YUV主要的采樣格式 主要的采樣格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。其中YCbCr 4:1:1 比較常用,其含義為:每個點(diǎn)保存一個 8bit 的亮度值(也就是Y值), 每 2x2 個點(diǎn)保存一個 Cr 和Cb 值, 圖像在肉眼中的感覺不會起太大的變化。所以, 原來用 RGB(R,G,B 都是 8bit unsigned) 模型, 每個點(diǎn)(此處原文是4個點(diǎn),有誤,修改之)需要 8x3=24 bites(如下圖第一個圖). 而現(xiàn)在僅需要 8+(8/4)+(8/4)=12bites, 平均每個點(diǎn)占12bites(如下圖第二個圖)。這樣就把圖像的數(shù)據(jù)壓縮了一半。 上邊僅給出了理論上的示例,在實(shí)際數(shù)據(jù)存儲中是有可能是不同的,下面給出幾種具體的存儲形式: (1) YUV 4:4:4 YUV三個信道的抽樣率相同,因此在生成的圖像里,每個象素的三個分量信息完整(每個分量通常8比特),經(jīng)過8比特量化之后,未經(jīng)壓縮的每個像素占用3個字節(jié)。 下面的四個像素為: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3] 存放的碼流為: Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3 (2) YUV 4:2:2 每個色差信道的抽樣率是亮度信道的一半,所以水平方向的色度抽樣率只是4:4:4的一半。對非壓縮的8比特量化的圖像來說,每個由兩個水平方向相鄰的像素組成的宏像素需要占用4字節(jié)內(nèi)存。 下面的四個像素為: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3] 存放的碼流為: Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3 映射出像素點(diǎn)為:[Y0 U0 V1] [Y1 U0 V1] [Y2 U2 V3] [Y3 U2 V3] (3) YUV 4:1:1 4:1:1的色度抽樣,是在水平方向上對色度進(jìn)行4:1抽樣。對于低端用戶和消費(fèi)類產(chǎn)品這仍然是可以接受的。對非壓縮的8比特量化的視頻來說,每個由4個水平方向相鄰的像素組成的宏像素需要占用6字節(jié)內(nèi)存 下面的四個像素為: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3] 存放的碼流為: Y0 U0 Y1 Y2 V2 Y3 映射出像素點(diǎn)為:[Y0 U0 V2] [Y1 U0 V2] [Y2 U0 V2] [Y3 U0 V2] (4)YUV4:2:0 4:2:0并不意味著只有Y,Cb而沒有Cr分量。它指得是對每行掃描線來說,只有一種色度分量以2:1的抽樣率存儲。進(jìn)行隔行掃描,相鄰的掃描行存儲不同的色度分量,也就是說,如果一行是4:2:0的話,下一行就是4:0:2,再下一行是4:2:0...以此類推。對每個色度分量來說,水平方向和豎直方向的抽樣率都是2:1,所以可以說色度的抽樣率是4:1。對非壓縮的8比特量化的視頻來說,每個由2x2個2行2列相鄰的像素組成的宏像素需要占用6字節(jié)內(nèi)存。 下面八個像素為:[Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3] [Y5 U5 V5] [Y6 U6 V6] [Y7U7 V7] [Y8 U8 V8] 存放的碼流為:Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3 Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8 映射出的像素點(diǎn)為:[Y0 U0 V5] [Y1 U0 V5] [Y2 U2 V7] [Y3 U2 V7] [Y5 U0 V5] [Y6 U0 V5] [Y7U2 V7] [Y8 U2 V7]對應(yīng)AVPicture里面有data[4]和linesize[4]其中data是一個指向指針的指針(二級、二維指針),也就是指向視頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的首地址,而data[0]~data[3]是一級指針,可以用如下的圖來表示: data -->xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 比如說,當(dāng)pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P時,data中的數(shù)據(jù)是按照YUV的格式存儲的,也就是: data -->YYYYYYYYYYYYYYUUUUUUUUUUUUUVVVVVVVVVVVV ^ ^ ^ | | | data[0] data[1] data[2] linesize是指對應(yīng)于每一行的大小,為什么需要這個變量,是因?yàn)樵赮UV格式和RGB格式時,每行的大小不一定等于圖像的寬度,對于RGB格式輸出時,只有一個通道(bgrbgrbgr......)可用,即linesize[0],和data[0],so RGB24 : data[0] = packet rgb//bgrbgrbgr...... linesize[0] = width*3 其他的如data[1][2][3]與linesize[1][2][3]無任何意義. 而對于YUV格式輸出時,有三個通道可用,即data[0][1][2],與linesize[0][1][2],而yuv格式對于運(yùn)動估計(jì)時,需要填充padding(right, bottom),故: linesize=width+padding size(16+16). ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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