【图像格式】_图像格式 rgb

1、RGB

1) 介绍

RGB代表红、绿、蓝三个通道的颜色。三原色的颜色值的范围都是再0~255，所以每一个颜色用1个字节=8个bit可完全在计算机内部表示出来。在计算机可表示的颜色数量有2⁸ *2⁸ 2⁸。

2) 表现形式

浮点表现形式：取值范围为0.0~1.0(在OpenGL中对每个子像素点表示就是这个表现形式)
整数表示：取值范围为0 ~ 255或者00 ~ FF(如RGBA_8888、RGB_565)

3) RGB格式

(1)RGB555
RGB555是最高位不使用，R、G、B分别占5位，每个像素用2个字节(16 个 bit)表示。

高字节                     低字节
空 R R R R R G G G G G B B B B B
1
2

• R = color & 0x7C00 //获取高字节5个bit
• G = color & 0x03E0 //获取中间的5个bit
• B = color & 0x001F //获取低字节5个bit

(2)RGB555
RGB555是R、G、B分别占5、6、5位，每个像素用2个字节(16 个 bit)表示。

高字节                     低字节
R R R R R G G G G G G B B B B B
1
2

• R = color & 0xF800 //获取高字节5个bit
• G = color & 0x07E0 //获取中间的6个bit
• B = color & 0x001F //获取低字节5个bit

(3)RGB24(24=8+8+8)
RGB555是R、G、B分别占8位，每个像素用3个字节(24 个 bit)表示。

高字节                                    低字节
R R R R R R R R G G G G G G G G B B B B B B B B
1
2

• R = color & 0x0000FF //获取高字节8个bit
• G = color & 0x00FF00 //获取中间的8个bit
• B = color & 0xFF0000 //获取低字节8个bit

(4)RGB32(32=8+8+8+8)
RGBA是代表Red（红色）Green（绿色）Blue（蓝色）和Alpha的色彩空间。如果一个像素的alpha通道数值为0%，那它就是完全透明的（也就是看不见的），而数值为100%则意味着一个完全不透明的像素（传统的数字图像）。在0%和100%之间的值则使得像素可以透过背景显示出来，就像透过玻璃（半透明性），这种效果是简单的二元透明性（透明或不透明）做不到的。

高字节                                                    低字节
R R R R R R R R G G G G G G G G B B B B B B B B A A A A A A A A 
1
2

• R = color & 0x0000FF00 //获取高字节8个bit
• G = color & 0x00FF0000 //获取中间的8个bit
• B = color & 0xFF000000 //获取次低字节8个bit
• A = color & 0x000000FF //获取低字节8个bit

2、YUV

1) YUV介绍

yuv是指亮度和色度分开表示的像素格式。其中Y表示亮度，U和V表示色度。

2) YUV采样

色度通道的采样率可以低于亮度通道，而不会显著降低感知质量。
4:4:4 表示完全取样。
4:2:2 表示2:1的水平取样，垂直完全采样。
4:2:0 表示2:1的水平取样，垂直2：1采样。

1. YUV4:4:4
   完全取样，每个像素都有独立的Y/U/V值。
   
2. YUV4:2:2
   每两个Y共用一对U/V值
   
   一张1280 * 720大小的图片，在YUV 4:2:2采样时的大小为：

（1280 * 720 * 8 + 1280 * 720 * 0.5 * 8 * 2）/ 8/1024/1024 = 1.76 MB。

看到YUV 4：2：2采样的图像比RGB模型图像节省了三分之一的存储空间，在传输时占用的带宽也会随之减少。
3. YUV4:2:0
每四个Y共用一对U/V值,，并不是指只采样U分量而不采样V分量。而是指，在每一行扫描时，只扫描一种色度分量（U或者V），和Y分量按照2： 1的方​​式采样。比如，第一行扫描时，YU按照2：1的方式采样，那么第二行扫描时，YV分量按照2：1的方式采样。对于每个色度分量来说，它的水平方向和竖直方向的采样和Y分量相比都是2：1。

假设第一行扫描了V分量，那么需要扫描两行才能够组成完整的UV分量。四个Y分量是共用了一套UV分量，而且是按照2 * 2的小方格的形式分布的，相比YUV 4：2：2采样中两个Y分量共用一套UV分量，这样更能够节省空间。
一张1280 * 720大小的图片，在YUV 4：2：0采样时的大小为：

（1280 * 720 * 8 + 1280 * 720 * 0.25 * 8 * 2）/ 8/1024/1024 = 1.32 MB。

可以看到YUV 4：2：0采样的图像比RGB模型图像节省了一半的存储空间，因此它也是比较主流的采样方式。

2) planar format

1. Packed

将YUV三个分量的素数值放在同一个阵列中，存储为单个阵列宏像素，将每个像素点的Y/U/V连续交叉存储以UYVY、YUYV为例，由两个像素的Y/U/V组成一个宏像素，依次排列

UYVY(YUV422):
U0Y0V0Y1 U2Y2V2Y3 U4Y4V4Y5 U6Y6V6Y7 …

YUYV(YUV422):
Y0U0Y1V0 Y2U2Y3V2 Y4U4Y5V4 Y6U6Y7V6 …

上诉2 image pixels的所占字节大小为4个字节。

2. plannar

每个分量存储为单独的数组，最终图像是三个单独平面的整合。
YU12和YV12格式都属于YUV 420P类型，即先存储Y分量，再存储U，V分量，区别在于：YU12是先Y再U后V，而YV12是先Y再V后U。

YV12(YUV420p):

YU12(YUV420p):又叫I420
width: 图像分辨率的宽
height: 分辨率高
n = width * height
m = width * height / 4
Y0Y1Y2Y3Y4Y5…Yn U0U1U2U3…Um V0V1V2V3…Vm

3. Semi-Plannar
   介于Pakced和Planar之间，即Y分量为一个阵列，UV交叉存储。

NV12(YUV420sp):是IOS中有的模式
width: 图像分辨率的宽
height: 分辨率高
n = width * height
m = width * height / 4
Y0Y1Y2Y3Y4Y5…Yn U0V0U1V1U2V2U3V3…UmVm

NV21(YUV420sp):安卓中有的模式