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YUV 格式详解

乔红
2021-1-22 16:40 阅读 136

引言

音视频领域的人恐怕没有人不知道 YUV,但是 YUV 本身有好多种变种,名称也各种各样,本文就位大家总结一下YUV 的各种格式。

在开始之前,先向大家介绍一款 YUV 图像的查看工具---YUV Eye,大家可以使用这个工具,查看 YUV 图像。有的时候在进行 Debug 的时候,有这样一个工具会方便很多。

https://www.zzsin.com/YUVEye.html

首先先介绍一下 YUV,我们都知道,YUV 是一种表示颜色的模型。但是我们常说的 YUV ,其实指的是 YCbCr,其中Y是指亮度分量,Cb指蓝色色度分量,而Cr指红色色度分量,是标准 YUV 的一个翻版,此文中,我们就用 YUV 指代 YCbCr 了。

我们再来看一下 YUV 的常见格式。你一定看过很多文章介绍 YUV 格式,但是对于 YUV 到底存在哪些格式,每种格式又有哪些变种,哪些别名,可能并没有一个系统的认识。没关系,我们用这篇文章帮你总结分析。

我们对 YUV 格式先进性一下分类,大家可以参考下图。

YUV.jpg

分类标准

首先,我们可以将 YUV 格式按照数据大小分为三个格式,YUV 420,YUV 422,YUV 444。由于人眼对 Y 的敏感度远超于对 U 和 V 的敏感,所以有时候可以多个 Y 分量共用一组 UV,这样既可以极大得节省空间,又可以不太损失质量。这三种格式就是按照人眼的特性制定的。

  • YUV 420,由 4 个 Y 分量共用一套 UV 分量,
  • YUV 422,由 2 个 Y 分量共用一套 UV 分量
  • YUV 444,不共用,一个 Y 分量使用一套 UV 分量

按照多个 Y 分量共用一个 UV 的方式,我们可以把 YUV 分为 420,422,444 三种类型,而在这三种类型之下,我们又可以按照 YUV 的排列储存顺序,将其细分为好多种格式,这些格式数量繁多,又不好记忆,这为我们学习过程中造成了不少困难。下面我就为大家一一介绍。

首先,我们将可以按照 YUV 的排列方式,再次将 YUV 分成三个大类,Planar,Semi-Planar 和 Packed。

  • Planar YUV 三个分量分开存放
  • Semi-Planar Y 分量单独存放,UV 分量交错存放
  • Packed YUV 三个分量全部交错存放

按照这三种方式,我们就可以将 YUV 格式进行比较细致的分类了。

具体分类

  • I420(属于 YUV 420 Plannar) I420 是 YUV 420 Planar 的一种,YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h * 0.25 长度的 U, 最后是 w * h * 0.25 长度的 V,总长度为 w * h * 1.5。
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U U U
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V V V
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  • YV12(属于 YUV 420 Plannar) YV12 是 YUV 420 Planar 的一种,YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h * 0.25 长度的 V, 最后是 w * h * 0.25 长度的 U,总长度为 w * h * 1.5。与 I420 不同的是,YV12 是先 V 后 U
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V V V
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  • NV12(属于 YUV 420 Semi-Planar) NV12 是 YUV 420 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,UV 在排列的时候,从 U 开始。总长度为 w * h * 1.5。
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U V U V U V
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  • NV21(属于 YUV 420 Semi-Planar) NV21 是 YUV 420 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,与 NV12 不同的是,UV 在排列的时候,从 V 开始。总长度为 w * h * 1.5。
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V U V U V U
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  • I422(属于 YUV 422 Plannar) I422 是 YUV 422 Planar 的一种,YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h * 0.5 长度的 U, 最后是 w * h * 0.5 长度的 V,总长度为 w * h * 2。
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  • YV16(属于 YUV 422 Plannar) YV16 是 YUV 422 Planar 的一种,YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h * 0.5 长度的 V, 最后是 w * h * 0.5 长度的 U,总长度为 w * h * 2。与 I422 不同的是,YV16 是先 V 后 U
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  • NV16(属于 YUV 422 Semi-Planar) NV16 是 YUV 422 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,UV 在排列的时候,从 U 开始。总长度为 w * h * 2。
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  • NV61(属于 YUV 422 Semi-Planar) NV61 是 YUV 422 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,UV 在排列的时候,从 V 开始。总长度为 w * h * 2。
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  • YUVY(属于 YUV 422 Interleaved) YUVY 属于 YUV 422 Interleaved 的一种。事实上,Interleaved 是属于 Packed 的,但是在 422 中,用 Interleaved 更加形象一些。在 Packed 内部,YUV 的排列顺序是 Y U V Y,两个 Y 共用一组 UV。
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
Y U V Y   Y U V Y   Y U V Y
  • VYUY(属于 YUV 422 Interleaved) VYUY 属于 YUV 422 Interleaved 的一种。在 Packed 内部,YUV 的排列顺序是 VYUY,两个 Y 共用一组 UV。
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
V Y U Y   V Y U Y   V Y U Y
  • UYVY(属于 YUV 422 Interleaved) UYVY 属于 YUV 422 Interleaved 的一种。在 Packed 内部,YUV 的排列顺序是 UYVY,两个 Y 共用一组 UV。
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
U Y V Y   U Y V Y   U Y V Y
  • I444(属于 YUV 444 Plannar) I444 属于 YUV 444 Plannar 的一种。YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h 长度的 U, 最后是 w * h 长度的 V,总长度为 w * h * 3。
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  • YV24(属于 YUV 444 Plannar) YV24 属于 YUV 444 Plannar 的一种。YUV 分量分别存放,先是 w * h 长度的 Y,后面跟 w * h 长度的 V, 最后是 w * h 长度的 U,总长度为 w * h * 3。与 I444 不同的是,YV24 是先排列 V。
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  • NV24(属于 YUV 444 Semi-Planar) NV24 是 YUV 444 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,UV 在排列的时候,从 U 开始。总长度为 w * h * 3。
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Y Y Y Y Y Y
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U V U V U V U V U V U V 
U V U V U V U V U V U V 
U V U V U V U V U V U V 
  • NV42(属于 YUV 444 Semi-Planar) NV42 是 YUV 444 Semi-Planar 的一种,Y 分量单独存放,UV 分量交错存放,UV 在排列的时候,从 V 开始。总长度为 w * h * 3。
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Y Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y Y
V U V U V U V U V U V U
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V U V U V U V U V U V U
V U V U V U V U V U V U
V U V U V U V U V U V U
V U V U V U V U V U V U
  • YUV 444 Packed 这个就不解释了。。。
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   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   Y U V   Y U V   Y U V   Y U V

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好文章,建议补充stride的知识。

2021-01-19 16:07:46

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写的很不错,照我差了点,只要我在,不许有牛b的人存在!

2021-01-19 15:17:53

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好文章,图片适合当壁纸

2021-01-19 15:14:06

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前排,沙发!

2021-01-19 14:53:08