對一種顏色進行編碼的方法統稱為"顏色空間"或"色域"，RGB和YUV，都是顏色空間的種類，

Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等專有名詞都可以稱為YUV，彼此有重疊

分量視訊訊號(色差訊號)，通常採用YCbCr和YPbPr兩種標識，

YUV(YCbCr)是525i/625i（480i/576i）隔行分量輸入介面

YPbPr是從480i到720p的分量輸入介面標準（不區分隔行和逐行），隔行分量端子和逐行分量端子共用，端子標識為YPbPr，無論隔行還是逐行分量訊號都從這個埠輸入。

Y'PbPr是為了滿足高質量視訊傳輸而設計的色彩分量形式及介面形式，採用並行傳輸的方式。PbPr也是由B'-Y'

Y'CbCr是數字電視標準化時，為了相容亮度、色差這種色彩編碼方式而採用的一種類似於Y'PbPr的分量形式。

YUV（亦稱YCrCb）是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法（屬於PAL）。YUV主要用於優化彩色視訊訊號的傳輸，使其向後相容老式黑白電視。主要用於電視系統以及模擬視訊領域，它將亮度資訊（Y）與色彩資訊（UV）分離，沒有UV資訊一樣可以顯示完整的影象，只不過是黑白的，這樣的設計很好地解決了彩色電視機與黑白電視的相容問題。與RGB視訊訊號傳輸相比，它最大的優點在於只需佔用極少的頻寬（RGB要求三個獨立的視訊訊號同時傳輸）。

其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；

而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用於指定畫素的顏色。

“亮度”是通過RGB輸入訊號來建立的，方法是將RGB訊號的特定部分疊加到一起。“色度”則定義了顏色的兩個方面—色調與飽和度，分別用Cr和CB來表示。其中，Cr反映了GB輸入訊號紅色部分與RGB訊號亮度值之間的差異。而CB反映的是RGB輸入訊號藍色部分與RGB訊號亮度值之同的差異; YUV經常有另外的名字,YCbCr ,其中Y與YUV 中的Y含義一致，Cb , Cr同樣都指色彩,，只是在表示方法上不同而已，Cb Cr 就是本來理論上的“分量/色差”的標識。C代表分量(是component的縮寫)Cr、Cb分別對應r(紅)、b(藍)分量訊號，Y除了g(綠)分量訊號，還疊加了亮度訊號。

以下是標準公式

RGB 轉換成 YUV

Y      = (0.257 * R) + (0.504 * G) + (0.098 * B) +16

Cr    = V =(0.439 * R) -  (0.368 * G) - (0.071 * B) +128

Cb   = U = -(0.148 * R) - (0.291 * G) + (0.439 * B) + 128

YUV 轉換成 RGB

B =1.164(Y - 16) + 2.018(U - 128)

G =1.164(Y - 16) - 0.813(V - 128) - 0.391(U - 128)

R =1.164(Y - 16) + 1.596(V - 128)

RGB取值範圍均為0~255,Y=0~255,U=-122~+122,V=-157~+157

以下是經過簡化的公式,運算量比上述公式要小一些。

RGB轉YUV

Y =0.299R + 0.587G + 0.114B

U'=(BY)*0.565

V'=(RY)*0.713

YUV轉RGB

R = Y+ 1.403V'

G = Y- 0.344U' - 0.714V'

B = Y+ 1.770U'

YUV碼流的儲存格式其實與其取樣的方式密切相關，主流的取樣方式有三種，YUV4:4:4，YUV4:2:2，YUV4:2:0;

用三個圖來直觀地表示採集的方式吧，以黑點表示取樣該畫素點的Y分量，以空心圓圈表示採用該畫素點的UV分量。

先記住下面這段話，以後提取每個畫素的YUV分量會用到。

YUV4:4:4取樣，每一個Y對應一組UV分量

YUV4:2:2取樣，每兩個Y共用一組UV分量

YUV4:2:0取樣，每四個Y共用一組UV分量

4:4:4 表示色度值(UV)沒有減少採樣。即Y,U,V各佔一個位元組，加上Alpha通道一個位元組，總共佔4位元組.這個格式其實就是24bpp的RGB格式了。

4:2:2 表示UV分量取樣減半,比如第一個畫素取樣Y,U,第二個畫素取樣Y,V,依次類推,這樣每個點佔用2個位元組.二個畫素組成一個巨集畫素.

4:2:0  這種取樣並不意味著只有Y，Cb而沒有Cr分量，這裡的0說的U，V分量隔行才取樣一次。比如第一行取樣 4:2:0 ,第二行取樣 4:0:2 ,依次類推...在這種取樣方式下，每一個畫素佔用16bits或10bits空間.

4:1:1 可以參考4:2:2分量，是進一步壓縮，每隔四個點才採一次U和V分量。一般是第0點採Y,U,第1點採Y,第3點採YV,第四點採Y,依次類推。

下面我用圖的形式給出常見的YUV碼流的儲存方式，並在儲存方式後面附有取樣每個畫素點的YUV資料的方法，其中，Cb、Cr的含義等同於U、V。

YUYV格式

YUYV為YUV422取樣的儲存格式中的一種，相鄰的兩個Y共用其相鄰的兩個Cb、Cr，分析，對於畫素點Y'00、Y'01 而言，其Cb、Cr的值均為 Cb00、Cr00，其他的畫素點的YUV取值依次類推。

UYVY格式

UYVY格式也是YUV422取樣的儲存格式中的一種，只不過與YUYV不同的是UV的排列順序不一樣而已，還原其每個畫素點的YUV值的方法與上面一樣。

YUV422P格式

YUV422P也屬於YUV422的一種，它是一種Plane模式，即打包模式，並不是將YUV資料交錯儲存，而是先存放所有的Y分量，然後儲存所有的U（Cb）分量，最後儲存所有的V（Cr）分量，如上圖所示。其每一個畫素點的YUV值提取方法也是遵循YUV422格式的最基本提取方法，即兩個Y共用一個UV。比如，對於畫素點Y'00、Y'01而言，其Cb、Cr的值均為 Cb00、Cr00。

YU12和YV12屬於YUV420格式，也是一種Plane模式，將Y、U、V分量分別打包，依次儲存。其每一個畫素點的YUV資料提取遵循YUV420格式的提取方式，即4個Y分量共用一組UV。注意，上圖中，Y'00、Y'01、Y'10、Y'11共用Cr00、Cb00，其他依次類推。

NV12,NV21格式

NV12和NV21屬於YUV420格式，是一種two-plane模式，即Y和UV分為兩個Plane，但是UV（CbCr）為交錯儲存，而不是分為三個plane。其提取方式與上一種類似，即Y'00、Y'01、Y'10、Y'11共用Cr00、Cb00

I420格式

I420就是YUV420P格式；儲存方式參考YUV422P；

一般來說，直接採集到的視訊資料是RGB24的格式，RGB24一幀的大小size＝width×heigth×3 Bit，RGB32的size＝width×heigth×4，如果是I420（即YUV標準格式4：2：0）的資料量是 size＝width×heigth×1.5 Bit。

在採集到RGB24資料後，需要對這個格式的資料進行第一次壓縮。即將影象的顏色空間由RGB2YUV。因為，X264在進行編碼的時候需要標準的YUV（4：2：0）。但是這裡需要注意的是，雖然YV12也是（4：2：0），但是YV12和I420的卻是不同的，在儲存空間上面有些區別。如下：

YV12：亮度(行×列)+U(行×列/4) +V(行×列/4)

I420：亮度(行×列)+V(行×列/4) +U(行×列/4)

可以看出，YV12和I420基本上是一樣的，就是UV的順序不同。

YUV420 planar資料，以720×488大小圖象YUV420 planar為例，其儲存格式是:共大小為(720×480×3>>1)位元組，

分為三個部分:Y，U和V

Y分量：    (720×480)個位元組

U(Cb)分量：(720×480>>2)個位元組

V(Cr)分量：(720×480>>2)個位元組

三個部分內部均是行優先儲存，三個部分之間是Y,U,V 順序儲存。即YUV資料的

0 - 720×480位元組是Y分量值，        

720×480 - 720×480×5/4位元組是U分量   

720×480×5/4 - 720×480×3/2位元組是V分量。

4:2:2 和4:2:0 轉換:

最簡單的方式：

YUV4:2:2 --->YUV4:2:0  Y不變，將U和V訊號值在行(垂直方向)在進行一次隔行抽樣。 YUV4:2:0 --->YUV4:2:2  Y不變，將U和V訊號值的每一行分別拷貝一份形成連續兩行資料。