YUV格式

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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。

Y'UV 的发明是由于彩色电视与黑白电视的过渡时期[1]。黑白视讯只有 Y（Luma，Luminance）

视讯，也就是灰阶值。到了彩色电视规格的制定，是以 YUV/YIQ 的格式来处理彩色电视图像，

把 UV 视作表示彩度的 C（Chrominance或Chroma），如果忽略 C 讯号，那么剩下的 Y（Luma）

讯号就跟之前的黑白电视讯号相同，这样一来便解决彩色电视机与黑白电视机的相容问题。

Y'UV 最大的优点在于只需占用极少的带宽。 

彩色图像记录的格式，常见的有 RGB、YUV、CMYK等。彩色电视最早的构想是使用RGB
三原色来同时传输。这种设计方式是原来黑白带宽的3倍，在当时并不是很好的设计。RGB 

诉求于人眼对色彩的感应，YUV则着重于视觉对于亮度的敏感程度，Y 代表的是亮度，UV 

代表的是彩度（因此黑白电影可省略UV，相近于RGB），分别用Cr和CB来表示，因此YUV

的记录通常以 Y:UV 的格式呈现。

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。 
* 4:2:2 表示 2:1 的水平取样，没有垂直下采样。 
* 4:2:0 表示 2:1 的水平取样，2:1 的垂直下采样。 
* 4:1:1 表示 4:1 的水平取样，没有垂直下采样。 

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。至于其他常见的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、

AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、 IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。 

YUY2 

YUY2（和YUYV）格式为像素保留 Y，而 UV 在水平空间上相隔二个像素采样一次。

YVYU, UYVY格式跟YUY2类似，只是排列顺序有所不同。Y211格式是Y每2个像素采样一次，

而UV每4个像素采样一次。AYUV格式则有一 Alpha通道。 

YV12 

YV12格式与IYUV类似，每个像素都提取Y，在UV提取时，将图像2 x 2的矩阵，每个元素中

提取一个U和一个V。YV12格式和I420格式的不同处在V平面和U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）。NV12

与YV12类似，效果一样，YV12中 U 和 V 是连续排列的，而在NV12中，U 和 V 就交错排列的。