RGB颜色编码

RGB三个字母分别表示红（red）、绿（green）、蓝（blue），这三种颜色被称为三原色，将它们以不同比例相加，能产生其他各种各样的颜色.

在图像显示中，一张1280 x 720 的图片，就表示他有1280 x 720 个像素点。其中每一个像素点的颜色都用RGB编码方法。

RGB编码

YUV颜色编码

YUV颜色编码采用的是 明亮度和 色度来指定像素的颜色。其中，Y表示明亮度（LUminance、Luma），而U和V表示色度（Chrominance、Chroma）。而色度又定义了颜色的两个方面：色调和饱和度。

YUV编码

• YUV4:4:4采样格式

YUV4:4:4采样，意味着Y、U、V三个分量的采样比例相同，因此在生成的图像里，每个像素的三个分量信息完整，都是 8bit，也就是一个字节。

例如：
原始图像像素为：[Y0,U0,V0];[Y1,U1,V1];[Y2,U2,V2];[Y3,U3,V3];
按照YUV4:4:4采样的码流为：Y0，U0，V0，Y1，U1，V1，Y2，U2，V2，Y3，U3，V3
最后映射还原的像素点：[Y0,U0,V0];[Y1,U1,V1];[Y2,U2,V2];[Y3,U3,V3];

使用YUV4:4:4 与使用图像RGB颜色模型图像大小是一样的，并没有达到节省带宽的目的

• YUV4:2:2采样格式

YUV4:2:2采样，意味着UV分量是Y分量采样的一半，Y分量和UV分量按照2：1的比例采样。如果水平方向有10个像素点，那么采样了10个Y分量，而只需要采样5个UV分量。

例如：
原始图像像素为：[Y0,U0,V0];[Y1,U1,V1];[Y2,U2,V2];[Y3,U3,V3];
按照YUV4:4:4采样的码流为：Y0，U0，Y1，V1，Y2，U2，Y3，V3
最后映射还原的像素点：[Y0,U0,V1];[Y1,U0,V1];[Y2,U2,V3];[Y3,U2,V3];

其中，每一个像素点都会采样其Y分量，而U、V分量就会间隔一个采集一个。

一张1280x720的图片，在YUV4：2：2采样时的大小为：(1280x720x1 + 1280x720x2x0.5)/1024/1024 = 1.76MB。可以看到YUV4：2：2采样的图像比RGB节省了三分之一的空间，在传输时占的带宽也会减少

• YUV4:2:0采样格式

YUV4:2:0采样格式，并不是指只采用U分量而不采样V分量。而是指，在每一行扫描时，只扫描一种色度分量（U或者V），和Y分量按照2：1的方式采样。比如，第一行扫描时，YU按照2：1的方式采样，那么第二行扫描时，YV分量按照2：1的方式采样。对于每个色度分量来说，它的水平方向和竖直方向的采样和Y分量相比都是2：1。假设第一行扫描了U分量，第二行扫描了V分量，那么需要扫描两行才能组成完整的UV分量。

例如：
原始图像像素为：[Y0,U0,V0];[Y1,U1,V1];[Y2,U2,V2];[Y3,U3,V3];
[Y4,U4,V4];[Y5,U5,V5];[Y6,U6,V6];[Y7,U7,V7];

按照YUV4:4:4采样的码流为：Y0，U0，Y1，Y2，U2，Y3，
Y4，V4，Y5，Y6，V6，Y7

最后映射还原的像素点：[Y0,U0,V4];[Y1,U0,V4];[Y2,U2,V6];[Y3,U2,V6];
[Y4,U0,V4];[Y5,U0,V4];[Y6,U2,V6];[Y7,U2,V6];

从映射的像素点可以看到，四个Y分量共用一套UV分量，而且是按照2x2的小方格的形式分布的。相比YUV4：2：2，这样更能节省空间。

一张1280x720的图片，在YUV4：2：0采样时的大小为：(1280x720x1 + 1280x720x2x0.25)/1024/1024 = 1.32MB。可以看到YUV4：2：2采样的图像比RGB节省了二分之一的空间

RGB — YUV 颜色编码转换

对于图像显示器来说，它是通过RGB模型来显示图像的，而在传输时又是使用YUV模型，这是因为YUV模型更节省带宽。因此就需要采样时将RGB转换为YUV，而在显示时又将YUV转换回RGB。

RGB到YUV的转换，就是将图像所有像素点的R、G、B分量转换为Y、U、V分量

Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
U = -0.147 * R - 0.289 * G + 0.436 * B
V = 0.615 * R - 0.515 * G - 0.100 * B

R = Y + 1.14 * V
G = Y - 0.39 * U - 0.58 * V
B = Y + 2.03 * U