YUV 格式详解

介绍

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。

首先,我们来看一下 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。

首先,我们对 YUV 格式先进性一下分类,大家可以参考下图。

YUV 格式详解

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。

YUV 格式详解

  • 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

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

  • 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。

YUV 格式详解

YUV 444 Packed
这个就不解释了。。。

YUV 格式详解

参考:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/384455058

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