本文均為原文截取片段。文中我在原文作者的內(nèi)容上再補(bǔ)充一些注釋，對(duì)重點(diǎn)也會(huì)以紅色字體標(biāo)記出來(lái)拨黔。
四,視頻編碼
4.1,顏色空間
YCbCr色彩空間和它的變形（有時(shí)被稱為YUV）是最常用的有效的表示彩色圖像的方法。Y是圖像的亮度（luminance/luma）分量，使用以下公式計(jì)算搁拙，為R,G,B分量的加權(quán)平均值：
Y = kr R + kgG + kbB
其中k是權(quán)重因數(shù)。
其中每個(gè)色差分量為R,G,B值和亮度Y的差值：
Cb = B －Y(注釋：藍(lán)色的色差)
Cr? = R －Y
Cg = G－ Y
其中，Cb+Cr+Cg是一個(gè)常數(shù)（其實(shí)是一個(gè)關(guān)于Y的表達(dá)式）箕速，所以酪碘，只需要其中兩個(gè)數(shù)值結(jié)合Y值就能夠計(jì)算出原來(lái)的RGB值。所以盐茎，我們僅保存亮度和藍(lán)色兴垦、紅色的色差值，這就是(Y,Cb,Cr)字柠。
相比RGB色彩空間探越，YCbCr色彩空間有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。Y的存儲(chǔ)可以采用和原來(lái)畫面一樣的分辨率募谎，但是Cb,Cr的存儲(chǔ)可以使用更低的分辨率心墅。
在RGB格式中咽白，對(duì)于寬度為w,高度為h的畫面冰悠，需要w*h*3個(gè)字節(jié)（注釋：一個(gè)像素用1個(gè)字節(jié)）來(lái)存儲(chǔ)其每個(gè)像素的rgb信息操灿，畫面的像素?cái)?shù)據(jù)是連續(xù)排列的.
在YUV格式中，以YUV420格式為例拐纱。寬度為w高度為h的畫面铜异，其亮度Y數(shù)據(jù)需要w*h個(gè)字節(jié)來(lái)表示（每個(gè)像素點(diǎn)一個(gè)亮度）。而Cb和Cr數(shù)據(jù)則是畫面中4個(gè)像素共享一個(gè)Cb,Cr值秸架。這樣Cb用w*h/4個(gè)字節(jié)揍庄，Cr用w*h/4個(gè)字節(jié)。
YUV的優(yōu)點(diǎn)：
1东抹、YUV表示法的重要性是它的亮度信號(hào)(Y)和色度信號(hào)(U蚂子、V)是相互獨(dú)立的 。
2缭黔、YUV表示法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以利用人眼的特性來(lái)降低數(shù)字彩色圖像所需要的存儲(chǔ)容量食茎。
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4.yuv采樣
yuv的采樣是uv的采樣率比y低，但又不會(huì)降低視覺(jué)質(zhì)量惧互，因?yàn)槿搜蹖?duì)于亮度會(huì)敏感度較高哎媚，對(duì)于彩色信息的敏感度較低，色度信號(hào)并不是用全分辨率存儲(chǔ)的喊儡，所以沒(méi)必要全采樣拨与。
目前有YUV444，YUV422艾猜，YUV420截珍，YUV411等采樣方式攀甚。
YUV444:表示每4點(diǎn)Y采樣（注釋：我理解采樣就是對(duì)一幀畫面的像素做采樣），就有4點(diǎn)Cb和4點(diǎn)Cr岗喉，每個(gè)象素都有與之對(duì)應(yīng)的色度和亮度采樣信息；
YUV422：表示每4點(diǎn)Y采樣炸庞，就有2點(diǎn)Cb和2點(diǎn)Cr钱床，當(dāng)4:2:2信號(hào)被解碼的時(shí)候，“缺失”的色度采樣埠居，通常由一定的內(nèi)插補(bǔ)點(diǎn)算法通過(guò)它兩側(cè)的色度信息運(yùn)算補(bǔ)充查牌；
YUV420：按照字面上理解，4:2:0應(yīng)該是每4點(diǎn)Y采樣滥壕，就有2點(diǎn)Cb和0點(diǎn)Cr纸颜，但事實(shí)上完全不是 這樣。事實(shí)上绎橘，4:2:0的意思是胁孙，色度采樣在每條橫向掃描線上只有亮度采樣的一半，掃描線的條數(shù)上称鳞，也只有亮度的一半涮较！換句話說(shuō)，無(wú)論是橫向還是縱向冈止， 色度信號(hào)的分辨率都只有亮度信號(hào)的一半狂票。舉個(gè)例子，如果整張畫面的尺寸是720*480熙暴，那么亮度信號(hào)是720*480闺属，色度信號(hào)只有360*240。在 4:2:0中周霉，“缺失”的色度采樣不單單要由左右相鄰的采樣通過(guò)內(nèi)插補(bǔ)點(diǎn)計(jì)算補(bǔ)充掂器，整行的色度采樣也要通過(guò)它上下兩行的色度采樣通過(guò)內(nèi)插補(bǔ)點(diǎn)運(yùn)算獲得
YUV411:表示每4點(diǎn)Y采樣，就有1點(diǎn)Cb和1點(diǎn)Cr,但不是主流的采樣方式诗眨，這里不祥解唉匾；
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4：4：4
表示色度沒(méi)有下采樣， 每一個(gè)Y對(duì)應(yīng)一組UV分量 即每一個(gè)像素都有 y u v 分量芋簿， 沒(méi)有下采樣峡懈， 跟rgb一樣，用的較少与斤。
如圖肪康， 圓圈為uv分量荚恶，叉為y分量， 它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一對(duì)一磷支， 這圖好多博客里有谒撼， 源自微軟對(duì)yuv的官方說(shuō)明， 我看這圖也蒙了好久雾狈， 這是怎么存的呢廓潜， 想了好久這圖跟存儲(chǔ)沒(méi)有任何關(guān)系，就是代表對(duì)應(yīng)關(guān)系善榛，如何存儲(chǔ)就是看FOURCC和packed辩蛋、planar。
4：2：2
表示2：1的水平下采樣移盆，沒(méi)有豎直下采樣悼院。每條掃描線包含4個(gè)y對(duì)應(yīng)2個(gè)u或者v。即每?jī)蓚€(gè)Y共用一組UV分量
4：2：0
表示2：1的水平下采樣咒循， 2：1的豎直下采樣据途，每四個(gè)Y共用一組UV分量， 這4個(gè)y不是一條線上的4個(gè)是一個(gè)正方形的4個(gè)剑鞍，
它有兩種對(duì)應(yīng)關(guān)系昨凡， 一種是mpeg1 一種是mpeg2
上圖為mpeg1規(guī)定的對(duì)應(yīng)方式
上圖為mpeg2規(guī)定的對(duì)應(yīng)方式
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注釋：
視頻原文件每一幀每一個(gè)像素其實(shí)就用顏色光戈，而且就是由RGB三種顏色的混合哪痰。由于人眼對(duì)亮度比較敏感，對(duì)色度并不是那么敏感久妆，因此可以對(duì)RGB做編碼晌杰，計(jì)算出亮度Y，然后色度只需計(jì)算出色差就行筷弦，反正將來(lái)解碼時(shí)可以根據(jù)色差還原出原色肋演。把RGB換算成YUV后，每一幀畫面的大小就大大減小了烂琴。
對(duì)于YUV4:2:0而言爹殊，轉(zhuǎn)換為YUV格式時(shí)，一幀的所有像素點(diǎn)都要采樣亮度奸绷，而且是每采樣4個(gè)像素點(diǎn)梗夸，這4個(gè)像素點(diǎn)是2 X 2的正方形，也就是水平上采樣2個(gè)像素點(diǎn)号醉，垂直上采樣2個(gè)像素點(diǎn)反症，U和V采樣個(gè)數(shù)是水平和垂直上的Y的一半辛块，這么一算在這個(gè)正方形中就只有一個(gè)U分量和一個(gè)V分量。
