H264基本概念之 色彩空间（RGB vs YUV）

很早以前就知道RGB，三基色原理，即任何色彩都可以由红、绿、蓝混合而成，后来上了图像处理这门课才知道YUV（YCbCr）也是一种表示色彩的方式，只不过它是通过亮度和色度表示的。我猜想，如果色彩空间可以用三个独立的变量去表示，类似三维空间，那么通过建立不同的正交基，是完全可以对这个三维空间进行描述的，只是映射的方式不同而已，最重要的是找到有实际意义的物理表示。当对RGB进行压缩时，显然利用不上人类视觉系统对亮度比色度更敏感的特性，所以需要进行RGB向YUV的转换。可以说RGB是用来在LCD、CRT上显示用的，而YUV更便于视频信号的压缩、传输和存储。下面给出互换的公式：
RGB->YCbCr

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

Cb = 0.564*(B-Y)

Cr = 0.713*(R-Y),

其中 Y 表示亮度， Cb Cr 表示色度。

YCbCr->RGB

R = Y + 1.402*Cr

G = Y - 0.344*Cb - 0.714*Cr

B = Y + 1.772*Cb



下面逐行色彩取样:







1、4：4：4

Y,Cb,Cr具有同样的水平和垂直取样率，每4个亮度像素，相应的就有4个Cb和4个Cr。



2、4：2：2

Y,Cb,Cr具有同样的垂直取样率，但水平取样率色度分量是亮度分量的一半，即水平方向上，每4个亮度像素，相应的就有2个Cb和2个Cr。

3、4：2：0

水平和垂直取样率色度分量都是亮度分量的一半，即水平垂直方向上，每4个亮度像素，相应的就有1个Cb和1个Cr。但这个命名始终没有搞清楚，“0”到底代表什么，据说是为了和“4：4：4“、”4：2：2”命名格式一致而沿用的。这种采用格式应用非常广泛，最适合进行数字压缩。