YUV采样格式及数据格式

Posted 2020-09-24 此女子

参考资料：

http://www.cnblogs.com/azraelly/archive/2013/01/01/2841269.html

http://blog.csdn.net/sunnylgz/article/details/7580628

http://blog.csdn.net/jumper511/article/details/21719313

YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的有点在于只需电泳极少的频宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。其中，Y表示明亮度，也就是灰度值；U和V表示色度，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。

亮度是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。色度则定义了颜色的两个方面-----色调和饱和度，分别用Cr和Cb来表示。其中Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异；而Cb反应的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。

 采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信息Y和色度信息UV是分离的。如果只有Y信息分量没有UV分量，那么这样表示的图像就是黑色灰度图像。

 1.采样格式

参考：http://www.cnblogs.com/xkfz007/archive/2012/07/31/2616806.html

主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1、YCbCr 4:4:4。

（1）YUV4:4:4

YUV三个信道的抽样率相同，因此在生成的图像里，每个像素的三个分量信息完整（每个分量通常8bit），经过8bit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）YUV4:2:2

每个色度信道的抽样率是亮度信道的一半。对于非压缩的8bit量化的图像来说，每个由两个水位方向相邻的像素组成的宏像素需要占用4个字节（亮度2个字节，两个色度各1个字节）

存放的码流为：Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3

映射出的像素点为：[Y0 U0 V1] [Y1 U0 V1] [Y2 U2 V3] [Y3 U2 V3]，两个Y公用一组UV

（3）YUV4:1:1

在水平方向上对色度进行4:1抽样，对于非压缩的8bit量化视频来说，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个字节内存（亮度4个字节，两个色度各1个字节）。

存放的码流为：Y0 U0 Y1 Y2 V2 Y3

映射出的像素点为：[Y0 U0 V2] [Y1 U0 V2] [Y2 U0 V2] [Y3 U0 V2]，四个Y公用一组UV

（4）YUV4:2:0

YUV4：2：0并不意味着只有Y、Cb而没有Cr分量。它指的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，即如果一行是4:2:0的话，下一行就是4:0:2，再下一行是4:2:0……。对于每个色度来说水平方向和垂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。对于非压缩的8bit量化视频来说，每个由2*2个2两2列相邻的像素组成的宏像素需要占用6个字节内存（亮度4个字节，两个色度各1个字节）。

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]

 

2.数据格式