音频采样帧率音系列-YUV和RGB

导读YUV和RGB是两种不同的颜色编码方法。RGB颜色编码RGB分别代表了红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue），即三原色，将它们以不同的比例相加，可以....

YUV和RGB是两种不同的颜色编码方法。

RGB颜色编码

RGB分别代表了红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue），即三原色，将它们以不同的比例相加，可以产生不同的颜色。

三原色

例如一张1920*1080大小的图片，就代表着它有1920*1080个像素点。其中每⼀个像素点的颜⾊显示都采用RGB 颜色编码方法，将RGB 分别取不同的值，就会展示不同的颜⾊。RGB 图像中，每个像素点都有红、绿、蓝三个原⾊，其中每种原⾊都占用8 bit，也就是⼀个字节，那么⼀个像素点也就占⽤24 bit，也就是三个字节。那么⼀张1920*1080大小的图片，就占⽤1920*1080*3/1024/1024 = 5.93 MB 的存储空间。

YUV颜色编码

YUV 颜色编码采用的是明亮度和色度来表示像素的颜色。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是音视频（编解码）最常用的格式。

1.YUV的数据格式

YUV有两种分类方式，即“空间-间”和“空间-内”。“空间-间”的划分方式主要体现在Y、U、V的比例不同；“空间-内”的划分方式主要体现在Y、U、V的比例一定，存储格式不同。

2.YUV“空间-间”的数据划分

YUV按照“空间-间”的划分方式，分为YUV444、YUV422、YUV420，如下所示，假设图片大小为1920*1080，不同格式对应的占用存储空间如下：

YUV444格式

YUV422格式

YUV420格式

3.YUV“空间-内”的数据划分

YUV按照“空间-内”的划分方式，主要分为packet、planar、semi-planar三种：

packet：打包格式，即先存储一个yuv，再存储下一个yuv；

planar：平面格式，即先存储y平面，再存储u平面，再存储v平面；

semi-planar：先存储y平面，再存储uv平面；

YUV422各种存储格式如下：

YUV420各种存储格式如下：

针对上图中的NV12、NV21、NV16、NV61说明：

NV：NV系列都属于semi-plane系列，“12”、“16”代表先U后V，“21”、“61”代表先V后U;

12、16：代表一个像素占的位数;

RGB和YUV颜色编码转换

通常情况下，对于图像显示器来说，是通过RGB模型来展示图像，而传输时的图像数据使用的是YUV模型，主要是因为YUV可以节省带宽。因此，在具体的应用场景中会涉及到RGB模型和YUV模型的相互转换。

RGB转YUV格式：

Y = 0.299 R 0.587 G 0.114 B

U = -0.1687 R - 0.3313 G 0.5 B 128

V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B 128

YUV转RGB格式：

R = Y 1.402 (V-128)

G= Y - 0.34414 (U-128) - 0.71414 (V-128)

B= Y 1.772 (U-128)