良品铺子网站规划和建设,中兴建设 基金管理有限公司网站,中山学文网页设计培训学校,湖北平台网站建设哪家好文章目录 1. 背景2. 相关概念2.1 颜色与色彩空间2.2 RAW图像2.3 RGB图像2.4 YUV图像 3. 分类简图 RAW、RGB 、YUV三种图像格式理解 1. 背景 在工作中#xff0c;经常听到用来描述图像格式的RAW#xff0c;RGB与YUV#xff0c;但一直没有系统的进行了解#xff0c;处于局部认… 文章目录 1. 背景2. 相关概念2.1 颜色与色彩空间2.2 RAW图像2.3 RGB图像2.4 YUV图像 3. 分类简图 RAW、RGB 、YUV三种图像格式理解 1. 背景 在工作中经常听到用来描述图像格式的RAWRGB与YUV但一直没有系统的进行了解处于局部认知的理解下现在将相关理解记录。 2. 相关概念
2.1 颜色与色彩空间
颜色 颜色是人眼感知到的现象它是由光波的频率和强度所决定的仅仅存在于人的眼睛和大脑中因此为了方便描述颜色引入了色彩空间。 色彩空间 色彩空间Color Space是用于描述、定义和组织颜色的一种方法它是一个三维坐标系其中每个坐标都代表一种颜色。在计算机图形学中色彩空间被广泛应用于调整、转换和操纵颜色。在色彩空间中经常使用的三种坐标是 RGB红色、绿色、蓝色。 RGB常用于在显示器或电视屏幕上显示颜色使用红、绿和蓝三种原色来组合出各种颜色是一种加法颜色模型。
色彩空间
2.2 RAW图像 RAW RAW 图像是指图像传感器数字图像这种图像未经过任何处理未压缩和未降噪保留了其原始数据以便后续的数字后期制作和处理。 采集过程 环境光/补光灯照在物理表面形成反射 – 镜头汇聚光线 – 图像传感器彩色滤镜阵列(CFA)将单色光照在光电二极管 – 光电转换 – ADC采集其他模块转换排列为 设置的 bayer格式的RAW。
RAW 一般是使用 bayer 格式进行排列每个像素实际只包含单种特定颜色 的光的强度(比如单个像素只能为R/G/B亮度信息)。
彩色滤镜CFA
由于人眼对于绿色更加敏感所以加重了其在感光点的权重Bayer格式中的G分量都是B、R分量的两倍。 bayer 序格式按照排列组合一共分为4种 排列1排列2排列3排列4RG GBBGGRGRBGGBRG 2.3 RGB图像
RGB 图像是一种数字图像格式其名称既指代了该图像格式所使用的颜色空间红、绿、蓝也指代了图像本身其中包含了红、绿、蓝三色通道的像素值。
在 RGB 空间中的颜色可以通过各种亮度级别的三种原色进行表示通常使用 8 位整数值0-255来描述每个通道的亮度级别。因此成像设备所成功捕捉到的颜色信息可以进行比较精确的映射和表示。
常用的 RGB 格式包括颜色通道的信息位数、每种颜色可以表示的颜色数量和典型应用场景等。
RGB 格式颜色通道信息位数可表示的颜色数量典型应用场景RGB888每种通道均为 8 位16,777,216数字图像处理、计算机游戏、电影和摄影等RGB565R: 5位, G: 6位, B: 5位65,536嵌入式应用、机器视觉、数字标志等RGBA8888R,G,B 各 8 位A 通道为 8 位16,777,216图像编辑、视觉效果、移动应用等RGB332每个通道均为 3 位共 8 位256简单图形、低成本设备、老式显示器等
注意这里列出的应用场景只是典型的用途实际应用还要根据具体情况进行选择。
2.4 YUV图像
YUV 图像是一种将图像亮度Y和颜色U、V分离的数字图像格式常用于视频编码和数字图像处理的领域。下面介绍一下常见的 YUV 采样与排列方式。
YUV 采样方式
在 YUV 图像格式中针对颜色信息的采样方式有以下几种 4:4:4Y、U、V 三个分量的采样比例均为 11没有任何采样压缩图像质量最高但是处理的数据量也最大需要更多的存储和传输带宽。 4:2:2Y 分量的采样比例为 11U、V 分量的采样比例为 12即在水平方向上每两个 Y 像素对应一个 UV 像素垂直方向上不进行压缩可支持更多的压缩算法和更高的编码效率。 4:2:0Y 分量的采样比例为 11U、V 分量的采样比例为 12即在水平和垂直方向上每两个 Y 像素对应一个 UV 像素。是很多视频编解码标准的默认格式之一可在较小的数据量和带宽开销下实现较高的编解码效率。 4:1:1Y 分量的采样比例为 11U、V 分量的采样比例为 14即在水平方向上每四个 Y 像素对应一个 UV 像素垂直方向上不进行压缩在一些比较老旧的视频编解码标准中可能会使用。
YUV 排列方式
在 YUV 图像格式中针对采样后的 Y、U、V 分量的排列方式有以下几种 Planar将 Y、U、V 三个分量单独存放在不同的内存区域中每个分量都是独立的一维数组三个数组都存储着相同的宽度和高度。 Packed将 Y、U、V 三个分量数据以一种交叉存储的方式来存放三个分量紧密地排列在内存中常见的排列方式有 YYUV、YVYU、UYVY 等。 Semi-Planar将 U、V 两个色度分量合并在一起作为一个独立的数组 VU或者 UV与亮度分量 Y 组成一个二维数组常见的排列方式有 YUV420、YUV422 等。 Interleaved将 RGB 24 位像素格式进行 YUV 转换后得到的 YUV422_YUYV 格式即 YUV 分量以交错方式存储在内存中Y 和 U、V 之间依次交替进行存储。
总之对于 YUV 图像格式常见的采样方式包括 4:4:4、4:2:2、4:2:0 和 4:1:1 等常见的排列方式包括 Planar、Packed、Semi-Planar 和 Interleaved 等。根据不同的应用场景和编解码标准的需求通常会选择不同的采样和排列方式。
下面是YV12YUV420格式简图以及内部排布图
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