RGB和YUV

RGB和YUV都是色彩空间，用于表示颜色，两者可以相互转化。 YUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。与R GB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的带宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。
     中"Y"表示明亮度（Lumina nce或Luma），也就是灰阶值；是个基带信号。而"U"和"V"表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。U和V不是基带信号，它俩是被正交调制了的。
     "亮度"是通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。"色度"则定义了颜色的两个方面-色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而CB反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异。。通过运算，YUV三分量可以还原出R（红），G（绿），B（兰）。

一、和rgb之间换算公式的差异

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: 上面各个符号都带了一撇，表示该符号在原值基础上进行了gamma correction



二、来源上的差异

yuv色彩模型来源于 rgb模型，

该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。

第一个公式是YUV转换RGB（范围0-255）时用的，第二个公式是用在YUV(601)也成为YCbCr转换RGB（范围0-255)时用的。

1.Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
   U = -0.147R - 0.289G + 0.436B
   V = 0.615R - 0.515G - 0.100B

   R = Y + 1.14V
   G = Y - 0.39U - 0.58V
   B = Y + 2.03U

2.B= 1.164 * (Y - 16) + 2.018 * (U - 128)
   G= 1.164 * (Y - 16) - 0.38 * (U - 128) - 0.813 * (V - 128)

   R= 1.164 * (Y - 16) + 1.159 * (V - 128)

三、常用的YUV格式

YUV是编译true-color颜色空间（color space）的种类，Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。

为节省带宽起见，大多数 YUV 格式平均使用的每像素位数都少于24位元。主要的采样（subsample）格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。YUV的表示法称为 A:B:C 表示法：
* 4:4:4 表示完全取样。
* 4:2:2 表示 2:1 的水平取样，没有垂直下采样。
* 4:2:0 表示 2:1 的水平取样，2:1 的垂直下采样。
* 4:1:1 表示 4:1 的水平取样，没有垂直下采样。

最常用Y:UV记录的比重通常 1:1 或 2:1，DVD-Video 是以 YUV 4:2:0 的方式记录，也就是我们俗称的I420，YUV4:2:0 并不是说只有U（即 Cb）, V（即 Cr）一定为 0，而是指U：V互相援引，时见时隐，也就是说对于每一个行，只有一个U或者V份量，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。至于其他常见的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、 IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。
[编辑] YUY2

YUY2（和YUYV）格式为像素保留 Y，而 UV 在水平空间上相隔二个像素采样一次。YVYU, UYVY格式跟YUY2类似，只是排列顺序有所不同。Y211格式是Y每2个像素采样一次，而UV每4个像素采样一次。AYUV格式则有一 Alpha通道。
[编辑] YV12

YV12格式与IYUV类似，每个像素都提取Y，在UV提取时，将图像2 x 2的矩阵，每个元素中提取一个U和一个V。YV12格式和I420格式的不同处在V平面和U平面的位置不同。在I420格式中，U平面紧跟在Y平面之后，然后才是V平面（即：YUV）；但YV12则是相反（即：YVU）。NV12与YV12类似，效果一样，YV12中 U 和 V 是连续排列的，而在NV12中，U 和 V 就交错排列的。