00. 目錄

文章目錄

• • 00. 目錄
  • 01. YUV模式概述
  • 02. YUV采樣格式
  • 03. RGB轉YUV
  • 04. YUV轉RGB
  • 05. 附錄

01. YUV模式概述

YUV，是一種顏色編碼方法。常使用在各個視頻處理組件中。 YUV在對照片或視頻編碼時，考慮到人類的感知能力，允許降低色度的帶寬。YUV是編譯true-color顏色空間（color space）的種類，Y’UV, YUV, YCbCr，YPbPr等專有名詞都可以稱為YUV，彼此有重疊。“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”則是色度、濃度（Chrominance、Chroma）。

在現代彩色電視系統中，通常采用三管彩色攝像機或彩色CCD(點耦合器件)攝像機，它把攝得的彩色圖像 信號，經分色、分別放大校正得到RGB，再經過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R－Y、B－Y， 最后發送端將亮度和色差三個信號分別進行編碼，用同一信道發送出去。這就是我們常用的YUV色彩空間。 采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U、V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U、V分量， 那么這樣表示的圖就是黑白灰度圖。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機與黑白電視機 的兼容問題，使黑白電視機也能接收彩色信號。根據美國國家電視制式委員會，NTSC制式的標準，當白光的 亮度用Y來表示時，它和紅、綠、藍三色光的關系可用如下式的方程描述：Y=0.3R+0.59G+0.11B 這就是常用 的亮度公式。色差U、V是由B－Y、R－Y按不同比例壓縮而成的。如果要由YUV空間轉化成RGB空間，只要進行 相反的逆運算即可。與YUV色彩空間類似的還有Lab色彩空間，它也是用亮度和色差來描述色彩分量，其中L為 亮度、a和b分別為各色差分量。

02. YUV采樣格式

YUV色彩模型利用人類視覺對亮度的敏感度比對色度的敏感度高的特點獲得較RGB色彩模型的優勢，為彩色電視系統廣泛使用。YUV色彩模型將亮度信息從色度信息中分離了出來，并且對同一幀圖像的亮度和色度采用了不同的采樣率。在YUV色彩模型中，亮度信息Y與色度信息U\V相互獨立。Y信號分量為黑白灰度圖。U、V信號分量為單色彩色圖。黑白電視只利用Y分量，也解決了黑白電視和彩色電視的兼容問題。

YUV的采樣格式如圖所示：

4：4：4，YUV三個分量具有相同的水平和垂直解析度。4:2:2，YUV三個分量具有相同的垂直解析度，但在水平方向上，UV兩個分量的解析度是Y的一半。即每4個亮度分量樣本值，對應有2個U和2個V色度分量樣本值。4:2:0，在水平方向上和垂直方向上，UV兩個分量的解析度是Y的一半，即每4個亮度分量樣本值，對應有1個U和1個V色度分量樣本值。

03. RGB轉YUV

從RGB到YUV的轉換關系如下：

當轉換的目標是YUV4：4：4格式時，只需用對應的變換公式進行格式轉換，不會帶來信息的損失。如果是4:2:2或者4:2:0格式時，則先需要按照樣本的位置進行抽樣，這樣會損失一部分色差信息，但對視覺效果影響不大。

04. YUV轉RGB

從YUV到RGB的轉換關系如下：

當是從YUV4:4:4格式時，只需用對應的變換公式進行格式轉換，不會帶來信息的損失。如果是4:2:2或4:2:0格式轉換時，需要先對U、V兩個分量使用插值方法補齊缺少的像素值。

05. 附錄

參考博客：顏色空間YUV簡介

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【色彩管理】YUV色彩模式详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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