彩色图像--色彩空间 YIQ 、YUV 、YCbCr 、YC1C2 和I1I2I3

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开篇废话

背后有人，今天不说废话。

。。。

YIQ

NTSC电视系统指定的色彩空间。为了压缩RGB的传输带宽提高传输速度。

YIQ中Y代表亮度信号（Luminance），IQ作为附加信息，I表示相位（In-phase）色彩从橙色到青色，Q表示正交（Quadrature-phase）色彩从紫色到黄绿色，故YIQ也叫做色差信号（Chrominance signal）。

YIQ中Y信号能够直接用于黑白电视作为灰度信号，进行显示。彩色电视则增加IQ分量与Y一起产生颜色。

转换公式：

YUV

YUV在德国和法国发展的彩色电视系统PAL和SECAM中使用。

Y分量与YIQ中Y相同。

以下来自wiki：

首先YUV是一类信号的总称。Y′UV,YUV,YCbCr，YPbPrY'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等专有名词都能够称为YUVYUV，“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、Chroma）。Y′UV,YUV,YCbCr,YPbPrY'UV, YUV, YCbCr, YPbPr经常有些混用的情况，当中YUV和Y’UV通经常使用来描写叙述模拟信号，而相反的YCbCr与YPbPr则是用来描写叙述数位的影像信号。比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：

1. 紧缩格式（packed formats）：将Y、U、V值储存成Macro Pixels阵列。和RGB的存放方式相似。

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

YIQ和YUV非常适合压缩，由于亮度和色度能够使用不同的比特来编码。

文献中U表示红-蓝色差。V相应绿-品红色差。

YUV可用于彩色图像的高光分析。

YCbCr

YCbCr不是一种绝对色彩空间，是YUV压缩和偏移的版本号。

YCbCr或Y’CbCr有的时候会被写作：YCBCR或是Y’CBCR，是色彩空间的一种。一般会用于影片中的影像连续处理，或是数字摄影系统中。Y’为颜色的亮度（luma）成分、而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。Y’和Y是不同的。而Y就是所谓的流明（luminance）。表示光的浓度且为非线性。使用伽马修正（gamma correction）编码处理。

YCbCr的Y与YUV中的Y含义一致，Cb和Cr与UV相同都指色彩，Cb指蓝色色度，Cr指红色色度，在应用上非常广泛。JPEG、MPEG、DVD、摄影机、数字电视等皆採此一格式。因此一般俗称的YUV大多是指YCbCr。

YCbCr格式有：

4∶4∶4 ,

4∶2∶2 ,

4∶1∶1 ,

4∶2∶0 .

四种压缩比.

YCbCr 4:4:4表示Y，Cb。Cr占相同的比特位

以下的四个像素为:

[Y0U0V0][Y1U1V1][Y2U2V2][Y3U3V3] [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]

存放的码流为:

Y0U0V0Y1U1V1Y2U2V2Y3U3V3Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3

---

YCbCr 4:2:2表示Cb，Cr占Y比特位的一半

以下的四个像素为:

[Y0U0V0][Y1U1V1][Y2U2V2][Y3U3V3] [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]

存放的码流为:

Y0V0Y1U1Y2V2Y3U3Y0V0Y1U1Y2V2Y3U3

解析后为：

[Y0U0V1][Y1U0V1][Y2U2V3][Y3U2V3][Y0 U0 V1] [Y1 U0 V1] [Y2 U2 V3] [Y3 U2 V3]

---

YCbCr 4:1:1表示Cb，Cr占Y比特位的14\frac{1}{4}每一个由4个水平方向相邻的像素组成的宏像素须要占用6字节内存。

以下的四个像素为:

[Y0U0V0][Y1U1V1][Y2U2V2][Y3U3V3] [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]

存放的码流为:

Y0U0Y1Y2V2Y3Y0U0Y1Y2V2Y3

解析后为：

[Y0U0V2][Y1U0V2][Y2U0V2][Y3U0V2][Y0 U0 V2] [Y1 U0 V2] [Y2 U0 V2][Y3 U0 V2]

---

YCbCr 4:2:0 并非没有Cr分量，而是採取上下左右分别抽样的方式：

• 假设一行是4:2:0的话，下一行就是4:0:2。再下一行是4:2:0…以此类推。对每一个色度分量来说。水平方向和竖直方向的抽样率都是2:1，所以能够说色度的抽样率是4:1。

对非压缩的8比特量化的视频来说，每一个由2x2个2行2列相邻的像素组成的宏像素须要占用6字节内存。

以下八个像素为：

[Y0U0V0][Y1U1V1][Y2U2V2][Y3U3V3] [Y5U5V5][Y6U6V6][Y7U7V7][Y8U8V8] [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]\
[Y5 U5 V5] [Y6 U6 V6] [Y7U7 V7] [Y8 U8 V8]

存放的码流为：

Y0U0Y1Y2U2Y3 Y5V5Y6Y7V7Y8 Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3\
Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8

解析后：

[Y0U0V5][Y1U0V5][Y2U2V7][Y3U2V7] [Y5U0V5][Y6U0V5][Y7U2V7][Y8U2V7] [Y0 U0 V5] [Y1 U0 V5] [Y2 U2 V7] [Y3 U2 V7]\
[Y5 U0 V5] [Y6 U0 V5] [Y7U2 V7] [Y8 U2 V7]

YC1C2

YC1C2与YCbCr相近，知识YC1C2更接近胶片色阶，而YCbCr更接近荧光粉的色阶。

I1I2I3

此空间描写叙述了一个特征模型而不是色彩空间I1I2I3能够对图像获得较好的切割结果。

当中I1I2I3例如以下：

I1=R+G+B3I_1=\frac{R+G+B}{3}

I2=R−B2I_2=\frac{R-B}{2}

I3=2G−R−B4I_3=\frac{2G-R-B}{4}

总结

简介几个色彩空间。作为彩色图像的基础，色彩空间相对概念性较强。在后面处理中，如需更深入的知识会在兴许介绍。

待续。。。

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var lines = $(this).text().split('\n').length;
var $numbering = $('

').addClass('pre-numbering').hide();
$(this).addClass('has-numbering').parent().append($numbering);
for (i = 1; i ').text(i));
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