视频色彩空间RGB、YUV、YCbCr、YV12

　　RGB、YUV和YCbCr都是人为规定的彩色模型或颜色空间（有时也叫彩色系统或彩色空间）。它的用途是在某些标准下用通常可接受的方式对彩色加以描述。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的阐述。

RGB

　　RGB图像具有三个通道R、G、B，分别对应红、绿、蓝三个分量，由三个分量的值决定颜色；通常，会给RGB图像加一个通道alpha，即透明度，于是共有四个分量共同控制颜色。RGB（红绿蓝）是依据人眼识别的颜色定义出的空间，可表示大部分颜色。但在科学研究一般不采用RGB颜色空间，因为它的细节难以进行数字化的调整。它将色调，亮度，饱和度三个量放在一起表示，很难分开。它是最通用的面向硬件的彩色模型。该模型用于彩色监视器和一大类彩色视频摄像。

YUY

　　YUV模型是根据一个亮度(Y分量)和两个色度(UV分量)来定义颜色空间，在 YUV空间中，每一个颜色有一个亮度信号 Y，和两个色度信号 U 和V。亮度信号是强度的感觉，它和色度信号断开，这样的话强度就可以在不影响颜色的情况下改变。

　　YUV使用RGB的信息，但它从全彩色图像中产生一个黑白图像，然后提取出三个主要的颜色变成两个额外的信号来描述颜色。把这三个信号组合回来就可以产生一个全彩色图像。

　　Y 通道描述Luma 信号，它与亮度信号有一点点不同，值的范围介于亮和暗之间。 Luma 是黑白电视可以看到的信号。U (Cb) 和 V (Cr)通道从红 (U) 和蓝 (V) 中提取亮度值来减少颜色信息量。这些值可以从新组合来决定红，绿和蓝的混合信号。

　　将亮度参量Y和色度参量U/V分开表示的像素格式，主要用于优化彩色视频信号的传输。YUV像素格式来源于RGB像素格式，通过公式运算，YUV三分量可以还原出RGB，YUV转RGB的公式如下：

R = Y + 1.403V
G = Y - 0.344U - 0.714V
B = Y + 1.770U

　　YUV相比于RGB格式最大的好处是可以做到在保持图像质量降低不明显的前提下，减小文件大小。TUV格式之所以能够做到，是因为进行了采样操作。

YCbCr

　　 YCbCr是YUV模型的具体实现，YCbCr 是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU - R BT1601 建议的一部分,其实是YUV经过缩放和偏移的翻版。其中Y与YUV 中的Y含义一致, Cb , Cr 同样都指色彩, 只是在表示方法上不同而已。在YUV家族中, YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成员,其应用领域很广泛,JPEG、MPEG均采用此格式。一般人们所讲的YUV大多是指YCbCr。

　　YUV（YCbCr）采样格式：主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。其中YCbCr4:1:1 比较常用，其含义为：每个点保存一个 8bit 的亮度值(也就是Y值), 每 2 x 2 个点保存一个 Cr和Cb值,图像在肉眼中的感觉不会起太大的变化。所以, 原来用 RGB(R,G,B 都是 8bit unsigned) 模型, 每个点需要8x3=24 bits，而现在仅需要 8+(8/4)+(8/4)=12bits,平均每个点占12bits。这样就把图像的数据压缩了一半。

　　UHD BD大多采用YCbCr 4:2:0，等于色彩的信号量已经被减化了，然后有些厂商会标榜播放机或电视机具备“支援YCbCr 4:4:4输出”的能力，简单说，就是利用数字演算方式，将影像信号还原成YCbCr 4:4:4的完整形态。其实不只是色取样，现在也有不少器材能提升色彩的“色深“，将8bit提升成10bit，甚至是12bit，优化色彩的层次表现。

色彩取样比例

　　色彩取样比例（Chroma Subsampling），在YUV和YCbCr中，Y代表亮度（Luma），CbCr 则为色差（Chrominance），简称“色取样”。用更简单的话来说，组成影像的每一个画素都应该有独立的亮度信号Y与色度信号CbCr，但业界为了缩减影像的资料量（以利储存和传输，加上人眼对于色彩的变化比较不敏感，所以工程师就从色度信号上动手脚，减低信号容量。

　　YUV码流的存储格式与其采样方式密切相关，主流的采样方式有三种：YUV 4:4:4(YUV444)，YUV 4:2:2(YUV422)，YUV 4:2:0(YUV420)。