YUVY颜色模型的采样

YUV的特点
相对于表示颜色的GUI， YUI将亮度（用Y表示）与色调（用U和V表示）分开来表示。又因为人类视网膜上的视网膜杆细胞要多于视网膜锥细 胞，说得通俗一些，视网膜杆细胞的作用就是识别亮度，而视网膜锥细胞的作用就是识别色度。所以，人类的眼睛对于亮和暗的分辨要比对颜色的分辨精细一些。对于YUV模型，人类眼部会对Y分量更敏感，所以对于图像的表示来说， U和V代表的信号没必要和Y一样多。
在数字图像处理领域中，色度抽样是指在表示图像时使用比亮度信息低的分辨率来表示色彩（色度）信息，它常用Y:U:V来表示。
下面是4种常见的采样:

image.png

YUV4:4:4 4:4:4 Formats, 24 Bits per Pixel

没有任何压缩，每一行Y,U,V分量是一样多的。排列方式为：
[ y u v ] [ y u v ] [ y u v ] [ y u v ]
[ y u v ] [ y u v ] [ y u v ] [ y u v ]
[ y u v ] [ y u v ] [ y u v ] [ y u v ]
[ y u v ] [ y u v ] [ y u v ] [ y u v ]
它被用在高端的底片扫描仪和影片后期处理上

YUV4:2:2 4:2:2 Formats, 16 Bits per Pixel

每一行U,V的分量是Y的1/2, U和V间隔出现， 排列方式为：

[ y u ] [ y v ] [ y u ] [ y v ]
[ y v ] [ y u ] [ y v ] [ y u ]
[ y u ] [ y v ] [ y u ] [ y v ]
[ y v ] [ y u ] [ y v ] [ y u ]

YUV4:1:1

每一行U,V分量是Y分量的1、4， 排列方式为：
[ y u v ] [ y ] [ y ] [ y ]
[ y u v ] [ y ] [ y ] [ y ]
[ y u v ] [ y ] [ y ] [ y ]
[ y u v ] [ y ] [ y ] [ y ]

YUV 4:2:0 · 4:2:0 Formats, 12 Bits per Pixel

每一行，U和V都是Y的1/2, 并且U和V间隔出现在多行里：
[ y u ] [ y ] [ y u ] [ y ]
[ y v ] [ y ] [ y v ] [ y ]
[ y u ] [ y ] [ y u ] [ y ]
常见的 JPEG格式和 MJPEG 格式
如上面YUV根据压缩方式可以分为四类： YUV4:4:4 , yuv4:2:2 , YUV:4:1:1, YUV:4:2:0

当这些数据存储到文件时，又可以分为三类：

• packet打包格式： 将YUV按照排列的方式依次存储 l类似： YUV, YUV,.....
• PLANAR平面格式： 先存储Y，在存储U，在存储V 类似： yyyyy uuuuu vvvv
• semi-plana半平面格式： 先存储Y， 在存储UV。 类似： yyyyy uvuv

根据不同的抽样方式和存储方式YUV通常呗分为以下类型，每种类型极对应一种存储格式：

• YUV4:4:4 无抽样打包方式存储

  
  image.png
• YUY2 以4:2:2抽样，打包方式存储，且每个单元Y在前
  image.png
  YUY2 也写作YUYV
• UYVY 以4:2:2抽样，打包方式存储，且每个单元Y在后
  image.png
  *IMC2 以4:2:0抽样，平面方式存储 先种U后V
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  *IMC4 4:2:0抽样，平面方式存储 先Y种V后U
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  *YV12&I420 4:2:0抽样，平面方式存储 YV12是V在前，I420是U在前
  image.png
  Notes: I420也被称为YUV420P

• NV12 4:2:0抽样，平面方式存储

  
  image.png

NV12格式首先存储Y分量平面，作为具有偶数行的无符号字符值数组。 Y平面后面紧跟着一个无符号字符值数组，其中包含打包的U（Cb）和V（Cr）样本

• YUV420sp 4:2:0抽样, 半平面存储

  
  image.png