YUV的基础

前段时间有个电视家软件的BUG，我在分析问题的时候，怎么都找不到原因，然后就推到了客户端。最后经过多媒体领域的技术人员分析，发现是创建surface的问题，然后修改了ACodec.cpp文件，看了一下代码，

if(def.format.video.eColorFormat == OMX_COLOR_FormatYUV420Planar)	548
			def.format.video.eColorFormat = OMX_COLOR_FormatYUV420SemiPlanar;

发现跟流媒体视频颜色格式有关，

顺便普及一下YUV的知识，待钻研多媒体框架。

在OMX中经常见到YUV相关的设置，比如：

    OMX_COLOR_FormatYUV411Planar,
    OMX_COLOR_FormatYUV411PackedPlanar,
    OMX_COLOR_FormatYUV420Planar,
    OMX_COLOR_FormatYUV420PackedPlanar,
    OMX_COLOR_FormatYUV420SemiPlanar,
    OMX_COLOR_FormatYUV422Planar,
    OMX_COLOR_FormatYUV422PackedPlanar,
    OMX_COLOR_FormatYUV422SemiPlanar,

.....

都是什么意思？

    YUV是编译true-color颜色空间（color space）的种类，Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、Chroma），Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情况，其中 YUV 和 Y'UV 通常用来描述类比讯号，而相反的 YCbCr 与 YPbPr 则是用来描述数位的影像讯号，例如在一些压缩格式内 MPEG、JPEG 中，但在现今，YUV 通常已经在电脑系统上广泛使用。YUV Formats分成两个格式：

• 紧缩格式（packed formats）：将Y、U、V值储存成Macro Pixels阵列，和RGB的存放方式类似。
• 平面格式（planar formats）：将Y、U、V的三个份量分别存放在不同的矩阵中。

紧缩格式（packed format）中的YUV是混合在一起的，对于YUV4:4:4格式而言，用紧缩格式很合适的，因此就有了UYVY、YUYV等。平面格式（planar formats）是指每Y份量，U份量和V份量都是以独立的平面组织的，也就是说所有的U份量必须在Y份量后面，而V份量在所有的U份量后面，此一格式适用于采样（subsample）。平面格式（planar format）有I420（4:2:0）、YV12、IYUV等。

常用的YUV格式

为节省带宽起见，大多数 YUV 格式平均使用的每像素位数都少于24位元。主要的采样（subsample）格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。YUV的表示法称为 A:B:C 表示法：

• 4:4:4 表示完全取样。每像素 32 位
• 4:2:2 表示 2:1 的水平取样，没有垂直下采样。每像素 16 位
• 4:2:0 表示 2:1 的水平取样，2:1 的垂直下采样。每像素 16 位
• 4:1:1 表示 4:1 的水平取样，没有垂直下采样。与其他格式相比，4:1:1 采样不太常用

最常用Y:UV记录的比重通常 1:1 或 2:1，DVD-Video 是以 YUV 4:2:0 的方式记录，也就是我们俗称的I420，YUV4:2:0并不是说只有U（即 Cb）, V（即 Cr）一定为 0，而是指U：V互相援引，时见时隐，也就是说对于每一个行，只有一个U或者V份量，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。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，如上图所示。

 *  YUV411Planar           : U,Y are subsampled by a factor of 4 horizontally
 *  YUV411PackedPlanar     : packed per payload in planar slices
 *  YUV420Planar           : Three arrays Y,U,V.
 *  YUV420PackedPlanar     : packed per payload in planar slices
 *  YUV420SemiPlanar       : Two arrays, one is all Y, the other is U and V
 *  YUV422Planar           : Three arrays Y,U,V.
 *  YUV422PackedPlanar     : packed per payload in planar slices
 *  YUV422SemiPlanar       : Two arrays, one is all Y, the other is U and V
 *  YCbYCr                 : Organized as 16bit YUYV (i.e. YCbYCr)
 *  YCrYCb                 : Organized as 16bit YVYU (i.e. YCrYCb)
 *  CbYCrY                 : Organized as 16bit UYVY (i.e. CbYCrY)
 *  CrYCbY                 : Organized as 16bit VYUY (i.e. CrYCbY)
 *  YUV444Interleaved      : Each pixel contains equal parts YUV