常見視頻編碼格式與RGB、YUV視頻存儲(chǔ)格式

TCC8900VPU分析---星恒教育--何偉整理——常見視頻編解碼格式及RGB和YUV存儲(chǔ)格式預(yù)研常見視頻編解碼格式1視頻文件類別 常言道：物以類聚，人以群分。視頻文件也不例外，細(xì)細(xì)算起來，視頻文件可以分成兩大類：其一是影像文件，比如說常見的VCD便是一例。其二是流式視頻文件，這是隨著國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而誕生的后起視頻之秀，比如說在線實(shí)況轉(zhuǎn)播，就是構(gòu)架在流式視頻技術(shù)之上的。1.1影像格式日常生活中接觸較多的VCD、多媒體CD光盤中的動(dòng)畫……這些都是影像文件。影像文件不僅包含了大量圖像信息，同時(shí)還容納大量音頻信息。所以，影像文件的“身材”往往不可小覷。AVI格式MOV格式MPEG/MPG/DAT格式1.2流式視頻格式目前，很多視頻數(shù)據(jù)要求通過Internet來進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，前面我們?cè)峒暗剑曨l文件的體積往往比較大，而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬卻往往比較“狹窄”，千軍萬馬要過獨(dú)木橋，其結(jié)果當(dāng)然可想而知?？陀^因素限制了視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和實(shí)時(shí)播放，于是一種新型的流式視頻(StreamingVideo)格式應(yīng)運(yùn)而生了。這種流式視頻采用一種“邊傳邊播”的方法，即先從服務(wù)器上下載一部分視頻文件，形成視頻流緩沖區(qū)后實(shí)時(shí)播放，同時(shí)繼續(xù)下載，為接下來的播放做好準(zhǔn)備。這種“邊傳邊播”的方法避免了用戶必須等待整個(gè)文件從Internet上全部下載完畢才能觀看的缺點(diǎn)。到目前為止，Internet上使用較多的流式視頻格式主要是以下三種：RM(RealMedia)格式RM格式是RealNetworks公司開發(fā)的一種新型流式視頻文件格式，它麾下共有三員大將：RealAudio、RealVideo和RealFlash。RealAudio用來傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)，RealVideo用來傳輸連續(xù)視頻數(shù)據(jù)，而RealFlash則是RealNetworks公司與Macromedia公司新近合作推出的一種高壓縮比的動(dòng)畫格式。RealMedia可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同制定了不同的壓縮比率，從而實(shí)現(xiàn)在低速率的廣域網(wǎng)上進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和實(shí)時(shí)播放。這里我們主要介紹RealVideo，它除了可以以普通的視頻文件形式播放之外，還可以與RealServer服務(wù)器相配合，首先由RealEncoder負(fù)責(zé)將已有的視頻文件實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成RealMedia格式，RealServer則負(fù)責(zé)廣播RealMedia視頻文件。在數(shù)據(jù)傳輸過程中可以邊下載邊由RealPlayer播放視頻影像，而不必像大多數(shù)視頻文件那樣，必須先下載然后才能播放。目前，Internet上已有不少網(wǎng)站利用RealVideo技術(shù)進(jìn)行重大事件的實(shí)況轉(zhuǎn)播。MOV文件格式（QuickTime）MOV也可以作為一種流文件格式。QuickTime能夠通過Internet提供實(shí)時(shí)的數(shù)字化信息流、工作流與文件回放功能，為了適應(yīng)這一網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用，QuickTime為多種流行的瀏覽器軟件提供了相應(yīng)的QuickTimeViewer插件（Plug－in），能夠在瀏覽器中實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)回放。該插件的“快速啟動(dòng)（FastStart）”功能，可以令用戶幾乎能在發(fā)出請(qǐng)求的同時(shí)便收看到第一幀視頻畫面，而且，該插件可以在視頻數(shù)據(jù)下載的同時(shí)就開始播放視頻圖像，用戶不需要等到全部下載完畢就能進(jìn)行欣賞。此外，QuickTime還提供了自動(dòng)速率選擇功能，當(dāng)用戶通過調(diào)用插件來播放QuickTime多媒體文件時(shí)，能夠自己選擇不同的連接速率下載并播放影像，當(dāng)然，不同的速率對(duì)應(yīng)著不同的圖像質(zhì)量。此外，QuickTime還采用了一種稱為QuickTimeVR的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，VirtualReality）技術(shù)，用戶只需通過鼠標(biāo)或鍵盤，就可以觀察某一地點(diǎn)周圍360度的景象，或者從空間任何角度觀察某一物體。ASF(AdvancedStreamingFormat)格式Microsoft公司推出的AdvancedStreamingFormat(ASF，高級(jí)流格式)，也是一個(gè)在Internet上實(shí)時(shí)傳播多媒體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，Microsoft公司的野心很大，希圖用ASF取代QuickTime之類的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。ASF的主要優(yōu)點(diǎn)包括：本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可擴(kuò)充的媒體類型、部件下載、以及擴(kuò)展性等。ASF應(yīng)用的主要部件是NetShow服務(wù)器和NetShow播放器。有獨(dú)立的編碼器將媒體信息編譯成ASF流，然后發(fā)送到NetShow服務(wù)器，再由NetShow服務(wù)器將ASF流發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有NetShow播放器，從而實(shí)現(xiàn)單路廣播或多路廣播。這和Real系統(tǒng)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播則是大同小異。2常見的視頻的編碼及封裝格式2.1常見視頻編碼格式 常見的編碼格式有H.264、H.263、MPEG-1、MPEG-2、MPEG、4、SorensonSpark、VC-1、JPEG、RV、DivX、On2TrueMotionVP6。對(duì)于高清視頻來說，主流的編碼技術(shù)目前主要有MPEG-2、DivX、XVID、H264/AVC、VC-1、RMVB和WMV-HD等等。其中，H264/AVC、VC-1、MPEG-2是藍(lán)光（Blu-rayDisc）所選擇的編碼格式，也是目前最流行的高清視頻編碼格式。另外就是高清視頻的封裝格式，封裝格式和編碼格式是互相區(qū)別的，許多人會(huì)把它們混淆。下圖為常見編碼格式的logo：圖1.1常見編碼格式logoH264/X264/AVC編碼格式絕大多數(shù)視聽玩家對(duì)于H264編碼都不會(huì)感到陌生，H264編碼的身世顯赫，是ITU-T（國際電信聯(lián)盟視頻編碼專家組）與ISO/IEC（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織動(dòng)態(tài)圖像專家組）合作組成的JVT（聯(lián)合視頻組）推動(dòng)的新一代數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，也稱為MPEG-4/AVC編碼。H264編碼依托雄厚的背景，在技術(shù)上獨(dú)樹一幟，大幅領(lǐng)先于其它編碼算法。X264編碼，是H264編碼的一個(gè)開源分支，它符合H264標(biāo)準(zhǔn)，其功能在于編碼，而不作為解碼器使用，X264編碼最大的特點(diǎn)在于注重實(shí)用，它在不明顯降低編碼性能的前提下，努力降低編碼的計(jì)算復(fù)雜度，X264對(duì)于H264編碼中的一些復(fù)雜編碼特性做了折衷處理，其壓縮視頻體積小于XVID（MPEG-4）編碼視頻，以小體積、高畫質(zhì)的特點(diǎn)得到了廣泛認(rèn)可。H.263編碼格式 H.263是國際電聯(lián)ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案，是為低碼流通信而設(shè)計(jì)的。但實(shí)際上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可用在很寬的碼流范圍，而非只用于低碼流應(yīng)用，它在許多應(yīng)用中可以認(rèn)為被用于取代H.261。H.263的編碼算法與H.261一樣，但做了一些改善和改變，以提高性能和糾錯(cuò)能力。1998年IUT-T推出的H.263＋是H.263建議的第2版，它提供了12個(gè)新的可協(xié)商模式和其他特征，進(jìn)一步提高了壓縮編碼性能。如H.263只有5種視頻源格式，H.263＋允許使用更多的源格式，圖像時(shí)鐘頻率也有多種選擇，拓寬應(yīng)用范圍；另一重要的改進(jìn)是可擴(kuò)展性，它允許多顯示率、多速率及多分辨率，增強(qiáng)了視頻信息在易誤碼、易丟包異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸。另外，H.263＋對(duì)H.263中的不受限運(yùn)動(dòng)矢量模式進(jìn)行了改進(jìn)，加上12個(gè)新增的可選模式，不僅提高了編碼性能，而且增強(qiáng)了應(yīng)用的靈活性。H.263已經(jīng)基本上取代了H.261MPEG-1編碼格式 MPEG-1是MPEG組織制定的第一個(gè)視頻和音頻有損壓縮標(biāo)準(zhǔn)。視頻壓縮算法于1990年定義完成。1992年底，MPEG-1正式被批準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-1是為CD光碟介質(zhì)定制的的視頻和音頻壓縮格式。一張70分鐘的CD光碟傳輸速率大約在1.4Mbps。而MPEG-1采用了塊方式的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、離散馀弦變換（DCT）、量化等技術(shù)，并為1.2Mbps傳輸速率進(jìn)行了優(yōu)化。MPEG-1隨后被VideoCD采用作為核心技術(shù)。MPEG-1的輸出質(zhì)量大約和傳統(tǒng)錄像機(jī)VCR，信號(hào)質(zhì)量相當(dāng)，這也許是VideoCD在發(fā)達(dá)國家未獲成功的原因。MPEG-2編碼格式MPEG-2編碼標(biāo)準(zhǔn)是由MPEG（MovingPictureExpertsGroup）工作組發(fā)布的視頻與音頻壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2編碼于1994年發(fā)布，常用于廣播信號(hào)（衛(wèi)星電視、有線電視）的視頻和音頻編碼，經(jīng)過后期不斷修改，不僅成為DVD的核心技術(shù)，還應(yīng)用于HDTV高清電視傳輸。MPEG-4編碼格式 MPEG4于1998年11月公布，原預(yù)計(jì)1999年1月投入使用的國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG4不僅是針對(duì)一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于視像電話(VideoPhone)，視像電子郵件(VideoEmail)和電子新聞(ElectronicNews)等，其傳輸速率要求較低，在4800-64000bits/sec之間，分辨率為176X144。MPEG-4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。SorensenSpark編碼格式 Sorenson編解碼器可以指三個(gè)專有的視頻編解碼器：Sorenson視頻，Sorenson視頻3或SorensonSpark。Sorenson視頻也被稱為Sorenson視頻編解碼器，Sorenson視頻量化或SVQ。SorensonSpark也被稱為H.263或FLV1Sorenson（而且有時(shí)誤為Flash視頻（FLV），這是以AdobeFlash容器格式名稱命名）。 這兩種編解碼器的設(shè)計(jì)由Sorenson媒體公司。Sorenson視頻是用在蘋果的QuickTime和SorensonSpark在用在AdobeFlash容器中。VC-1編碼格式WMV（WindowsMediaVideo）作為經(jīng)久不衰的一種視頻編碼，一直在不斷改進(jìn)，2003年，微軟基于WMV第九版（WMV9）編碼技術(shù)，正式提出了VC-1編碼標(biāo)準(zhǔn)，并于2006年正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)。VC-1編碼作為較晚推出的高清編碼算法，自然吸收了MPEG-2與H264編碼的優(yōu)點(diǎn)，其壓縮比介于MPEG2和H264之間，編解碼復(fù)雜性僅有H264的一半，即壓縮時(shí)間更短、解碼計(jì)算更小，在微軟的大力推動(dòng)下，VC-1編碼已經(jīng)得到了BD藍(lán)光光盤、電影及電視學(xué)會(huì)（SMPTE）的支持。近幾年來，為了更好的推廣WMV9/VC-1編碼標(biāo)準(zhǔn)，微軟不遺余力的建立了WMV-HD高清資源站點(diǎn)，大量發(fā)布采用VC-1編碼壓制的720P、1080P宣傳片及演示片（WMV-HD視頻格式），試圖營造聲勢(shì)，吸引用戶關(guān)注。不過，中庸的技術(shù)（與H264相比無明顯編碼優(yōu)勢(shì)）、封閉的平臺(tái)（限于Windows系統(tǒng)）、后發(fā)的劣勢(shì)（2006年通過成為國際標(biāo)準(zhǔn)）仍然給微軟VC-1編碼的應(yīng)用前景帶來了較大的不確定性。JPEG編碼格式 JPEG是JointPhotographicExpertsGroup（聯(lián)合圖像專家小組））的縮寫。JPEG的壓縮方式通常是破壞性資料壓縮（lossycompression），意即在壓縮過程中圖像的品質(zhì)會(huì)遭受到可見的破壞，有一種以JPEG為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)ProgressiveJPEG是采用無失真的壓縮方式，但ProgressiveJPEG并沒有受到廣泛的支援。RV編碼格式 RealVideo格式文件包括后綴名為RA、RM、RAM、RMVB的四種視頻格式。RealVideo是一種高壓縮比的視頻格式，可以使用任何一種常用于多媒體及Web上制作視頻的方法來創(chuàng)建RealVideo文件。例如Premiere、VideoShop以及AfterEffects等，對(duì)于文件的播放可用realplayer和暴風(fēng)影音播放。DivX編碼格式 DivX格式，這是由MPEG－4衍生出的另一種視頻編碼(壓縮)標(biāo)準(zhǔn)，也即我們通常所說的DVDrip格式，它采用了MPEG4的壓縮算法同時(shí)又綜合了MPEG-4與MP3各方面的技術(shù)，說白了就是使用DivX壓縮技術(shù)對(duì)DVD盤片的視頻圖像進(jìn)行高質(zhì)量壓縮，同時(shí)用MP3或AC3對(duì)音頻進(jìn)行壓縮，然后再將視頻與音頻合成并加上相應(yīng)的外掛字幕文件而形成的視頻格式。其畫質(zhì)直逼DVD并且體積只有DVD的數(shù)分之一。這種編碼對(duì)機(jī)器的要求也不高，所以DivX視頻編碼技術(shù)可以說是一種對(duì)DVD造成威脅最大的新生視頻壓縮格式，號(hào)稱DVD殺手或DVD終結(jié)者。On2TrueMotionVP6編碼格式 On2TrueMotionVP6是主要的移動(dòng)視頻標(biāo)準(zhǔn)，他采用了AdobeFlashLite?3的一些標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)以百計(jì)的網(wǎng)絡(luò)門戶，用戶自己制作的內(nèi)容，以及社交網(wǎng)絡(luò)普遍采用基于Flash的VP6格式。2.2視頻的封裝格式封裝格式其實(shí)是一個(gè)“容器”，它不同于編碼格式，封裝就相當(dāng)于捆綁打包，將已經(jīng)編碼好的視頻文件和音軌文件打包在一起，并按照一定規(guī)則建立排序和索引，便于播放器或播放軟件來索引播放。常見的封裝格式有MKV、AVI、MOV、TS、PS等等，高清媒體文件的后綴名（擴(kuò)展文件名）一般都是媒體的封裝格式。（1）MOV格式：MOV多見于AppleQuickTime網(wǎng)站上的電影預(yù)告片。MOV類似于RMVB，過于封閉自守，民間制作組沒有人會(huì)用這個(gè)不方便的形式。

（2）AVI格式：AVI封裝是微軟在上世紀(jì)90年代初創(chuàng)立的封裝標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)時(shí)為對(duì)抗QuickTime的MOV格式而推出的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒有流式播放需要，AVI的將索引布置在打包文件的尾部，這就使得AVI封裝不能做到流式播放（流媒體）。AVI封裝只能支持有限的幾種視頻音頻編碼形式，且AVI不能支持音頻的VBR動(dòng)態(tài)比特率編碼。

（3）TS格式：TS（TransportStream）是一種比較先進(jìn)的封裝形式，藍(lán)光原盤中，就采用了TS封裝。TS封裝支持幾乎所有編碼的高清視頻和音軌文件。PS（ProgramStream）封裝的技術(shù)基本和TS相同，但PS封裝和AVI一樣，都不是流媒體，不能夠支持流式播放，PS封裝使用在原先的HDDVD中。在高清標(biāo)準(zhǔn)下，MPEG-2編碼的視頻文件主要采用TS封裝格式。

（4）MKV格式：MKV（Matroska）是一種新興的多媒體封裝格式，可以將各類視頻編碼、16條或以上不同格式的音頻和語言不同的字幕封裝在一個(gè)文件內(nèi)，它具有開放源代碼、音視頻編碼豐富、網(wǎng)絡(luò)親和性好等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到眾多視頻壓制組和玩家的支持，正逐漸成為高清視頻的主流視頻格式。H264編碼與X264編碼目前大多采用MKV封裝格式。3視頻的播放組件及調(diào)用流程視頻文件的解碼過程如下依次需要用到的組件有“分離器”、“解碼器”、“渲染器”，它們統(tǒng)稱為“濾鏡”。3.1分離器（Splitter）要正確地播放多媒體文件，播放器首先要正確地調(diào)用分離器，把視頻流和（或）音頻流正確地分離出來，然后交給解碼器進(jìn)行解碼，這就是分離器的使命。上文中說到有不少的封裝格式，每一種封裝格式都必須有相對(duì)應(yīng)一種分離器，才能正確的把視頻和音頻分離出來以供解碼器解碼。常用的分離器有：GabestMPEGSplitter（MediaPlayerClassic作者編寫的分離器）、KMPSplitter（KMPlayer原配的分離器）HailiMediaSplitter這三種分離器能夠支持較多的封裝格式，其它的分離器還有 Moonlight-ElecardMPEG2Demultiplexer（月光分離器）、nVIDIATransportDemux（nVIDIA公司的分離器，配合PureVideo使用）、CyberLinkDemux（PowerDVD軟件中的分離器）3.2解碼器（Decoder）解碼器在整個(gè)視頻的播放中占據(jù)了最主要的位置，它的作用是對(duì)由分離器分離出來的音頻流和視頻流分別進(jìn)行解碼。解碼器又分為視頻解碼器和音頻解碼器。常見的視頻解碼器有：MPEG-2視頻解碼器InterVideoVideoDecoder（WinDVD的解碼器）CyberLinkDTVVideo/SPFilterCyberLinkVideo/SPFilter（PowerDVD的解碼器）Moonlight-ElecardMPEG2VideoDecodernVIDIAVideoDecoder（nVIDIAPureVideo的解碼器）SonicCinemasterVideo、GabestVideoDecoderH264/X264/AVC視頻解碼器CyberLinkH.264/AVCDecoder（PowerDVD的解碼器）、CoreAVCDirectShowVideoDecoderMoonlightH264VideoDecoderffdshowMPEG-4VideoDecoderVC-1視頻解碼器CyberLinkVC-1Deocder（PowerDVD的解碼器）、MediaPlayerClassicVideoDecoder、WMVideoDecoderDMO（微軟的解碼器）等等。常見的音頻解碼器有：CyberLinkAudioDecoder（PowerDVD的解碼器）AC3FilterInterVideoAudioDecodernVIDIAAudioDecoder3.3渲染器（Renderer）渲染器與解碼器一樣，分為視頻渲染器和音頻渲染器，解碼后的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過視頻渲染器的渲染后呈現(xiàn)到顯示設(shè)備上，解碼后的音頻經(jīng)過音頻渲染器的渲染后從聲卡輸出。渲染在視頻播放的過程中是很重要的，因?yàn)樗鼤?huì)影響到視頻最終的效果，不同的渲染器有不同的技術(shù)特性，對(duì)電腦的配置（主要是CPU和顯卡）的要求也不一樣。視頻渲染器主要有以下幾種：舊式視頻渲染器（VideoRenderer）：這種是最原始的渲染器，它接收到來自解碼器解碼后的數(shù)據(jù)流，在顯示設(shè)備上顯示。這種渲染器基本上不能調(diào)用到顯卡硬件特性，全靠CPU來完成渲染任務(wù)。覆蓋合成器（OverlayMixer）：覆蓋合成器能夠?qū)⑷舾陕芬曨l流合并輸出到顯示設(shè)備上，并且它能夠很好地調(diào)用顯卡硬件的拉伸，顏色空間變換等硬件功能，以減少對(duì)CPU資源的占用率。視頻覆蓋的畫面質(zhì)量事實(shí)上取決于顯卡硬件。通常在使用覆蓋合成器的時(shí)候無法直接對(duì)正在播放的視頻截圖。VMR渲染器（VideoMixingRenderer）：VMR對(duì)覆蓋合成器進(jìn)行了改進(jìn)，它是基于DirectX的視頻渲染器，能夠支持16路的視頻流混合。VMR根據(jù)DirectX版本的不同，可以分為VMR7和VMR9，其中VMR7基于DirectDraw7（2D），而VMR9基于Direct3D9（3D），VMR9可以支持視頻特效（VideoEffects）和視頻變換（VideoTransitions）。VMR根據(jù)渲染模式的不同又分為“窗口化”（Windowed）、“無窗口”（Windowless）、“未渲染”（Renderless）模式。EVR增強(qiáng)型視頻渲染器（EnhancedVideoRenderer）微軟在WindowsVista系統(tǒng)就開始引入的新視頻渲染器，當(dāng)然也包含在新的操作系統(tǒng)Windows7中。它與VMR最大的區(qū)別就是能夠支持DXVA2.0。二、RGB和YUV視頻存儲(chǔ)格式 視頻數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)格式主要有RGB和YUV。RGB是多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的主流格式；YUV格式所需存儲(chǔ)空間一般是RGB格式存儲(chǔ)空間的一半，所以YUV格式主要用于多媒體數(shù)據(jù)傳輸中。1RGB視頻存儲(chǔ)格式1.1RGB概述 計(jì)算機(jī)彩色顯示器顯示色彩的原理與彩色電視機(jī)一樣，都是采用R（Red）、G（Green）、B（Blue）相加混色的原理：通過發(fā)射出三種不同強(qiáng)度的電子束，使屏幕內(nèi)側(cè)覆蓋的紅、綠、藍(lán)磷光材料發(fā)光而產(chǎn)生色彩。這種色彩的表示方法稱為RGB色彩空間表示。 根據(jù)三基色原理，任意一種色光F都可以用不同分量的R、G、B三色相加混合而成。 F=r[R]+g[G]+b[B] 其中，r、g、b分別為三基色參與混合的系數(shù)。當(dāng)三基色分量都為0（最弱）時(shí)混合為黑色光；而當(dāng)三基色分量都為k（最強(qiáng)）時(shí)混合為白色光。調(diào)整r、g、b三個(gè)系數(shù)的值，可以混合出介于黑色光和白色光之間的各種各樣的色光。1.2常見的RGB格式 RGB的GUID(globallyuniqueidentifier全球唯一標(biāo)識(shí)符)格式描述描述如下表所示：表2.1RGB的GUID描述RGB的GUID描述符描述符說明MEDIASUBTYPE_RGB12每個(gè)像素用1位表示，需要調(diào)色板MEDIASUBTYPE_RGB416每個(gè)像素用4位表示，需要調(diào)色板MEDIASUBTYPE_RGB8256每個(gè)像素用8位表示，需要調(diào)色板MEDIASUBTYPE_RGB565每個(gè)像素用16位表示，RGB分量分別使用5位、6位、5位MEDIASUBTYPE_RGB555每個(gè)像素用16位表示，RGB分量都使用5位（剩下的1位不用）MEDIASUBTYPE_RGB24每個(gè)像素用24位表示，RGB分量各使用8位MEDIASUBTYPE_RGB32每個(gè)像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下的8位不用）MEDIASUBTYPE_ARGB32每個(gè)像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下的8位用于表示Alpha通道值）1.3各種RGB格式介紹 RGB1、RGB4、RGB8都是調(diào)色板類型的RGB格式，在描述這些媒體類型的格式細(xì)節(jié)時(shí)，通常會(huì)在BITMAPINFOHEADER數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后面跟著一個(gè)調(diào)色板（定義一系列顏色）。它們的圖像數(shù)據(jù)并不是真正的顏色值，而是當(dāng)前像素顏色值在調(diào)色板中的索引。RGB1 以RGB1（2色位圖）為例，比如它的調(diào)色板中定義的兩種顏色值依次為0x000000（黑色）和0xFFFFFF（白色），那么圖像數(shù)據(jù)001101010111…（每個(gè)像素用1位表示）表示對(duì)應(yīng)各像素的顏色為：黑黑白白黑白黑白黑白白白…RGB565 RGB565使用16位表示一個(gè)像素，這16位中的5位用于R，6位用于G，5位用于B。程序中通常使用一個(gè)字（WORD，一個(gè)字等于兩個(gè)字節(jié)）來操作一個(gè)像素。當(dāng)讀出一個(gè)像素后，這個(gè)字的各個(gè)位意義如下：高字節(jié)低字節(jié)RRRRRGGGGGGBBBBB可以組合使用屏蔽字和移位操作來得到RGB各分量的值：#defineRGB565_MASK_RED0xF800#defineRGB565_MASK_GREEN0x07E0#defineRGB565_MASK_BLUE0x001FR=(wPixel&RGB565_MASK_RED)>>11;//取值范圍0-31G=(wPixel&RGB565_MASK_GREEN)>>5;//取值范圍0-63B=wPixel&RGB565_MASK_BLUE;//取值范圍0-31RGB555 RGB555是另一種16位的RGB格式，RGB分量都用5位表示（剩下的1位不用）。使用一個(gè)字讀出一個(gè)像素后，這個(gè)字的各個(gè)位意義如下：高字節(jié)低字節(jié)XRRRRGGGGGBBBBB（X表示不用，可以忽略）可以組合使用屏蔽字和移位操作來得到RGB各分量的值：#defineRGB555_MASK_RED0x7C00#defineRGB555_MASK_GREEN0x03E0#defineRGB555_MASK_BLUE0x001FR=(wPixel&RGB555_MASK_RED)>>10;//取值范圍0-31G=(wPixel&RGB555_MASK_GREEN)>>5;//取值范圍0-31B=wPixel&RGB555_MASK_BLUE;//取值范圍0-31RGB24 RGB24使用24位來表示一個(gè)像素，RGB分量都用8位表示，取值范圍為0-255。注意在內(nèi)存中RGB各分量的排列順序?yàn)椋築GRBGRBGR…。通?？梢允褂肦GBTRIPLE數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來操作一個(gè)像素，它的定義為：typedefstructtagRGBTRIPLE{BYTErgbtBlue;//藍(lán)色分量BYTErgbtGreen;//綠色分量BYTErgbtRed;//紅色分量}RGBTRIPLE;RGB32 RGB32使用32位來表示一個(gè)像素，RGB分量各用去8位，剩下的8位用作Alpha通道或者不用。（ARGB32就是帶Alpha通道的RGB32。）注意在內(nèi)存中RGB各分量的排列順序?yàn)椋築GRABGRABGRA…。通常可以使用RGBQUAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來操作一個(gè)像素，它的定義為：typedefstructtagRGBQUAD{BYTErgbBlue;//藍(lán)色分量BYTErgbGreen;//綠色分量BYTErgbRed;//紅色分量BYTErgbReserved;//保留字節(jié)（用作Alpha通道或忽略）}RGBQUAD;2YUV視頻存儲(chǔ)格式2.1YUV概述 在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常采用三管彩色攝像機(jī)或彩色CCD攝像機(jī)進(jìn)行攝像，然后把攝得的彩色圖像信號(hào)經(jīng)分色、分別放大校正后得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)R－Y（即U）、B－Y（即V），最后發(fā)送端將亮度和色差三個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這種色彩的表示方法就是所謂的YUV色彩空間表示。 采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)U、V是分離的。如果只有Y信號(hào)分量而沒有U、V分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視采用YUV空間正是為了用亮度信號(hào)Y解決彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)的兼容問題，使黑白電視機(jī)也能接收彩色電視信號(hào)。 本文講述的格式全部使用每個(gè)像素位置8位的方式來編碼Y頻道（也稱為燈光頻道），并使用每樣例8位的方式來編碼每個(gè)U或V色度樣例。但是，大多數(shù)YUV格式平均使用的每像素位數(shù)都少于24位，這是因?yàn)樗鼈儼腢和V樣例比Y樣例要少。 注在本文中，U一詞相當(dāng)于Cb，V一詞相當(dāng)于Cr。2.2常見YUV的格式 在DirectShow中，常見的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。作為視頻媒體類型的輔助說明類型（Subtype），它們對(duì)應(yīng)的GUID(GloballyUniqueIdentifier)如下表所示。表2.2YUV的GUID描述YUV的GUID描述符描述符說明MEDIASUBTYPE_YUY2YUY2以4:2:2方式打包MEDIASUBTYPE_YUYVYUYV實(shí)際格式與YUY2相同MEDIASUBTYPE_YVYUYVYU以4:2:2方式打包MEDIASUBTYPE_UYVYUYVY以4:2:2方式打包MEDIASUBTYPE_AYUVAYUVAlpha通道的4:4:4YUV格式MEDIASUBTYPE_Y41PY41P以4:1:1方式打包MEDIASUBTYPE_Y411Y411實(shí)際格式與Y41P相同MEDIASUBTYPE_Y211Y211MEDIASUBTYPE_IF09IF09格式MEDIASUBTYPE_IYUVIYUV格式MEDIASUBTYPE_YV12YV12格式MEDIASUBTYPE_YVU9YVU9格式2.3YUV主要采樣格式主要的采樣格式有YCbCr4:2:0、YCbCr4:2:2、YCbCr4:1:1和YCbCr4:4:4。其中YCbCr4:1:1比較常用，其含義為：每個(gè)點(diǎn)保存一個(gè)8bit的亮度值(也就是Y值)，每2x2個(gè)點(diǎn)保存一個(gè)Cr和Cb值,圖像在肉眼中的感覺不會(huì)起太大的變化。所以，原來用RGB(R，G，B都是8bitunsigned)模型，1個(gè)點(diǎn)需要8x3=24bits，若4:4:4按采樣后，YUV仍各占8bit。按4:1:1采樣后，而現(xiàn)在一個(gè)點(diǎn)平均僅需要8+(8/4)+(8/4)=12bits。這樣就把圖像的數(shù)據(jù)壓縮了一半。 YUV的優(yōu)點(diǎn)之一是，色度頻道的采樣率可比Y頻道低，同時(shí)不會(huì)明顯降低視覺質(zhì)量。有一種表示法可用來描述U和V與Y的采樣頻率比例，這個(gè)表示法稱為A:B:C表示法：4:4:4：表示色度頻道沒有下采樣。4:2:2：表示2:1的水平下采樣，沒有垂直下采樣。對(duì)于每?jī)蓚€(gè)U樣例或V樣例，每個(gè)掃描行都包含四個(gè)Y樣例。4:2:0：表示2:1的水平下采樣，2:1的垂直下采樣。4:1:1：表示4:1的水平下采樣，沒有垂直下采樣。對(duì)于每個(gè)U樣例或V樣例，每個(gè)掃描行都包含四個(gè)Y樣例。2.3.1YUV采樣格式圖示YUV4:4:4采樣 下圖顯示了4:4:4圖片中使用的采樣網(wǎng)格。燈光樣例用叉來表示，色度樣例則用圈表示。圖2.1YUV4:4:4樣例位置YUV4:2:2采樣 4:2:2采樣的這種主要形式在ITU-RRecommendationBT.601中進(jìn)行了定義。圖2.1顯示了此標(biāo)準(zhǔn)定義的采樣網(wǎng)格。圖2.2YUV4:2:2樣例位置YUV4:2:0采樣 4:2:0采樣有兩種常見的變化形式。其中一種形式用于MPEG-2視頻，另一種形式用于MPEG-1以及ITU-TrecommendationsH.261和H.263。圖2.3顯示了MPEG-1方案中使用的采樣網(wǎng)格，圖2.4顯示了MPEG-2方案中使用的采樣網(wǎng)格。圖2.3YUV4:2:0樣例位置（MPEG-1方案）圖2.4YUV4:2:0樣例位置（MPEG-2方案） 與MPEG-1方案相比，在MPEG-2方案與為4:2:2和4:4:4格式定義的采樣網(wǎng)格之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換更簡(jiǎn)單一些。因此，在Windows中首選MPEG-2方案，應(yīng)該考慮將其作為4:2:0格式的默認(rèn)轉(zhuǎn)換方案。2.3.2YUV存儲(chǔ)方式 本文講述推薦用于視頻呈現(xiàn)的8位YUV格式。這些格式可以分為幾個(gè)類別：4:4:4格式，每像素32位4:2:2格式，每像素16位4:2:0格式，每像素16位4:2:0格式，每像素12位 首先，理解下列概念，這樣才能理解接下來的內(nèi)容：表面原點(diǎn)：對(duì)于本文講述的YUV格式，原點(diǎn)(0,0)總是位于表面的左上角?？缇啵罕砻娴目缇?，有時(shí)也稱為間距，指的是表面的寬度，以字節(jié)數(shù)表示。對(duì)于一個(gè)表面原點(diǎn)位于左上角的表面來說，跨距總是正數(shù)。對(duì)齊：表面的對(duì)齊是根據(jù)圖形顯示驅(qū)動(dòng)程序的不同而定的。表面始終應(yīng)該DWORD對(duì)齊，就是說，表面中的各個(gè)行肯定都是從32位(DWORD)邊界開始的。對(duì)齊可以大于32位，但具體取決于硬件的需求。打包格式與平面格式：YUV格式可以分為打包格式和平面格式。在打包格式中，Y、U和V組件存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中。像素被組織到了一些巨像素組中，巨像素組的布局取決于格式。在平面格式中，Y、U和V組件作為三個(gè)單獨(dú)的平面進(jìn)行存儲(chǔ)。4:4:4格式，每像素32位 推薦一個(gè)4:4:4格式，F(xiàn)OURCC碼為AYUV。這是一個(gè)打包格式，其中每個(gè)像素都被編碼為四個(gè)連續(xù)字節(jié)，其組織順序如下所示。圖2.5AYUV內(nèi)存布局 標(biāo)記了A的字節(jié)包含alpha的值。4:2:2格式，每像素16位 支持兩個(gè)4:2:2格式，F(xiàn)OURCC碼如下：YUY2UYVY 兩個(gè)都是打包格式，其中每個(gè)巨像素都是編碼為四個(gè)連續(xù)字節(jié)的兩個(gè)像素。這樣會(huì)使得色度水平下采樣乘以系數(shù)2。YUY2 在YUY2格式中，數(shù)據(jù)可被視為一個(gè)不帶正負(fù)號(hào)的char值組成的數(shù)組，其中第一個(gè)字節(jié)包含第一個(gè)Y樣例，第二個(gè)字節(jié)包含第一個(gè)U(Cb)樣例，第三個(gè)字節(jié)包含第二個(gè)Y樣例，第四個(gè)字節(jié)包含第一個(gè)V(Cr)樣例，如圖2.6所示。圖2.6YUY2內(nèi)存布局 如果該圖像被看作由兩個(gè)little-endianWORD值組成的數(shù)組，則第一個(gè)WORD在最低有效位(LSB)中包含Y0，在最高有效位(MSB)中包含U。第二個(gè)WORD在LSB中包含Y1，在MSB中包含V。 YUY2是用于MicrosoftDirectX?VideoAcceleration(DirectXVA)的首選4:2:2像素格式。預(yù)期它會(huì)成為支持4:2:2視頻的DirectXVA加速器的中期要求。UYVY 此格式與YUY2相同，只是字節(jié)順序是與之相反的—就是說，色度字節(jié)和燈光字節(jié)是翻轉(zhuǎn)的（圖7）。如果該圖像被看作由兩個(gè)little-endianWORD值組成的數(shù)組，則第一個(gè)WORD在LSB中包含U，在MSB中包含Y0，第二個(gè)WORD在LSB中包含V，在MSB中包含Y1。圖2.7UYVY內(nèi)存布局4:2:0格式，每像素16位推薦兩個(gè)4:2:0每像素16位格式，F(xiàn)OURCC碼如下：IMC1IMC3兩個(gè)FOURCC碼都是平面格式。色度頻道在水平方向和垂直方向上都要以系數(shù)2來進(jìn)行再次采樣。IMC1 所有Y樣例都會(huì)作為不帶正負(fù)號(hào)的char值組成的數(shù)組首先顯示在內(nèi)存中。后面跟著所有V(Cr)樣例，然后是所有U(Cb)樣例。V和U平面與Y平面具有相同的跨距，從而生成 如圖2.8所示的內(nèi)存的未使用區(qū)域。圖2.8IMC1內(nèi)存布局IMC3 此格式與IMC1相同，只是U和V平面進(jìn)行了交換：圖9.IMC3內(nèi)存布局4:2:0格式，每像素12位 推薦四個(gè)4:2:0每像素12位格式，F(xiàn)OURCC碼如下：IMC2IMC4YV12NV12 在所有這些格式中，色度頻道在水平方向和垂直方向上都要以系數(shù)2來進(jìn)行再次采樣。IMC2 此格式與IMC1相同，只是V(Cr)和U(Cb)行在半跨距邊界處進(jìn)行了交錯(cuò)。換句話說，就是色度區(qū)域中的每個(gè)完整跨距行都以一行V樣例開始，然后是一行在下一個(gè)半跨距邊界處開始的U樣例。此布局與IMC1相比，能夠更加高效地利用地址空間。它的色度地址空間縮小了一半，因此整體地址空間縮小了25%。在各個(gè)4:2:0格式中，IMC2是第二首選格式，排在NV12之后。圖2.10IMC2內(nèi)存布局IMC4 此格式與IMC2相同，只是U(Cb)和V(Cr)行進(jìn)行了交換：圖2.11IMC4內(nèi)存布局YV12 所有Y樣例都會(huì)作為不帶正負(fù)號(hào)的char值組成的數(shù)組首先顯示在內(nèi)存中。此數(shù)組后面緊接著所有V(Cr)樣例。V平面的跨距為Y平面跨距的一半，V平面包含的行為Y平面包含行的一半。V平面后面緊接著所有U(Cb)樣例，它的跨距和行數(shù)與V平面相同（圖12）。圖2.12YV12內(nèi)存布局NV12 所有Y樣例都會(huì)作為由不帶正負(fù)號(hào)的char值組成的數(shù)組首先顯示在內(nèi)存中，并且行數(shù)為偶數(shù)。Y平面后面緊接著一個(gè)由不帶正負(fù)號(hào)的char值組成的數(shù)組，其中包含了打包的U(Cb)和V(Cr)樣例，如圖2.13所示。當(dāng)組合的U-V數(shù)組被視為一個(gè)由little-endianWORD值組成的數(shù)組時(shí)，LSB包含U值，MSB包含V值。NV12是用于DirectXVA的首選4:2:0像素格式。預(yù)期它會(huì)成為支持4:2:0視頻的DirectXVA加速器的中期要求。圖2.13NV12內(nèi)存布局3YCbCr視頻存儲(chǔ)格式Y(jié)CbCr其中Y是指亮度分量，Cb指藍(lán)色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對(duì)視頻的Y分量更敏感，因此在通過對(duì)色度分量進(jìn)行子采樣來減少色度分量后，肉眼將察覺不到的圖像質(zhì)量的變化。主要的子采樣格式有YCbCr4:2:0、YCbCr4:2:2和YCbCr4:4:4。4:2:0表示每4個(gè)像素有4個(gè)亮度分量，2個(gè)色度分量(YYYYCbCr)，僅采樣奇數(shù)掃描線，是便攜式視頻設(shè)備(MPEG-4)以及電視會(huì)議(H.263)最常用格式。4：2：2表示每4個(gè)像素有4個(gè)亮度分量，4個(gè)色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、數(shù)字電視、HDTV以及其它消費(fèi)類視頻設(shè)備的最常用格式。4：4：4表示全像素點(diǎn)陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用于高質(zhì)量視頻應(yīng)用、演播室以及專業(yè)視頻產(chǎn)品。4YUV與YCbCr的對(duì)比4.1兩者與rgb之間換算公式的差異yuv<-->rgbY'=0.299*R'+0.587*G'+0.114*B'U'=-0.147*R'-0.289*G'+0.436*B'=0.492*(B'-Y')V'=0.615*R'-0.515*G'-0.100*B'=0.877*(R'-Y')R'=Y'+1.140*V'G'=Y'-0.394*U'-0.581*V'B'=Y'+2.032*U'yCbCr<-->rgbY’=0.257*R'+0.504*G'+0.098*B'+16Cb'=-0.148*R'-0.291*G'+0.439*B'+128Cr'=0.439*R'-0.368*G'-0.071*B'+128R'=1.164*(Y’-16)+1.596*(Cr'-128)4.2兩者來源上的差異 YUV色彩模型來源于RGB模型。 該模型的特點(diǎn)是將亮度和色度分離開，從而適合于圖像處理領(lǐng)域。顏色模型用于模擬彩色電視廣播。 YCbCr模型來源于YUV模型。 YCbCr是一個(gè)的YUV色彩空間縮放和偏移的版本應(yīng)用：數(shù)字視頻，ITU-RBT.601T推薦標(biāo)準(zhǔn)。5顏色空間和色度采樣率轉(zhuǎn)換 本節(jié)提供了在YUV和RGB之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的指南，以及在某些不同YUV格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的指南。在本節(jié)中，我們會(huì)以兩個(gè)RGB編碼方案為例：8位計(jì)算機(jī)RGB和studio視頻RGB，前者也稱為sRGB或“全范圍”RGB，后者也稱為“帶有頭空間和腳空間的RGB”。這兩個(gè)方案的定義如下：計(jì)算機(jī)RGB對(duì)于每個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色樣例都使用8位。黑色表示為R=G=B=0，白色則表示為R=G=B=255。Studio視頻RGB對(duì)于每個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色樣例使用一定的位數(shù)，即N位，其中N為8或更大的數(shù)字。Studio視頻RGB使用的縮放系數(shù)與計(jì)算機(jī)RGB使用的縮放系數(shù)不同，它具有一個(gè)偏移量。黑色表示為R=G=B=16*2N-8，白色則表示為R=G=B=235*2N-8。但是，實(shí)際的值可能不在此范圍之內(nèi)。 Studio視頻RGB是Windows中視頻的首選RGB定義，而計(jì)算機(jī)RGB則是非視頻應(yīng)用的首選RGB定義。在這兩種形式的RGB中，色度座標(biāo)都與在RGB原色定義的ITU-RBT.709中指定的一樣。R、G和B的(x,y)座標(biāo)分別為(0.64,0.33)、(0.30,0.60)和(0.15,0.06)?；鶞?zhǔn)白色為D65，座標(biāo)為(0.3127,0.3290)。標(biāo)稱灰度系數(shù)為1/0.45（大約為2.2），精確的灰度系數(shù)在ITU-RBT.709中進(jìn)行了詳細(xì)定義。5.1RGB和YUV之間的轉(zhuǎn)換 我們首先講述RGB和4:4:4YUV之間的轉(zhuǎn)換。要將4:2:0或4:2:2YUV轉(zhuǎn)換為RGB，我們建議首先將YUV數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為4:4:4YUV，然后再將4:4:4YUV轉(zhuǎn)換為RGB。AYUV格式是一個(gè)4:4:4格式，它對(duì)于每個(gè)Y、U和V樣例都使用8位。對(duì)于某些應(yīng)用，還可以使用每樣例多于8位的位數(shù)定義YUV。 對(duì)于數(shù)字視頻，定義了從RGB到兩個(gè)主要YUV的轉(zhuǎn)換。這兩個(gè)轉(zhuǎn)換都基于稱為ITU-RRecommendationBT.709的規(guī)范。第一個(gè)轉(zhuǎn)換是BT.709中定義用于50-Hz的較早的YUV格式。它與在ITU-RRecommendationBT.601中指定的關(guān)系相同，ITU-RRecommendationBT.601也被稱為它的舊名稱CCIR601。這種格式應(yīng)該被視為用于標(biāo)準(zhǔn)定義TV分辨率(720x576)和更低分辨率視頻的首選YUV格式。它的特征由下面兩個(gè)常量Kr和Kb的值來定義：Kr=0.299Kb=0.114 第二個(gè)轉(zhuǎn)換為BT.709中定義用于60-Hz的較新YUV格式，應(yīng)該被視為用于高于SDTV的視頻分辨率的首選格式。它的特征由下面兩個(gè)不同的常量值來定義：Kr=0.2126Kb=0.0722 從RGB到Y(jié)UV轉(zhuǎn)換的定義以下列內(nèi)容開始：L=Kr*R+Kb*B+(1–Kr–Kb)*G 然后，按照下列方式獲得YUV值：Y=floor(2^(M-8)*(219*(L–Z)/S+16)+0.5)U=clip3(0,2^M-1,floor(2^(M-8)*(112*(B-L)/((1-Kb)*S)+128)+0.5))V=clip3(0,2^M-1,floor(2^(M-8)*(112*(R-L)/((1-Kr)*S)+128)+0.5)) 其中M為每個(gè)YUV樣例的位數(shù)(M>=8)。Z為黑電平變量。對(duì)于計(jì)算機(jī)RGB，Z等于0。對(duì)于studio視頻RGB，Z等于16*2N-8，其中N為每個(gè)RGB樣例的位數(shù)(N>=8)。S為縮放變量。對(duì)于計(jì)算機(jī)RGB，S等于255。對(duì)于studio視頻RGB，S等于219*2N-8。 函數(shù)floor(x)返回大于或等于x的最大整數(shù)。函數(shù)clip3(x,y,z)的定義如下所示： clip3(x,y,z)=((z<x)?x:((z>y)?y:z)) Y樣例表示亮度，U和V樣例分別表示偏向藍(lán)色和紅色的顏色偏差。Y的標(biāo)稱范圍為16*2M-8到235*2M-8。黑色表示為16*2M-8，白色表示為235*2M-8。U和V的標(biāo)稱范圍為16*2M-8到240*2M-8，值128*2M-8表示中性色度。但是，實(shí)際的值可能不在這些范圍之內(nèi)。 對(duì)于studio視頻RGB形式的輸入數(shù)據(jù)，要使得U和V值保持在0到2M-1范圍之內(nèi)，必需進(jìn)行剪輯操作。如果輸入為計(jì)算機(jī)RGB，則不需要剪輯操作，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)換公式不會(huì)生成超出此范圍的值。 這些都是精確的公式，沒有近似值。本文后面的所有內(nèi)容均派生自這些公式。示例：將RGB888轉(zhuǎn)換為YUV4:4:4示例：將8位YUV轉(zhuǎn)換為RGB888將4:2:0YUV轉(zhuǎn)換為4:2:2YUV將4:2:2YUV轉(zhuǎn)換為4:4:4YUV將4:2:0YUV轉(zhuǎn)換為4:4:4YUV示例：將RGB888轉(zhuǎn)換為YUV4:4:4 在輸入為計(jì)算機(jī)RGB，輸出為8位BT.601YUV的情況下，我們相信前面一節(jié)中給出的公式可以按照下列公式進(jìn)行合理近似計(jì)算：Y=((66*R+129*G+25*B+128)>>8)+16U=((-38*R-74*G+112*B+128)>>8)+128V=((112*R-94*G-18*B+128)>>8)+128 這些公式使用精確度不大于8位（不帶正負(fù)號(hào)）的系數(shù)計(jì)算出8位結(jié)果。中間結(jié)果需要最多16位的精確度。示例：將8位YUV轉(zhuǎn)換為RGB888 從原始的RGB到Y(jié)UV公式，您可以為YUV的8位BT.601定義派生出下列關(guān)系：Y=round(0.256788*R+0.504129*G+0.097906*B)+16U=round(-0.148223*R-0.290993*G+0.439216*B)+128V=round(0.439216*R-0.367788*G-0.071427*B)+128 因此，假設(shè)：C=Y-16D=U-128E=V-128 將YUV轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)RGB的公式可以按照下列方式進(jìn)行派生：R=clip(round(1.164383*C+1.596027*E))G=clip(round(1.164383*C-(0.391762*D)-(0.812968*E)))B=cl