中要选Fast recompress，但是Fast recompress、Normal recompress、Full processingmode之间又有什么区别呢？ 本文来一一为您解答这些问题。 本 文是一篇总结性的文章，所以不少段落都是直接摘自其他的文章的。在这里向原作者表示谢意。本文参考了原载于DVD Benchmark由DonMunsil & Stacey Spears原作的《The Chroma UpsamplingError（颜色Upsampling错误）》和Silky的文章。 1.什么是RGB？ RGB是红绿蓝三原色的意思，R=Red、G=Green、B=Blue。 2.什么是YUV/YCbCr/YPbPr？ 亮度信号经常被称作Y，色度信号是由两个互相独立的信号组成。视颜色系统和格式不同，两种色度信号经常被称作U和V或Pb和Pr或Cb和Cr。这些都是由不同的编码格式所产生的，但是实际上，他们的概念基本相同。在DVD中，色度信号被存储成Cb和Cr（C代表颜色，b代表蓝色，r代表红色）。 3.什么是4:4:4、4:2:2、4:2:0？ 在最近十年中，视频工程师发现人眼对色度的敏感程度要低于对亮度的敏感程度。在生理学中，有一条规律，那就是人类视网膜上的视网膜杆细胞要多于视网膜锥细胞，说得通俗一些，视网膜杆细胞的作用就是识别亮度，而视网膜锥细胞的作用就是识别色度。所以，你的眼睛对于亮和暗的分辨要比对颜色的分辨精细一些。正是因为这个，在我们的视频存储中，没有必要存储全部颜色信号。既然眼睛看不见，那为什么要浪费存储空间（或者说是金钱）来存储它们呢？ 像Beta或VHS之类的消费用录像带就得益于将录像带上的更多带宽留给黑—白信号（被称作“亮度”），将稍少的带宽留给彩色信号（被称作“色度”）。 在MPEG2（也就是DVD使用的压缩格式）当中，Y、Cb、Cr信号是分开储存的（这就是为什么分量视频传输需要三条电缆）。其中Y信号是黑白信号，是以全分辨率存储的。但是，由于人眼对于彩色信息的敏感度较低，色度信号并不是用全分辨率存储的。 色度信号分辨率最高的格式是4:4:4，也就是说，每4点Y采样，就有相对应的4点Cb和4点Cr。换句话说，在这种格式中，色度信号的分辨率和亮度信号的分辨率是相同的。这种格式主要应用在视频处理设备内部，避免画面质量在处理过程中降低。当图像被存储到MasterTape，比如D1或者D5，的时候，颜色信号通常被削减为4:2:2。 [center] 在图一中，你可以看到4:4:4格式的亮度、色度采样分布。就像图中所表示的，画面中每个象素都有与之对应的色度和亮度采样信息。[/center] 其次就是4:2:2，就是说，每4点Y采样，就有2点Cb和2点Cr。在这种格式中，色度信号的扫描线数量和亮度信号一样多，但是每条扫描线上的色度采样点数却只有亮度信号的一半。当4:2:2信号被解码的时候，“缺失”的色度采样，通常由一定的内插补点算法通过它两侧的色度信息运算补充。 [center] 图二表示了4:2:2格式亮度、色度采样的分布情况。在这里，每个象素都有与之对应的亮度采样，同时一半的色度采样被丢弃，所以我们看到，色度采样信号每隔一个采样点才有一个。当着张画面显示的时候，缺少的色度信息会由两侧的颜色通过内插补点的方式运算得到。就像上面提到的那样，人眼对色度的敏感程度不如亮度，大多数人并不能分辨出4:2:2和4:4:4颜色构成的画面之间的不同。[/center] 色度信号分辨率最低的格式，也就是DVD所使用的格式，就是4:2:0了。事实上4:2:0是一个混乱的称呼，按照字面上理解，4:2:0应该是每4点Y采样，就有2点Cb和0点Cr，但事实上完全不是这样。事实上，4:2:0的意思是，色度采样在每条横向扫描线上只有亮度采样的一半，扫描线的条数上，也只有亮度的一半！换句话说，无论是横向还是纵向，色度信号的分辨率都只有亮度信号的一半。举个例子，如果整张画面的尺寸是720*480，那么亮度信号是720*480，色度信号只有360*240。在4:2:0中，“缺失”的色度采样不单单要由左右相邻的采样通过内插补点计算补充，整行的色度采样也要通过它上下两行的色度采样通过内插补点运算获得。这样做的原因是为了最经济有效地利用DVD的存储空间。诚然，4:4:4的效果很棒，但是如果要用4:4:4存储一部电影，我们的DVD盘的直径至少要有两英尺（六十多厘米）！ [center] 图三表示了概念上4:2:0颜色格式非交错画面中亮度、色度采样信号的排列情况。同4:2:2格式一样，每条扫描线中，只有一半的色度采样信息。与4:2:2不同的是，不光是横向的色度信息被“扔掉”了一半，纵向的色度信息也被“扔掉”了一半，整个屏幕中色度采样只有亮度采样的四分之一。请注意，在4:2:0颜色格式中，色度采样被放在了两条扫描线中间。为什么会这样呢？很简单：DVD盘上的颜色采样是由其上下两条扫描线的颜色信息“平均”而来的。比如，图三中，第一行颜色采样（Line 1和Line 2中间夹着的那行）是由Line1和Line 2“平均”得到的，第二行颜色采样（Line 3和Line 4中间夹着的那行）也是同样的道理，是由Line 3和Line 4得到的。 虽然文章中多次提到“平均”这个概念，但是这个“平均”可不是我们通常意义上的(a+B)/2的平均。颜色的处理有极其复杂的算法保证其最大限度地减少失真，接近原始质量。[/center] 4.什么是YV12，什么是YUY2？ 在个人计算机上，这些YUV读出来以后会以一些格式包装起来，送给软件或硬件处理。包装的方式分成两种，一种是Packed format，把Y和相对应的UV包在一起。另一种是Planar format，把Y和U和V三种分别包装，拆成三个plane（平面）。 其中YV12和YUY2都是一种YUV的包装格式，而且两种都是Packed format。（实际上，只有YUY2才是Packed format，而YV12则是属于Planar format。） YV12和YUY2的不同，在于YV12是YUV4:2:0格式，也就是DVD/VCD上原本储存的格式。YUY2则是YUV4:2:2格式。 5.为什么影片在VDM处理的过程中要选Fast recompress？ 选择Fast recompress的原因，现得从Avisynth 2.5讲起。 Avisynth 2.5最大的特色，就是支持YV12直接处理。我们知道原始MPEG数据是YUV4:2:0，也就是YV12的格式，以前我们在做DivX/XviD压缩的时候，处理流程是： DVD/VCD(YUV 4:2:0) -> DVD2AVI(YUV 4:2:0 ->YUV4:2:2 ->YUV4:4:4-> RGB24) -> VFAPI(RGB24) -> TMPGEnc/AviUtl/VirtualDub(RGB24)-> DivX/XviD Codec(RGB24 ->YUV4:2:0) -> MPEG-4(YUV 4:2:0) ps. VFAPI 内部只能以 RGB24 传递数据，所以会转成 RGB24 输出 或是 DVD/VCD(YUV 4:2:0) -> MPG2DEC.DLL(YUV 4:2:0 ->YUV4:2:2) ->Avisynth 2.0.x(只能用支援YUV4:2:2 的滤镜，不能用 RGB24/32 的 filter) ->VirtualDub(YUV 4:2:2，不能使用 VD 的 filter，因为 VD 的 filetr 都是在 RGB32上处理，压缩时要选 Fast recompress，才会直接原封不动的送YUV4:2:2，也就是 YUY2 的数据给 Codec 压缩)-> DivX/XviD Codec(YUV 4:2:2 ->YUV4:2:0) -> MPEG-4(YUV 4:2:0) 所以以前的处理流程中间要经过好几次YUV<-> RGB 的转换。这个转换是有损的，做得越多次，原始的色彩信息就损失的越严重。而且这个转换的计算又耗时（这就可以解释为什么我们将YV12转为RGB输出时会卡的多，不过，RGB的品质真的更高的多）。那么有人（Marc FD）就想到，反正最后转成 MPEG 都要存成YUV4:2:0 的格式，那么为什么不干脆一路到底，全程都以YV12处理，也就是所有的 filter 都改写成YV12的版本，直接在YV12上做调整色彩、滤噪讯、IVTC 等工作，这样： 1. 处理的数据量少。（YV12的资料，UV 比YUY2少一半，比RGB 24/32少更多） 2. 不用转换计算 所以速度快。再加上又可以避免YUV<-> RGB 转换的损失，岂不是一举两得？ 所以支持YV12的 Avisynth 2.5 就诞生了。 但 是目前VirtualDub还是不支持 YV12，即使选 Fast recompress，VD还是会将YV12的输入转为YUY2。所以要得到全程YV12处理的好处，必须使用VirtualDubMod才行，这个改版才有支持YV12。只有在选择Fastrecompress的时候，VDM才不会进行任何处理，直接将数据丢给编码器压缩，这样就能保留YV12，实现了全程YV12。 转自： http://hi.baidu.com/chioyang/blo ... 535bfb838b1367.html 收藏 分享

admin 个人组	2# 发表于 2008-8-1 03:06 PM | 只看该作者 最近在看一些Video的东西，tool基本上已经有了一个雏形，不过突然间发现自己有点糊涂了，弄不清I420是怎么一回事了。于是我就在wiki上找了些资料，终于有了些眉目。大致整理如下：     I420是YUV格式的一种，而YUV有packed format和planar format两种，而I420属于planar format的一种。     同时I420表示了YUV的采样比例4:2:0。4:2:0的YUV并不是说没有V分量，而是指对于每一个行，只有一个U或者V分量。比如第一行里，是YUYYUY，到了第二行是YVYYVY，那么对于每一行来说就是4:2:0或者4:0:2。需要说明的是，这里的排列方式是针对packedformat而言的，因此并不适用于I420这样的planar format。Packed format和plannerformat的区别在于，packedformat中的YUV是混合在一起的，因此就有了UYVY、YUYV等等，他们在码流中排列的方式有所不同。而对于plannerformat每一个Y分量，U分量和V分量都是以独立的平面组织的，也就是说所有的U分量都在Y分量之后出现，而V分量在所有的U分量之后。就像三个大色块一样。这样的组织方式除了I420以外还有YV12、IYUV等等。     值得注意一点的是，planner format没有像packedformat那样的顺序性，那么是否意味着420和411就没有区别了呢，而且有些资料上也有写 IYUV is identical toI420。wiki上也对此有很明确的说明。表面上看IYUV和I420的data组织形式完全一样，都是4:1:1的YUV色平面组成，但是I420的UV分量是在2x2的像素点中采样得到的，而IYUV的UV分量是在1x4的行像素点中采样得到的，所以在表达的方式上还是有一定差异的。
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admin 个人组	3# 发表于 2008-8-1 03:52 PM | 只看该作者 有关YUV更详细的资料，可参考：http://www.fourcc.org/yuv.php
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zc_5200 新手上路

颜色空间是一个三维坐标系统，每一种颜色由一个点表示。在 RGB 颜色空间中，红，绿，蓝是基本元素。RGB格式是显示器通常使用的格式。在 YUV 空间中，每一个颜色有一个亮度信号 Y，和两个色度信号 U 和V。亮度信号是强度的感觉，它和色度信号断开，这样的话强度就可以在不影响颜色的情况下改变。YUV 格式通常用于PAL制，即欧洲的电视传输标准，而且缺省情况下是图像和视频压缩的标准。

   YUV使用RGB的信息，但它从全彩色图像中产生一个黑白图像，然后提取出三个主要的颜色变成两个额外的信号来描述颜色。把这三个信号组合回来就可以产生一个全彩色图像。

   YUV 使用红，绿，蓝的点阵组合来减少信号中的信息量。Y通道描述 Luma 信号，它与亮度信号有一点点不同，值的范围介于亮和暗之间。 Luma 是黑白电视可以看到的信号。U (Cb) 和 V(Cr) 通道从红 (U) 和蓝 (V) 中提取亮度值来减少颜色信息量。这些值可以从新组合来决定红，绿和蓝的混合信号。

 

在进行色彩空间转换前，需要将4：2：2格式的视频数据转换为4：4：4格式。变换方式如下图所示：

YUV和RGB的转换:
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = -0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128
V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128
R = Y + 1.402 (V-128)

G = Y - 0.34414 (U-128) - 0.71414 (V-128)

B = Y + 1.772 (U-128)