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YUV格式跟YCbCr的联系

www.MyException.Cn  网友分享于:2013-08-09  浏览:0次
YUV格式和YCbCr的联系

  YCbCrY'CbCr有的时候会被写作:YCBCR或是Y'CBCR,是色彩空间的一种,通常会用于影片中的影像连续处理,或是数字摄影系统中。Y'为颜色的亮度(luma)成分、而CBCR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。

YUV的区别和联系:

  正如几何上用坐标空间来描述坐标集合,色彩空间用数学方式来描述颜色集合。常见的3 个基本色彩模型是RGB,CMYK和YUVYCbCr 则是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU - R BT.601 建议的一部分,其实是YUV经过缩放和偏移的翻版。其中YYUV 中的Y含义一致,Cb,Cr 同样都指色彩,只是在表示方法上不同而已。在YUV 家族中,YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成员,其应用领域很广泛,JPEG、MPEG均采用此格式。一般人们所讲的YUV大多是指YCbCrYCbCr 有许多取样格式,如4:4:4, 4:2:2,4:1:1 4:2:0,其中4:1:1最为常用。

采样格式

(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2x222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]

YCbCrRGB的相互转换

  Y = 0.257*R+0.504*G+0.098*B+16
  Cb = -0.148*R-0.291*G+0.439*B+128
  Cr = 0.439*R-0.368*G-0.071*B+128

那么,由上式可以推算出:

  R = 1.164*(Y-16)+1.596*(Cr-128)

  G = 1.164*(Y-16)-0.392*(Cb-128)-0.813*(Cr-128)

  B = 1.164*(Y-16)+2.017*(Cb-128)

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