音视频编解码——RGB与YUV转换以及存储格式

发布网友发布时间：2024-09-15 10:14

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RGB与YUV

色彩空间是指对色彩进行组织的方式，它结合物理设备特性，允许在模拟和数字形式中重现颜色。色彩空间可以是任意的，也可以是结构化的数学模型，如Pantone、NCS、Adobe RGB和sRGB等。

色彩模型是一种抽象的数学模型，描述了颜色如何作为数字组合来表示（如RGB或CMYK）。没有与绝对色彩空间相关联的色彩模型是一种任意色彩系统，没有与全球颜色理解系统相关联。

定义色彩空间时，常用CIELAB或CIEXYZ作为参考标准，这两个色彩空间旨在包含人眼可见的所有颜色。

RGB色彩空间使用红、绿、蓝光来表示颜色，每个颜色由R、G、B三个分量组成。RGB颜色分量与设备相关，采集和显示时均受其影响。标准的RGB是24bit，也有16bit的RGB，其中R和B用5bit表示，G用6bit表示。为了克服RGB的设备依赖性，定义了不依赖设备的sRGB，并添加了光强与颜色分量数值之间的线性γ映射。

常见的RGB格式有RGB888、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32和ARGB32等。RGB的存储格式通常为BGRBGRBGR顺序。

YUV是一种色彩编码系统，考虑了人眼对色彩的感觉，允许减少色度分量的带宽，从而更有效地掩盖传输错误或压缩伪影。YUV被欧洲电视系统采用，Y代表亮度，UV代表色度。YUV由RGB推导而来，亮度分量Y是RGB分量的组合，颜色分量由差分B-Y和R-Y提供。

YUV的常见采样格式有YUV444、YUV422、YUV411和YUV420等。YUV420是最常用的格式，YUV444是无压缩的，YUV422和YUV411则是通过降低色度信号的采样率来减少带宽。

YUV的存储格式分为紧缩格式和平面格式。紧缩格式将YUV分量存放在同一个数组中，平面格式则使用三个数组分开存放YUV三个分量。YUV420有几种特殊的存储格式，如YUV420p、YUV420sp等。

OpenCV提供了RGB与YUV之间的转换函数，如cvtColor。RGB与YUV的转换涉及不同的格式和采样方式，需要根据具体情况进行转换。