【视频处理】YUV格式说明

YUV，是一种颜色编码方法，Y表示明亮度(Luminance、Luma)，U和V则是色度、浓度(Chrominance、Chroma)。

YUV，Y`UV,YCbCr，YPbPr等都可以称为YUV，彼此有重叠。

YUV和Y`UV通常用来描述模拟信号，YCbCr与YPbPr则是用来描述数位的影像信号。

YUV颜色编码方法相比于RGB的优势体现在两个方面：

将亮度信息与色彩信息分离，没有色彩信息可以显示完整的图像，很好地解决了彩色电视机与黑白电视的兼容问题；

YUV不像RGB要求三个独立的视频信号同时传输，用YUV方式传送占用极少的频宽。

YUV存储格式，主要描述像素的Y、U、V分量排列方式，分为两种格式：紧缩格式和平面格式。

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的三个分量分别存放在不同的矩阵中。

YUV采样方式，主要描述像素Y、U、V分量采样比例，即表达每个像素时，Y、U、V分量的数目，通常有三种方式：YUV4:4:4，YUV4:2:2，YUV4:2:0。

用三个图直观地表示采集的方式，以黑点表示采样该像点的Y分量，以空心圆圈表示采用该像素点的UV分量。

YUV4:4:4采样，每一个Y对应一组UV分量；YUV4:2:2采样，每两个Y共用一组UV分量；YUV4:2:0采样，每四个Y共用一组UV分量。

常见YUV格式说明：YV12、IYUV、I420、NV12、NV21 采样方式都是4:2:0，其存储格式都是平面格式，下面简要说明以上常见格式的内存布局。

YV12

　　所有 Y 样例都会作为不带正负号的char值组成的数组首先显示在内存中。此数组后面紧接着所有 V (Cr) 样例。V 平面的跨距为 Y 平面跨距的一半，V 平面包含的行为 Y 平面包含行的一半。V 平面后面紧接着所有 U (Cb) 样例，它的跨距和行数与 V 平面相同。

IYUV和I420

IYUV、I420和YV12的内存布局格式是一样的，只是U、V分量的顺序是相反的，IYUV和I420格式中，U分量紧跟Y分量后，V分量紧跟U分量后，如图所示。

NV12

　　所有 Y 样例都会作为由不带正负号的char值组成的数组首先显示在内存中，并且行数为偶数。Y 平面后面紧接着一个由不带正负号的char值组成的数组，其中包含了打包的 U (Cb) 和 V (Cr) 样例，如图所示。当组合的 U-V 数组被视为一个由 little-endian WORD值组成的数组时，LSB 包含 U 值，MSB 包含 V 值。NV12 是用于 DirectX VA 的首选 4:2:0 像素格式。预期它会成为支持 4:2:0 视频的 DirectX VA 加速器的中期要求。