YUV是什么

說到用來表達(dá)顏色的系統(tǒng)，大家或許第一個(gè)會想到的就是RGB。是的，在數(shù)字時(shí)代，屏幕上每一個(gè)像素點(diǎn)都是由紅綠藍(lán)三種顏色混合而成的，它可以用RGB值來描述。不過有時(shí)我們還是會看到或聽聞所謂的YUV，那么它又是什么呢？

首先說說色彩模型（Color Model），你可以將其簡單理解為是色彩編碼方式，比如RGB就是其中常用的一種。每一種色彩模型都有自己對顏色的定義，我們看到的同一種顏色在不同的顏色模型中有著不一樣的“值”。YUV就是與RGB平行的一套色彩模型系統(tǒng)，它并不像RGB那樣使用基色混合的辦法來描述顏色，而是用了另外一套截然不同的描述辦法。

YUV模型首先將亮度這一人眼最為敏感的要素抽離了出來，形成一個(gè)只有亮度信息的平面，然后才是描述具體色彩的U和V平面，分別具有色度（Chrominance）和濃度（Chroma）信息。下圖就是一個(gè)比較好的例子：

YUV三個(gè)通道的不同信息從上到下分別為Y、U、V圖片來自于Wikipedia

那么為什么有了RGB我們?nèi)匀恍枰猋UV呢？我們要回到人類剛擁有彩色電視的時(shí)候，在那段從黑白電視向彩色電視的過渡期，電視系統(tǒng)需要提供對黑白電視的兼容性，另外還要考慮到電視廣播系統(tǒng)那有限的帶寬，如果使用RGB顏色模型，那么傳輸帶寬就是原來的三倍。主要是以上兩個(gè)原因，能夠兼容黑白電視系統(tǒng)和更為節(jié)省帶寬的YUV色彩模型就被發(fā)明了出來，它與RGB之間是無損轉(zhuǎn)換的。

亮度信息與色彩信息相分離的設(shè)計(jì)使得YUV可以減少一些色彩信息以達(dá)到節(jié)省傳輸帶寬和保存體積的目的。因?yàn)橄噍^于色彩，人眼對于亮度信息更為敏感，所以可以在色彩信息上面進(jìn)行取舍來達(dá)到節(jié)約大小的目的，通過引入采樣的方式，YUV對原始的RGB信息進(jìn)行重編碼，目前在視頻中最常見的就是YUV420式編碼，Y平面的信息完全保留，而UV這兩個(gè)色度平面的信息交錯(cuò)保留，并且精度只有Y平面的一半，最終圖像、視頻的體積也就少了很多，而畫質(zhì)損失實(shí)際是被控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。

YUV下還有很多不同的具體編碼方式，比如視頻中常見的NV12、YV12等，而JPEG這個(gè)常見的圖片壓縮編碼也使用了YUV作為處理和存儲圖像時(shí)使用的色彩模型，可以說，我們雖然沒有直接接觸到Y(jié)UV色彩模型，但是幾乎是時(shí)時(shí)刻刻都在用它。而YPbPr、YCbCr只是YUV在不同領(lǐng)域中的具現(xiàn)化罷了，其實(shí)就是一個(gè)東西。

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