图像色彩表示方法：YUV、YCbCr

图像色彩表示方法：YUV、YCbCr

本篇主要是图像色彩表示方法：YUV、YCbCr

YUV、YCbCr图像：每一个像素点由Y（亮度）、UV（色度）或者CbCr（色度）来构成。YUV是早期用于模拟彩色电视的编码，YCbCr是数字图像的编码。在目前的设计中，很多人将YUV和YCbCr混着说，大多数情况下，一般是指YCbCr。通过对Y、Cb、Cr的量化，一般也会采用8bit对他们进行表示。

YUV、RGB两种表示方式是相对比较常用的；还有其他的表示方式，例：HSV/HSL（色相、饱和度、明度/亮度------修图软件）、CMYK（印刷输出）等（在此不再一一叙述）。

YUV（YCbCr）444、422、420等格式说明

简单来说：人眼对亮度（Y）极其敏感，但对色彩（Cb/Cr）的细节分辨力较弱。因此，我们可以保留完整的亮度，但丢弃大部分色彩细节，在几乎不影响视觉体验的情况下，将数据量压缩到原来的一半甚至三分之一。

此时的444、422、420与RGB888中的888不同，并不是表示量化比特数。

YUV 4:4:4、4:2:2、4:2:0 是什么？它们是色度子采样格式。

它们代表什么数字？（通常，J : a : b 表示相对于亮度采样率对色度进行采样的比率）。

J = 水平采样参考（通常为4，表示亮度宽度）。

a = 第一行中 Cb/Cr 采样数（对于 4 像素宽度）。

b = 第二行中 Cb/Cr 采样数（与第一行相比的变化）。

4:4:4：没有子采样。每像素都有完整的 Y、Cb、Cr。

4:2:2：水平方向，色度减半。每 2 个像素共享一个 Cb/Cr对，垂直不变。

4:2:0：水平和垂直方向，色度减半。每 4 个像素（2x2 块）共享一个 Cb/Cr 对。

下图为422的理解示意图。

下图为420的理解示意图

YUV444：全分辨率。每个像素都有自己的 Y、U、V。数据量 = 100%（与 RGB 相比约 24bpp）。质量最好。适合后期制作、抠像（绿幕）、专业显示器。带宽巨大。

YUV422：水平采样减半。每两个水平像素共享一个Cb/Cr 对。数据量 = 2/3（约 16bpp）。质量损失极小（人眼难以察觉到水平颜色细节损失）。适合专业广播、HDMI 传输、高端消费级摄像机。

YUV420：水平和垂直采样均减半。每四个像素（2x2块）共享一个 Cb/Cr 对。数据量 = 1/2（约 12bpp）。是压缩效率最高的。适合网络视频（YouTube、Netflix）、蓝光、社交媒体。边缘处可能出现颜色伪影。

如果需要做图像处理时，需要将YUV422和YUV420转换为YUV444，即每个像素点都需要有YUV。

在进行传输时，一定要查看规定的传输要求，按照要求进行传输。例：YUV422在ITU-R BT.656 / BT.601 标准（标清视频接口）：顺序为 Cb, Y, Cr, Y，周而复始。

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