文章目录
- 一、图像基础概念
- 二、YUV与RGB
- 1.YUV分类方式
- 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
- 2）YUV“空间-内”的数据划分
- 3.RGB
- 三、比较JPG、PNG、GIF、BMP图片格式
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
| 图片格式 | JPG/JPEG | PNG | GIF | BMP |
|---|---|---|---|---|
| 位深度 | 最高为24 bit | 最高为32 bit | 最高为8 bit，画质差 | 最高为32 bit |
| 图片体积 | 较小 | 较大 | 很小 | 很大 |
| 能否压缩 | 有损压缩，压缩率可以很高（通过舍弃一些不影响人眼观看的细节，来压缩体积） | 无损压缩，压缩率低 | 无损压缩，压缩率高 | 不压缩 |
| 能否透明 | 不能 | 能（在RGB通道之外加了一个Alpha通道，用0~256表示透明度） | 能（但是不能控制透明度，要么完全透明要么不透明） | 不能 |
| 总结 | 适合保存色彩丰富、却要压缩体积的图片 | 适合保存色彩丰富、又不限制体积的图片、透明图层 | 适合保存色彩简单、而体积很小的图片。不仅可以存储单张图片，还支持用多帧组成动画 | 体积很大，不适合在网络传输 |
