时间:2023-08-22 21:06:04 浏览:89
说到用来表示颜色的系统,rgb可能是第一个想到的。是的,在数字时代,屏幕上的每个像素都是红、绿、蓝的混合体,可以用rgb值来描述。但是有时候我们还是会看到或者听到所谓的yuv,那么到底是什么呢?
首先说一下颜色模型,你可以简单的理解为一种颜色编码方法,比如rgb就是常用的方法之一。每个颜色模型都有自己的颜色定义,我们看到的同一个颜色在不同的颜色模型中有不同的“值”。yuv是一套平行于rgb的色彩模型系统。它没有使用原色混合的方法来描述像rgb这样的颜色,而是使用了完全不同的描述方法。
yuv模型首先抽出人眼最敏感的元素亮度,形成只有亮度信息的平面,然后是描述特定颜色的u、v平面,分别有色度色度信息。下图是一个很好的例子:
yuv三个频道的不同信息
从上到下分别为y、u和v
图片来自维基百科
那么为什么我们还需要rgb的yuv呢?我们要回到人类最初拥有彩电的时代,在黑白电视向彩色电视过渡的时期,电视系统需要提供与黑白电视的兼容性。此外,还应考虑电视广播系统的有限带宽。如果使用rgb颜色模型,传输带宽将是原来的三倍。主要是因为以上两个原因,发明了可以兼容黑白电视系统,节省更多带宽的yuv彩色模型,并且与rgb有无损转换。
亮度信息和颜色信息分离的设计,使得yuv减少了一些颜色信息,节省了传输带宽和存储容量。与颜色相比,人眼对亮度信息更敏感,所以我们可以选择颜色信息来节省尺寸。通过引入采样,yuv对原始rgb信息进行重新编码。目前视频中最常见的是yuv420编码,y平面的信息完全保留,而uv两个色度平面的信息是隔行的,精度只有y平面的一半。最终图像和视频的体积要小得多,但图像质量损失是实际的。
yuv下有很多不同的编码方式,比如视频中常见的nv12和yv12,以及常见的图片压缩编码jpeg,在处理和存储图像时也使用yuv作为颜色模型。可以说,虽然我们没有直接接触到yuv色彩模型,但是我们几乎一直在使用。而ypbpr和ycbcr只是yuv在不同领域的表现,但其实是一回事。
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