图像数值的表示

1、RGB表示方式
1.1、浮点表示

归一化表示,取值范围0.0~1.0,如openGL对每个子像素点的表示方式。

1.2、整数表示

取值范围0~255或者00~FF,8bit表示一个子像素。
如图像格式RGBA_8888,表示4*8bit表示一个像素,
而RGB_565用5 + 6 + 5 bit表示一个像素。
一张1280 * 720, RGBA_8888格式的图片的大小 = 1280 * 720 * 32bit = 1280 * 720 * 32 / 8 byte,也是位图bitmap在内存中占用的大小。

2、YUV表示方式

视频的裸数据一般使用YUV数据格式表示。Y表示明亮度(Luminance/Luma),也称灰度值(灰阶值)。UY表示色度(Chrominance/Chroma),均表示影响的色彩和饱和度,用于指定像素的颜色。
亮度需要透过RGB输入信号建立,方式为将RGB信号的特定部分(g分量信号)叠加到一起。
色度定义了颜色的色调和饱和度,分别用Cr、Cb表示。(C代表分量(是component的缩写))
Cr反映RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。
Cb反映RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。
视频帧裸数据之所以采用YUV色彩空间,使用为亮度信号Y和色度信号UV是分离的。当无UV色度信号,只有Y亮度信号时,那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。彩色电视正是使用YUV空间使用Y亮度信号解决彩色电视与黑白电视的兼容问题、使黑白电视也能接收彩色电视信号。最常用的YUV都使用8个字节来表示,所以取值范围就是0~255。但是广播电视系统不传输很低或很高的值,为了防止信号变动造成过载,因而把过高或过低这两边的数值作为“保护带”,在Rec.601和BT.709的广播标准中,Y的取值范围16~235,UV的取值范围都是16~240。

2.1、YUV的采样格式

YUV最常用的采样格式是4:2:0,还有4:2:2、4:4:4等格式,一般灰度(也就是亮度)的采样是不会减少的,因为人眼对亮度的敏感度高于色度,因此会选择适当地减少对色度的采样,节约空间
4:4:4表示色度值(UV)没有减少采样。即Y,U,V各占一个字节,加上Alpha通道一个字节,总共占4字节这个格式其实就是24bpp(bitperpixel)的RGB格式了。
4:2:2表示UV分量采样减半,比如第一个像素采样Y,U,第二个像素采样Y,V,依次类推每个点占用2个字节,由两个相邻的像素组成一个宏像素(macro-pixel)。
4:2:0这种采样并不意味着只有Y,Cb而没有Cr分量,这里的0说的U,V分量隔行才采样一次。比如第一行采样 4:2:0,第二行采样 4:0:2,依次类推...在这种采样方式下,每一个像素占用16bits或10bits空间。
4:1:1可以参考4:2:2分量,是进一步压缩,每隔四个点才采一次U和V分量。一般是第0点采Y,U,第1点采Y,第3点采YV,第四点采Y,依次类推。

2.2、YUV码流的存储格式(与采样格式密切相关)。

YUV存储格式分为两类:planar和packed
对于packed(打包格式)的YUV格式,每个像素点的Y,U,V是连续交叉存储的。将YUV分量存放在同一个数组中,通常是几个相邻的像素组成一个宏像素(macro-pixel)
如YUV422采样的存储格式YUYV:
Y0 U0 Y1 V0 Y2 U2 Y3 V2....
其中Y0 U0 Y1 V0 这个像素组成一个宏像素。(Y0和Y1亮度分量共用U0,V0色度分量)。

对于planar(平面格式)的YUV格式,先连续存储所有像素点的Y,紧接着存储所有像素点的U,随后是所有像素点的V。使用三个数组分开存放YUV三个分量,就像是一个三维平面一样。
如YUV422采样的存储格式YUV422P:

YUV420p数据格式
3、YUV和RGB之间的转化

RGB 转换成 YUV的标准公式:
Y = (0.257 * R) + (0.504 * G) + (0.098 * B) + 16
Cr = V = (0.439 * R) - (0.368 * G) - (0.071 * B) + 128
Cb = U = -( 0.148 * R) - (0.291 * G) + (0.439 * B) + 128
YUV 转换成 RGB的标准公式:
B = 1.164(Y - 16) + 2.018(U - 128)
G = 1.164(Y - 16) - 0.813(V - 128) - 0.391(U - 128)
R = 1.164(Y - 16) + 1.596(V - 128)
///当然,可以对标准公式做适当的简化,降低运算量

参考文章:
音视频开发进阶指南
YUV格式分析
YUV和RGB格式分析
YUV
YUV格式的解析
图文详解YUV420数据格式

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 由于H.264等压缩算法都是在YUV的颜色空间上进行的,所有在进行压缩前,首先要进行颜色空间的转换。如果摄像头采集...
    眷卿三世阅读 13,533评论 2 6
  • 前言 说到视频,大家自己脑子里基本都会想起电影、电视剧、在线视频等等,也会想起一些视频格式 AVI、MP4、RMV...
    ForestSen阅读 22,805评论 10 202
  • 公交车上,一女的抱了一条狗坐在旁边。 二货哥看了一眼那狗,它也看二货哥一眼;二货哥就一直盯着它看,它也盯着二货哥看...
    老罗xt阅读 149评论 0 1
  • 那年他才28岁,被大家推为我们那的村长,村上年长的大人物和小人物似乎更应该在这个位置上,但大家都知道一个月后将发生...
    朱才怪阅读 314评论 0 1
  • 今天晚上是我新工作的第一次值班,而我几乎心不甘情不愿,我承认我不喜欢值班,我只是没有办法。半小时前我把行李放到了班...
    弱智的野心家阅读 430评论 0 2