ISP图像处理之YUV及CSC知识简析

YUV是一种基本色彩空间，人眼对亮度比色度更敏感，所以亮度分量Y要比色度分量U、V重要。YUV色彩空间分为YUV444、YUV422、YUV420等格式，这些格式有些比原始RGB图像格式所需内存要小，将亮度分量和色度分量分别存储之后，给视频编码压缩图像带来一定好处，因此YUV格式也是许多视频编解码标准（如H.264、H.265等）的基础。

色度通道（UV）的采样率可以低于亮度通道（Y），而不会显着降低感知质量。主流的采样方式有三种，YUV444，YUV422，YUV420，如下图所示。

44 表示不降低色度（UV）通道的采样率。每个Y分量对应一组UV分量。

42 表示2:1水平下采样，没有垂直下采样。每两个Y分量共享一组 UV 分量。

40 表示2:1水平下采样，同时2:1垂直下采样。每四个Y分量共享一组UV 分量。

在图像显示中，一张 1280 * 720 大小的图片，就代表着它有 1280 * 720 个像素点。其中每一个像素点的颜色显示都采用 RGB编码方法，将 RGB 分别取不同的值，就会展示不同的颜色。

对于图像显示器来说，它是通过 RGB 模型来显示图像的，而在传输图像数据时又是使用 YUV 模型，这是因为 YUV 模型可以节省带宽。因此就需要采集图像时将 RGB 模型转换到 YUV 模型，显示时再将 YUV 模型转换为 RGB 模型。

RGB 到 YUV 的转换，就是将图像所有像素点的 R、G、B 分量转换到 Y、U、V 分量。

有如下公式进行转换：

YUV 格式有3大类 ：

1，planner：平面格式，先连续存储所有像素点的Y，紧接着存储所有像素点的U，随后是所有像素点的V。注意，这里的连续存储，不是一行像素里面连续存储，是整张图片的连续存储。

（1）YUV422P

（2）YU12(I420)（属于YUV420P）

（2）YV12（属于YUV420P）

2，semi-Planar：半平面的YUV格式，第一个平面存储所有像素点的Y，第2个平面交错存储所有像素点的U和V。

（1）NV12

第2个平面，按照U、V、U、V... 顺序存储

2）NV21

第2个平面，按照V、U、V、U... 顺序存储

3，packed ：每个像素点的Y,U,V是连续交错存储的。

只有一个平面，每个像素点的Y,U,V是连续交错存储的。

（1）YUYV (V422 / YUY2 /YUNV)格式

（2）UYVY (Y422 / UYNV)格式

 

审核编辑：刘清