ISP圖像處理之YUV及CSC知識簡析

YUV是一種基本色彩空間，人眼對亮度比色度更敏感，所以亮度分量Y要比色度分量U、V重要。YUV色彩空間分為YUV444、YUV422、YUV420等格式，這些格式有些比原始RGB圖像格式所需內(nèi)存要小，將亮度分量和色度分量分別存儲之后，給視頻編碼壓縮圖像帶來一定好處，因此YUV格式也是許多視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)（如H.264、H.265等）的基礎(chǔ)。

色度通道（UV）的采樣率可以低于亮度通道（Y），而不會顯著降低感知質(zhì)量。主流的采樣方式有三種，YUV444，YUV422，YUV420，如下圖所示。

44 表示不降低色度（UV）通道的采樣率。每個Y分量對應(yīng)一組UV分量。

42 表示2:1水平下采樣，沒有垂直下采樣。每兩個Y分量共享一組 UV 分量。

40 表示2:1水平下采樣，同時(shí)2:1垂直下采樣。每四個Y分量共享一組UV 分量。

在圖像顯示中，一張 1280 * 720 大小的圖片，就代表著它有 1280 * 720 個像素點(diǎn)。其中每一個像素點(diǎn)的顏色顯示都采用 RGB編碼方法，將 RGB 分別取不同的值，就會展示不同的顏色。

對于圖像顯示器來說，它是通過 RGB 模型來顯示圖像的，而在傳輸圖像數(shù)據(jù)時(shí)又是使用 YUV 模型，這是因?yàn)?YUV 模型可以節(jié)省帶寬。因此就需要采集圖像時(shí)將 RGB 模型轉(zhuǎn)換到 YUV 模型，顯示時(shí)再將 YUV 模型轉(zhuǎn)換為 RGB 模型。

RGB 到 YUV 的轉(zhuǎn)換，就是將圖像所有像素點(diǎn)的 R、G、B 分量轉(zhuǎn)換到 Y、U、V 分量。

有如下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

YUV 格式有3大類 ：

1，planner：平面格式，先連續(xù)存儲所有像素點(diǎn)的Y，緊接著存儲所有像素點(diǎn)的U，隨后是所有像素點(diǎn)的V。注意，這里的連續(xù)存儲，不是一行像素里面連續(xù)存儲，是整張圖片的連續(xù)存儲。

（1）YUV422P

（2）YU12(I420)（屬于YUV420P）

（2）YV12（屬于YUV420P）

2，semi-Planar：半平面的YUV格式，第一個平面存儲所有像素點(diǎn)的Y，第2個平面交錯存儲所有像素點(diǎn)的U和V。

（1）NV12

第2個平面，按照U、V、U、V... 順序存儲

2）NV21

第2個平面，按照V、U、V、U... 順序存儲

3，packed ：每個像素點(diǎn)的Y,U,V是連續(xù)交錯存儲的。

只有一個平面，每個像素點(diǎn)的Y,U,V是連續(xù)交錯存儲的。

（1）YUYV (V422 / YUY2 /YUNV)格式

（2）UYVY (Y422 / UYNV)格式

審核編輯：劉清