講解一些視頻格式知識，YUV格式與RGB之間的相互轉(zhuǎn)換，區(qū)別與比較

顏色空間是一個三維坐標(biāo)系統(tǒng)，每一種顏色由一個點(diǎn)表示。在 RGB 顏色空間中，紅，綠，藍(lán)是基本元素。RGB 格式是顯示器通常使用的格式。

在 YUV 空間中，每一個顏色有一個亮度信號 Y，和兩個色度信號 U 和 V。亮度信號是強(qiáng)度的感覺，它和色度信號斷開，這樣的話強(qiáng)度就可以

在不影響顏色的情況下改變。YUV 格式通常用于 PAL制，即歐洲的電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)，而且缺省情況下是圖像和視頻壓縮的標(biāo)準(zhǔn)。

YUV 使用RGB的信息，但它從全彩色圖像中產(chǎn)生一個黑白圖像，然后提取出三個主要的顏色變成兩個額外的信號來描述顏色。把這三個信號組

合回來就可以產(chǎn)生一個全彩色圖像。

YUV 使用紅，綠，藍(lán)的點(diǎn)陣組合來減少信號中的信息量。Y 通道描述 Luma 信號，它與亮度信號有一點(diǎn)點(diǎn)不同，值的范圍介于亮和暗之間。

Luma 是黑白電視可以看到的信號。U （Cb） 和 V （Cr） 通道從紅 （U） 和藍(lán) （V） 中提取亮度值來減少顏色信息量。這些值可以從新組合來決定紅，

綠和藍(lán)的混合信號。

YUV和RGB的轉(zhuǎn)換：

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

U = -0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128

V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128

R = Y + 1.402 （V-128） G

= Y - 0.34414 （U-128） - 0.71414 （V-128） B

= Y + 1.772 （U-128）

以前，一直沒明白yuv和YcbCr之間的差異，想必有些朋友也會有同樣的疑惑。所以，我看完之后就記載下來了。

一、和rgb之間換算公式的差異

yuv《--》rgb

Y‘= 0.299*R’ + 0.587*G‘ + 0.114*B’

U‘= -0.147*R’ - 0.289*G‘ + 0.436*B’ = 0.492*（B‘- Y’）

V‘= 0.615*R’ - 0.515*G‘ - 0.100*B’ = 0.877*（R‘- Y’）

R‘ = Y’ + 1.140*V‘

G’ = Y‘ - 0.394*U’ - 0.581*V‘

B’ = Y‘ + 2.032*U’

yCbCr《--》rgb

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

R’ = 1.164*（Y’-16） + 1.596*（Cr‘-128）

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

B‘ = 1.164*（Y’-16） + 2.017*（Cb’-128）

Note： 上面各個符號都帶了一撇，表示該符號在原值基礎(chǔ)上進(jìn)行了gamma correction

二、來源上的差異

yuv色彩模型來源于rgb模型，

該模型的特點(diǎn)是將亮度和色度分離開，從而適合于圖像處理領(lǐng)域。

應(yīng)用：basic color model used in analogue color TV broadcasting.

YCbCr模型來源于yuv模型。YCbCr is a scaled and offset version of the YUV color space.

應(yīng)用：數(shù)字視頻，ITU-R BT.601 recommendation

ps：

通過上面的比較可以確定，我們在h.264，mpeg等編碼標(biāo)準(zhǔn)中用的yuv其實(shí)是YcbCr，大家不要被名稱搞混淆了。

人類視覺系統(tǒng)（HVS）相比亮度來說對于顏色不是那么敏感的。在RGB顏色空間中，三種顏色被平等地看待，并用相同的分辨率

存放起來。但是通過把亮度與顏色信息分離，并對亮度值取更高的分辨率可以更有效地表示一個顏色圖像。

YCbCr顏色空間和它的變換（通常寫為YUV）是一種流行而高效的表示一個顏色圖像的方法。Y是亮度值，由R，G，B的加權(quán)平均可以

得到： Y=krR + kgG + kbB

這里k是加權(quán)因子。

顏色信號可以由不同的顏色差別來表示：

Cb = B-Y

Cr = R-Y

Cg = G-Y

對于一個顏色圖像的完整的描述由給定Y和三個色差：Cb，Cr，Cg來表示。