YUV分量与YCbCr或YPbPr间的关系

YPbPr和YCbCr正解2009-09-17 00:36Usage of the terms YUV, YPbPr, YCbCrThe broadcast and electronics industries have not been very precise in the use of the component interface terminology. Many people use the term "YUV" to mean YPbPr or YCbCr and several other standardized color component interfaces like YIQ, and YCC. Unfortunately, even many textbooks have confused usage of these terms. "YUV" is just easier to say and remember than YPbPr or YCbCr.To avoid confusion Techwell marketing standardized the usage of the terminology in our datasheets. YPbPr is used when discussing the three-wire analog video component interface EIA-770. The terminology YCbCr is used when discussing ITU-601 or ITU-656 digital interfaces.YPbPr = analog component interface color space, (EIA-770.2-a SMPTE-240M and others)YCbCr = digital component interface, (ITU-601, ITU-656, (formerly CCIR-601, CCIR-656))YPbPr and YCbCr are not different color spaces. They where intended to be the analog and digital representations of the same color space. ITU 601 (formerly called CCIR-601) defines an 8-bit DIGITAL 2'scompliment coding for component video called YCbCr. The offsets and some scale factors specified in the definition are integer numbers with exact 8-bit binary equivalents. The offsets and scaling factors are specified to prevent digital overflows of the 8-bit integer numbers. YCbCr is used when describing our 601 and 656 DIGITAL interfaces. Other datasheets may use YUV, YPbPr or other labels for the same interface.CCIR Rec. 709 and EIA-770.2-A defines the YPbPr analog interface for HDTV. Most HDTV and DVD consumer electronics equipment now use terminology "YPbPr" for the 3-wire analog video interconnect. The offsets and scaling factors are specified to prevent saturation of the amplifiers of the analog signals. These are the analog interfaces that the TW99 and TW88 is intended to interface with. Other datasheets may use YUV, YCbCr, or other labels for the same interface.Technically “YUV” applies to the correct scaling of the color difference signals when they are to be modulated and output as a composite (one pin) video signal. At this time it is rare to see an analog three-wire interface with color difference signals scaled to the YUV convention available on outside of an integrated circuit. However the colloquial usethe term “YUV” persists along with the confusion between YCbCr and YPbPr. The order of the terms YCbCr and YPbPr are also “normally” reversed to YCrCb and YPrPb as any quick search on the Internet will reveal.视频的色彩信息通过线性化的（三原色）红、绿及蓝(RGB)分量获取。

视频输入输出常用接口详解（TV，AV,s端子,YCbCrYPbPr,DIV,HDMI）视频输入输出常用接口详解(TV，AV,s端子,YCbCr/YPbPr,DIV,HDMI)2009-07-31 17:51TV接口TV输入接口TV 接口又称RF射频输入，毫无疑问，这是在电视机上最早出现的接口。

TV接口的成像原理是将视频信号(CVBS)和音频信号(Audio)相混合编码后输出，然后在显示设备内部进行一系列分离/ 解码的过程输出成像。

由于需要较多步骤进行视频、音视频混合编码，所以会导致信号互相干扰，所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。

AV接口AV接口又称（RCARCA）可以算是TV的改进型接口，外观方面有了很大不同。

分为了3条线，分别为：音频接口（红色与白色线，组成左右声道）和视频接口（黄色）。

AV输入接口与AV线由于AV输出仍然是将亮度与色度混合的视频信号，所以依旧需要显示设备进行亮度和色彩分离，并且解码才能成像。

这样的做法必然对画质会造成损失，所以AV接口的画质依然不能让人满意。

在连接方面非常的简单，只需将3种颜色的AV线与电视端的3种颜色的接口对应连接即可。

总体来说，AV接口实现了音频和视频的分离传输，在成像方面可以避免音频与视频互相干扰而导致的画质下降。

AV接口在电视与DVD连接中使用的比较广，是每台电视必备的接口之一。

S端子S端子可以说是AV端子的改革，在信号传输方面不再将色度与亮度混合输出，而是分离进行信号传输，所以我们又称它为“二分量视频接口”。

S端子接口与S端子线与AV 接口相比，S端子不在对色度与亮度混合传输，这样就避免了设备内信号干扰而产生的图像失真，能够有效的提高画质的清晰程度。

但S-Video仍要将色度与亮度两路信号混合为一路色度信号进行成像，所以说仍然存在着画质损失的情况。

虽然S端子不是最好的，不过一般情况下AV信号为 640线，S端子可达到1024线，但是这需要由片源来决定。

分量视频信号
分量视频接口也叫色差输出/输入接口，又叫3RCA。

分量视频接口通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识。

分量视频接口/色差端子是在S端子的基础上，把色度（C）信号里的蓝色差（b）、红色差（r）分开发送，其分辨率可达到600线以上，可以输入多种等级讯号，从最基本的480i到倍频扫描的480P，甚至720P、1080i等等。

如显卡上YPbPr接口采用9针S端子（mini-DIN）然后通过色差输出线将其独立传输。

分量视频接口是一种高清晰数字电视专业接口（逐行色差YPbPr），可连接高清晰数字信号机顶盒、卫星接收机、影碟机、各种高清晰显示器/电视设备。

目前可以在投影机或高档影碟机等家电上看到有YUV YCbCr
Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是色差端口。

YPbPr是逐行输入/输出，YCbCr是隔行输入/输出。

分量视频接口与S端子相比，要多传输PB、PR两种信号，避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，保障了色彩还原的更准确，保证了信号间互不产生干扰，所以其传输效果优于S端子。

具有这个接口的投影机可以和提供这类输出的电脑、影碟机和DV等设备相连，并可连接数字电视机顶盒收看高画质的数字电视节目。

关于YUV和RGB之间的转换公式总结了一下网上关于YUV的一些东西先区分一下YUV和YCbCrYUV色彩模型来源于RGB模型，该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。

应用：模拟领域Y'= 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模型来源于YUV模型。

YCbCr是YUV 颜色空间的偏移版本.应用：数字视频，ITU-R BT.601建议Y’ = 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)G' = 1.164*(Y’-16) - 0.813*(Cr'-128) - 0.392*(Cb'-128)B' = 1.164*(Y’-16) + 2.017*(Cb'-128)PS: 上面各个符号都带了一撇，表示该符号在原值基础上进行了伽马校正,伽马校正有助于弥补在抗锯齿的过程中，线性分配伽马值所带来的细节损失，使图像细节更加丰富。

YYCbCr与RGB之间的转换关系1YUV空间简介YUV为亮度-色差形式的色彩空间格式，Y表示亮度，U, V表示色差。

YUV色彩空间中，主要有三种格式：YUV, YIQ和YCbCr。

YCbCr特指CCITT601 (CCITT后改名为ITU-T)规定的数字化后的色彩空间格式。

YUV特指JPEG图像压缩标准中规定的色彩空间格式。

YUV和YIQ的区别在于它们在色度矢量图中的位置不同而已，多了一个33度角的旋转。

YcbCr则为MPEG和H.26X标准所采纳。

注意，凡是标明符合ITU-T 601 或ITU-T 656接口标准的视频采集器/视频输入端口，其采集到的视频数据均为YCbCr格式，即使有关文档里用的是YUV字样，但实际上是YCbCr格式(U相当于Cb，V相当于Cr)。

比如：我们的PHILIPS 1300的VI，1500的AI, SAA7113等，均为YCbCr格式。

2YIQ和RGB之间的转换关系RGB到YIQ的转换关系如下式：Y = 0299 R + 0.587 G + 0.144 BI = 0.596R – 0.274G – 0.322 B （式1）Q = 0. 211R – 0.522 G + 0.311 BYIQ到RGB的转换关系为：R = Y + 0.956 I + 0.623 QG = Y – 0.272 I – 0.648 Q （式2）B = Y – 1.105 I + 0.705 Q3YUV和RGB之间的转换关系注意，这里的YUV特指JPEG图像压缩标准中规定的色彩空间格式。

在JPEG图像信息压缩标准中，规定R,G,B的范围为0~255，转换后的Y取值范围为0～255，U, V的取值范围为0 ～ 128。

RGB到YUV 的转换关系如下式：Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.144 B ;U = -0.1678 R - 0.3313 G+ 0.5 B; （式3）V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B;YCbCr到RGB的转换关系如下式：R = Y + 1.1402 VG = Y – 0.34414 U – 0.71414 V （式4）B = Y + 1.1772 U4YCbCr和RGB之间的转换关系注意，这里的YCbCr特指CCITT601规定的数字化后的色彩空间格式CCITT601，对R,G,B和Y,Cb,Cr之间的转换关系做了规定：亮度值Y的范围为16 ～235，色度值Cb,Cr的范围为16 ～240，YCbCr和RGB之间的转换关系可以由上面的（式3）和（式4）做如下转换才能得到正确的结果：Y = 219/255 * Y + 16 （等式左边的Y指的是YcbCr中的Y分量）Cb = 224/255 * U + 128Cr = 224/255 * V + 128即：Y = 0.2568 R + 0.504 G + 0.1237 B + 16Cb = -0.1474 R - 0.291 G+ 0.4392 B + 128 （式4）Cr = 0.4392 R - 0.3678 G - 0.0714 B + 128YCbCr到RGB之间的转换关系为：R = 1.16438 Y + 1.596 Cr – 222.92G = 1.16438 Y – 0.3917 Cb – 0.81297 Cr + 135.576 （式5）B = 1.16438 Y + 2.016Cb – 190.1655附录1：Converting Between YUV and RGB(From MS)It is frequently necessary to convert between YUV pixel formats (used by the JPEG and MPEG co mpression methods) and RGB format (used by many hardware manufacturers.) The following for mulas show how to compute a pixel's value in one format from the pixel value in the other format.YUV format allows for higher compression rates without a proportionately high loss of data, as the U and V portions can be highly compressed and computed from the non- or lowly-compr essed Y portion.Computer RGB888, or full-scale RGB, uses 8 bits each for the red, green, and blue channels. Blac k is represented by R = G = B = 0, and white is represented by R = G = B = 255. The 4:4:4 YUV f ormat uses 8 bits each for the Y, U, and V channels.************************************************************Converting RGB888 to YUV************************************************************The following formulas define the conversion from RGB to YUV: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) + 128These formulas produce 8-bit results using coefficients that require no more than 8 bits of (unsign ed) precision. Intermediate results require up to 16 bits of precision.************************************************************Converting 8-bit YUV to RGB888************************************************************The following coefficients are used in conversion process:C = Y - 16D = U - 128E = V - 128Using the previous coefficients and noting that clip() denotes clipping a value to the range of 0 to 255, the following formulas provide the conversion from YUV to RGB:R = clip(( 298 * C + 409 * E + 128) >> 8)G = clip(( 298 * C - 100 * D - 208 * E + 128) >> 8)B = clip(( 298 *C + 516 *D + 128) >> 8)These formulas use some coefficients that require more than 8 bits of precision to produce each 8-bit result, and intermediate results require more than 16 bits of precision.Note All units range from 0 (zero) to 1.0 (one). In DirectDraw, they range from 0 to 255. Overflo w and underflow can (and does) occur, and the results must be saturated.To convert 4:2:0 or 4:2:2 YUV to RGB, convert the YUV data to 4:4:4 YUV, and then convert fro m 4:4:4 YUV to RGB.。

yuv 和颜色对应关系YUV和颜色对应关系YUV是一种表示颜色的方式，常用于数字影像、视频压缩及传输等领域。

它是由亮度（Y）和两个色度（U和V）组成的，与RGB（红绿蓝）颜色空间相比，YUV能更好地适应人眼的感知特性，具有更好的压缩效果和更小的数据量。

YUV和颜色之间的对应关系可以通过以下方式进行描述：1. Y分量Y分量代表图像的亮度信息，取值范围为0到255，数值越大，表示亮度越高。

在RGB颜色空间中，亮度的计算方法为： Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B。

在YUV颜色空间中，Y分量就是该计算公式的结果。

2. U分量U分量代表图像的色度（色彩饱和度）信息，取值范围为-128到127，数值越大，表示颜色越饱和、色彩越鲜艳。

在RGB颜色空间中，U分量的计算方法为：U = -0.169R - 0.331G + 0.5B。

在YUV颜色空间中，U分量的计算方法为：U = (B-Y) x 0.493。

3. V分量V分量同样代表图像的色度信息，取值范围为-128到127，数值越大，表示颜色越饱和、色彩越鲜艳。

在RGB颜色空间中，V分量的计算方法为：V = 0.5R - 0.419G - 0.081B。

在YUV颜色空间中，V 分量的计算方法为：V = (R-Y) x 0.877。

通过以上公式，我们可以计算出任意一个RGB颜色值对应的YUV值，并且可以相互转换。

在数字影像和视频领域中，常常使用YUV颜色空间来进行压缩和传输，以获得更好的压缩效果和更小的数据量。

总结：YUV是一种表示颜色的方式，可以更好地适应人眼的感知特性，并具有更好的压缩效果和更小的数据量。

YUV和颜色之间的对应关系可以通过Y、U、V三个分量来描述，其中Y分量代表亮度信息，U 和V分量代表色度信息。

通过计算公式，可以将任意一个RGB颜色值转换为对应的YUV值。

YIQ、YUV、YCrCbYUV，是一种颜色编码方法。

YUV是编译true-color颜色空间（color space）的种类，Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。

“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、Chroma），Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情况，其中 YUV 和Y'UV 通常用来描述类比讯号，而相反的 YCbCr 与 YPbPr 则是用来描述数位的影像讯号，例如在一些压缩格式内 MPEG、JPEG 中，但在现今，YUV 通常已经在电脑系统上广泛使用。

YUV Formats分成两个格式:紧缩格式（packed formats）：将Y、U、V值储存成Macro Pixels阵列，和RGB的存放方式类似。

平面格式（planar formats）：将Y、U、V的三个份量分别存放在不同的矩阵中。

yuv色彩模型来源于RGB模型，该模型的特点是将亮度和色度分离开，从而适合于图像处理领域。

应用：basic color model used in analogue color TV broadcasting.YCbCr模型来源于yuv模型。

YCbCr is a scaled and offset versionof the YUV color space.应用：数字视频，ITU-R BT.601 recommendationYCbCr的 Y 與 YUV 中的Y含義一致，Cb 和Cr 與UV同樣都指色彩，Cb指藍色色度，Cr指紅色色度，在應用上很廣泛。

Y'PbPr是为了满足高质量视频传输而设计的色彩分量形式及接口形式，采用并行传输的方式。

PbPr也是由B'-Y'及R'-Y'经过限幅得到的，目前，这种接口多见于模拟分量录像机、高清摄录一体机及DVD播放机等。

RGB YUV jpeg 相关问题小知识文章分类:操作系统1.什么是RGB？RGB是红绿蓝三原色的意思，R=Red、G=Green、B=Blue。

2.什么是YUV/YCbCr/YPbPr？亮度信号经常被称作Y，色度信号是由两个互相独立的信号组成。

视颜色系统和格式不同，两种色度信号经常被称作U和V或Pb和Pr或Cb和Cr。

这些都是由不同的编码格式所产生的，但是实际上，他们的概念基本相同。

在DVD中，色度信号被存储成Cb和Cr（C代表颜色，b代表蓝色，r代表红色）。

3.什么是4:4:4、4:2:2、4:2:0？在最近十年中，视频工程师发现人眼对色度的敏感程度要低于对亮度的敏感程度。

在生理学中，有一条规律，那就是人类视网膜上的视网膜杆细胞要多于视网膜锥细胞，说得通俗一些，视网膜杆细胞的作用就是识别亮度，而视网膜锥细胞的作用就是识别色度。

所以，你的眼睛对于亮和暗的分辨要比对颜色的分辨精细一些。

正是因为这个，在我们的视频存储中，没有必要存储全部颜色信号。

既然眼睛看不见，那为什么要浪费存储空间（或者说是金钱）来存储它们呢？像Beta或VHS之类的消费用录像带就得益于将录像带上的更多带宽留给黑—白信号（被称作“亮度”），将稍少的带宽留给彩色信号（被称作“色度”）。

在MPEG2（也就是DVD使用的压缩格式）当中，Y、Cb、Cr信号是分开储存的（这就是为什么分量视频传输需要三条电缆）。

其中Y信号是黑白信号，是以全分辨率存储的。

但是，由于人眼对于彩色信息的敏感度较低，色度信号并不是用全分辨率存储的。

色度信号分辨率最高的格式是4:4:4，也就是说，每4点Y采样，就有相对应的4点Cb和4点Cr。

换句话说，在这种格式中，色度信号的分辨率和亮度信号的分辨率是相同的。

这种格式主要应用在视频处理设备内部，避免画面质量在处理过程中降低。

当图像被存储到Master Tape，比如D1或者D5，的时候，颜色信号通常被削减为4:2:2。

有问有答：什么是YUV、YPbPr、YCbCr？说到用来表达颜色的系统，大家或许第一个会想到的就是RGB。

是的，在数字时代，屏幕上每一个像素点都是由红绿蓝三种颜色混合而成的，它可以用RGB值来描述。

不过有时我们还是会看到或听闻所谓的YUV，那么它又是什么呢？首先说说色彩模型（Color Model），你可以将其简单理解为是色彩编码方式，比如RGB就是其中常用的一种。

每一种色彩模型都有自己对颜色的定义，我们看到的同一种颜色在不同的颜色模型中有着不一样的“值”。

YUV就是与RGB平行的一套色彩模型系统，它并不像RGB那样使用基色混合的办法来描述颜色，而是用了另外一套截然不同的描述办法。

YUV模型首先将亮度这一人眼最为敏感的要素抽离了出来，形成一个只有亮度信息的平面，然后才是描述具体色彩的U和V平面，分别具有色度（Chrominance）和浓度（Chroma）信息。

下图就是一个比较好的例子：YUV三个通道的不同信息从上到下分别为Y、U、V图片来自于Wikipedia那么为什么有了RGB我们仍然需要YUV呢？我们要回到人类刚拥有彩色电视的时候，在那段从黑白电视向彩色电视的过渡期，电视系统需要提供对黑白电视的兼容性，另外还要考虑到电视广播系统那有限的带宽，如果使用RGB颜色模型，那么传输带宽就是原来的三倍。

主要是以上两个原因，能够兼容黑白电视系统和更为节省带宽的YUV 色彩模型就被发明了出来，它与RGB之间是无损转换的。

亮度信息与色彩信息相分离的设计使得YUV可以减少一些色彩信息以达到节省传输带宽和保存体积的目的。

因为相较于色彩，人眼对于亮度信息更为敏感，所以可以在色彩信息上面进行取舍来达到节约大小的目的，通过引入采样的方式，YUV对原始的RGB信息进行重编码，目前在视频中最常见的就是YUV420式编码，Y平面的信息完全保留，而UV这两个色度平面的信息交错保留，并且精度只有Y平面的一半，最终图像、视频的体积也就少了很多，而画质损失实际是被控制在一个合理的范围内。

色差输出色差信号y,r-y,b-y信号一般通称为y, cr,cb; 习惯上y,cr,cb为数字(pcm)的色差信号，模拟的色差信号则称y,pr,pb，所以我们常在dvd player的内部看到y,cr,cb而在dvd player的外部看到色差输出标示为y,pr,pb或yuv；yuv则是在欧洲电视系统pal中的色差信号的通称，包含数字及模拟的色差信号都称 yuv，所以当您看到yuv时您就要联想到它是pal系统中的y,r-y,b-y信号，它可能是数字（pcm）的yuv，也可能是模拟的yuv电视信号都是YUV的。

: : 最初的电视信号是黑白的，后来有彩色的，: : 所以黑白的电视机只用接收Y信号。

: : 彩色的就接收了Y亮度信号以后，还要接收色度信号UV。

: : 另外在计算机上，你看得大多数播放器也都是解码成yuv显示的。

大多是YUY2格式的。

: : 如果你的显卡支持yuv的overlay模式的显示的话，那么就解码成相应的yuv格式显示。

: : 如果不行，再转成rgb显示S-VideoS-Video具体英文全称叫Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀、清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口)，Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4 芯(不含音效) 或者扩展的7 芯( 含音效)。

带S-Video接口的视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当前已经比较普遍，同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输，因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且由于使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大提高了图像的清晰度，但S-Video 仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现) ，而且由于Cr Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S -Video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video 虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。