摄像头的YUV

分类： camera 2012-05-15 16:17 870人阅读 评论(0)收藏 举报

照片c

搞驱动，时间长了便成万事通，要做摄像头相关，那就顺便瞧瞧：

 

 

YUV，是一种颜色编码方法。

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。

“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），

“U”是色度(Chrominance)

“V”则是浓度（Chroma），

 

Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情况，其中 YUV 和 Y'UV 通常用来描述类比讯号，而相反的 YCbCr 与 YPbPr 则是用来描述数位的影像讯号，例如在一些压缩格式内 MPEG、JPEG 中，但在现今，YUV 通常已经在电脑系统上广泛使用。YUV Formats分成两个格式：

        紧缩格式（packed formats）：将Y、U、V值储存成Macro Pixels阵列，和RGB的存放方式类似。 
        平面格式（planar formats）：将Y、U、V的三个份量分别存放在不同的矩阵中。

紧缩格式（packed format）中的YUV是混合在一起的，对于YUV4:4:4格式而言，用紧缩格式很合适的，因此就有了UYVY、YUYV等。

平面格式（planar formats）是指每Y份量，U份量和V份量都是以独立的平面组织的，也就是说所有的U份量必须在Y份量后面，而V份量在所有的U份量后面，此一格式适用于采样（subsample）。平面格式（planar format）有I420（4:2:0）、YV12、IYUV等。

 

 

Y'UV 的发明是由于彩色电视与黑白电视的过渡时期[1]。

黑白视讯只有 Y（Luma，Luminance）视讯，也就是灰阶值。

到了彩色电视规格的制定，是以 YUV/YIQ 的格式来处理彩色电视图像，把 UV 视作表示彩度的 C（Chrominance或Chroma），如果忽略 C 讯号，那么剩下的 Y（Luma）讯号就跟之前的黑白电视讯号相同，这样一来便解决彩色电视机与黑白电视机的相容问题。Y'UV 最大的优点在于只需占用极少的带宽。

彩色图像记录的格式，常见的有 RGB、YUV、CMYK等。彩色电视最早的构想是使用RGB三原色来同时传输。这种设计方式是原来黑白带宽的3倍，在当时并不是很好的设计。RGB诉求于人眼对色彩的感应，YUV则着重于视觉对于亮度的敏感程度，Y 代表的是亮度，UV 代表的是彩度（因此黑白电影可省略UV，相近于RGB），分别用Cr和Cb来表示，因此YUV的记录通常以 Y:UV 的格式呈现。

 

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。

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。

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。

 

归总起来，图像为什么要处理，因为这个“图像”并不是原始信息的图像。图片信息的像素点之间是有关联的，因为这个潜在的关联，我们要得出200万像素的照片便也不必非得用200万像素的摄像头，而只是30万像素摄像头再进过信息处理后得到的伪200万。

YUV正是利用了像素点间的关联和人眼的识别等原理，而得出的一种编码方式，而这种编码方式的一大优点就是 压缩率高。