音视频-图像篇（YUV和RGB）

一、图像基础概念

• 像素：
  像素是一个图片的基本单位，pix是英语单词picture的简写，加上英语单词“元素element”，就得到了“pixel”，简称px，所以“像素”有“图像元素”之意。
• 分辨率：
  是指图像的大小或尺寸。比如1920x1080。
• 位深：
  是指在记录数字图像的颜色时，计算机实际上是用每个像素需要的位深来表示的。比如红色分量用8bit。
• 帧率：
  在1秒钟时间里传输的图片的帧数，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。比如25fps表示一秒有25张图片。
• 码率：
  视频文件在单位时间内使用的数据流量。比如1Mbps。

二、YUV与RGB

YUV，RGB，包括YcbCr是色彩空间的模型，而平常所说的BMP、PNG、JPEG是文件的存储形式。而YUV是音视频（编解码）最常用的格式。

1.YUV分类方式

YUV有两种分类方式，即“空间-间”和“空间-内”。“空间-间”的划分方式主要体现在Y、U、V的比例不同，存储格式相同；“空间-内”的划分方式主要体现在Y、U、V的比例一定，存储格式不同。

2.YUV“空间-间”的数据划分

1）UV按照“空间-间”的划分方式，分为YUV444、YUV422、YUV420

下图中黑点表示采样像素点Y分量，空心圆表示采样像素点的UV分量。主要分为 YUV 4:4:4、YUV 4:2:2、YUV 4:2:0 这几种常用的类型。

2）YUV“空间-内”的数据划分

YUV按照“空间-内”的划分方式，主要分为packet、planar、semi-planar三种：

◆ packet：打包格式，即先存储一个yuv，再存储下一个yuv；

◆ planar：平面格式，即先存储y平面，再存储u平面，再存储v平面；

◆ semi-planar：先存储y平面，再存储uv平面；

YUV420sp
YUV420p属于平面存储，YUV分量占比为4:1:1，即每4个Y共享一组UV。先是Y分量，然后是U分量，最后是V分量。排列如下图所示：

YUV420sp
YUV420sp属于交错存储，YUV分量占比为4:1:1，即每4个Y共享一组UV。先是Y分量，然后是UV分量交错存储。排列如下图所示：
◆ YUV422各种存储格式如下：

◆ YUV420各种存储格式如下：

3.RGB

RGB是一种图像存储格式，也是三原色，取值范围[0, 255]。R代表Red红色，G代表Green绿色，B代表Blue蓝色。在openCV中，一般使用BGR格式。在图像中，一般使用32位色的ARGB(或RGBA)代表一个像素，其中A代表Alpha透明度。常见的RGB格式有RGB888、RGBA8888、RGB565等。
通常的图像像素是按RGB顺序进行排列，但有些图像处理要转成其他顺序，比如OpenCV经常转成BGR的排列方式。

三、比较JPG、PNG、GIF、BMP图片格式