ØRGB 型顏色空間/計算機圖形顏色空間：這類模型主要用於電視機和計算機的顏色顯示系統。例如，RGB，HSI, HSL和HSV等顏色空間。 

ØXYZ 型顏色空間/CIE顏色空間：這類顏色空間是由國際照明委員會定義的顏色空間，通常作為國際性的顏色空間標準，用作顏色的基本度量方法。例如，CIE 1931 XYZ，L*a*b，L*u*v和LCH等顏色空間就可作為過渡性的轉換空間。 

Ø YUV型顏色空間/電視系統顏色空間：由廣播電視需求的推動而開發的顏色空間，主要目的是通過壓縮色度資訊以有效地播送彩色電視影象。例 如，YUV，YIQ，ITU-R BT.601 Y'CbCr, ITU-R BT.709 Y'CbCr和SMPTE-240M Y'PbPr等顏色空間。

4顏色空間的轉換

不同顏色可以通過一定的數學關係相互轉換： 

Ø有些顏色空間之間可以直接變換。例如，RGB和HSL，RGB和 HSB，RGB和R'G'B', R'G'B'和Y'CrCb，CIE XYZ和CIE L*a*b*等。 

Ø有些顏色空間之間不能直接變換。例如，RGB 和CIE La*b*, CIE XYZ和HSL，HSL和Y'CbCr等，它們之間的變換需要藉助其他顏色空間進行過渡。 

R'G'B'和Y'CbCr兩個彩色空間之間的轉換關係用 下式表示： 

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 

Cr = (0.500R - 0.4187G - 0.0813B) + 128 

Cb = (-0.1687R - 0.3313G + 0.500B) + 128

二、彩色電視的制式及其顏色空間 

1、彩色電視制式 

目前世界上現行的彩色電視制式有三種：NTSC 制、PAL制和SECAM制。這裡不包括高清晰度彩色電視HDTV (High-Definition television)。 

NTSC(National Television Systems Committee)彩色電視制是1952年美國國家電視標準委員會定義的彩色電視廣播標準，稱為正交平衡調幅制。美國、 加拿大等大部分西半球國家，以及日本、韓國、菲律賓等國和中國的臺灣採用這種制式。 

NTSC彩色電視制的主要特性是：

由於NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺 點，因此德國(當時的西德)於1962年制定了PAL(Phase-Alternative Line)制彩色電視廣播標準，稱為逐行倒相正交平衡 調幅制。德國、英國等一些西歐國家，以及中國、朝鮮等國家採用這種制式。 

PAL電視制的主要掃描特性是：　　(1) 625行(掃描線)/幀，25幀/秒(40 ms/幀)　　(2) 長寬比(aspect ratio)：4:3　　(3) 隔行掃描，2場/幀，312.5行/場　　(4) 顏色模型：YUV法國制定了SECAM (法文：Sequential Coleur Avec Memoire)彩色電視廣播標準，稱為順序傳送 彩色與儲存制。法國、蘇聯及東歐國家採用這種制式。世界上約有65個地區和國家試驗這種制式。 

這種制式與PAL制類似，其差別是SECAM 中的色度訊號是頻率調製(FM)，而且它的兩個色差訊號：紅色差(R'-Y')和藍色差(B'-Y')訊號是按行的順序傳輸的。法國、俄羅斯、東歐和中東 等約有65個地區和國家使用這種制式，影象格式為4:3，625線，50 Hz，6 MHz電視訊號頻寬，總頻寬8 MHz。 

2、彩色電視的顏色空間 

在彩色電視中，用Y、C1, C2彩色表示法分別表示亮度訊號和兩個色差訊號，C1，C2的含義與具體的應用有關。在NTSC彩色電視制中，C1，C2分別表示I、Q兩個色差訊號；在 PAL彩色電視制中，C1，C2分別表示U、V兩個色差訊號；在CCIR 601數字電視標準中，C1，C2分別表示Cr，Cb兩個色差訊號。所謂色差是指基色訊號中的三個分量訊號(即R、G、B)與亮度訊號之差。 

NTSC的YIQ顏色空間與RGB顏色空間的轉換關係如 下： 

Y=0.30R+0.59G+0.11B 

I=0.74(R－Y)－0.27(B－Y) =  0.60R+0.28G+0.32B 

Q=0.48(R－Y)－0.27(B－Y) =  0.21R+0.52G+0.31B 

PAL的YUV顏色空間與RGB顏色空間的轉換關係如下： 

Y=0.30R+0.59G+0.11B 

U=0.493(B－Y) = －0.15R－0.29G+0.44B 

Q=0.877(R－Y) =  0.62R－0.52G－0.10B 

三、視訊影象取樣 

模擬視訊的數字化包括不少技術問題，如電視訊號具有不同的制式而且採用複合的YUV訊號方式，而計算機工作在RGB空間；電視機是隔行掃描，計算機顯示器大多逐行掃描；電檢視像的解析度與顯示器的解析度 也不盡相同等等。因此，模擬視訊的數字化主要包括色彩空間的轉換、光柵掃描的轉換以及解析度的統一。 

模擬視訊一般採用分量數字化方式，先把複合視訊訊號中的亮度和色度分離，得到YUV或YIQ分量，然後用三個模／數轉換器對三個分量分別取樣並進行數字化，最後再轉換成RGB空間。 

1、影象子取樣 

對彩色電視影象進行取樣時，可以採用兩種取樣方法。一種是使用相同的取樣頻率對影象的 亮度訊號（Y）和色差訊號（Cr，Cb）進行取樣，另一種是對亮度訊號和色差訊號分別採用不同的取樣頻率進行採 樣。如果對色差訊號使用的取樣頻率比對亮度訊號使用的取樣頻率低，這種取樣就稱為影象子取樣(subsampling)。由於人的視覺對亮度訊號的敏感度 高於對色差的敏感度，這樣做利用人的視覺特性來節省訊號的頻寬和功率，通過選擇合適的顏色模型，可以使兩個色差訊號所佔的頻寬明顯低於Y的頻寬，而又不明 顯影響重顯彩色影象的觀看。 

目前使用的子取樣格式有如下幾種：　　(1) 4:4:4 這種取樣格式不是子取樣格式，它是指在每條掃描線上每4個連續的取樣點取4個亮度Y樣本、4個紅色差Cr樣本和4個藍色差Cb樣本，這就相當於每個畫素用 3個樣本表示。
　　(2) 4:2:2 這種子取樣格式是指在每條掃描線上每4個連續的取樣點取4個亮度Y樣本、2個紅色差Cr樣本和2個藍色差Cb樣本，平均每個畫素用2個樣本表示。
　　(3) 4:1:1 這種子取樣格式是指在每條掃描線上每4個連續的取樣點取4個亮度Y樣本、1個紅色差Cr樣本和1個藍色差Cb樣本，平均每個畫素用1.5個樣本表示。
　　(4) 4:2:0 這種子取樣格式是指在水平和垂直方 向上每2個連續的取樣點上取2個亮度Y樣本、1個紅色差Cr樣本和1個藍色差Cb樣本，平均每個畫素用1.5個樣 本表示。 

2、CIF、QCIF和SQCIF格式

為了既可用625行的電檢視像又可用525行 的電檢視像，CCITT規定了稱為公用中解析度格式CIF(Common Intermediate Format)，1/4公用中解析度格式(Quarter-CIF，QCIF)和(Sub-Quarter Common Intermediate Format，SQCIF)格式對電檢視像進行取樣。 

CIF格式具有如下特性： 

(1)電檢視像的空間解析度為家用錄影 系統(Video Home System，VHS)的解析度，即352×288。 

(2)使用非隔行掃描(non-interlaced scan)。 

(3)使用NTSC幀速率，電檢視像的最大幀速率為30 000/1001≈29.97幅/秒。 

(4)使用1/2的PAL水平解析度，即288線。 

(5)對亮度和兩個色差訊號(Y、Cb和Cr)分量分別進行編碼，它們的取值範圍同ITU-R BT.601。即黑色=16，白色=235，色差的最大值等於240，最小值等於16。 

下面為5種 CIF 圖 像格式的引數說明。引數次序為“圖象格式亮度取樣的象素個數(dx) 亮度取樣的行數 (dy) 色度取樣的象素個數(dx/2) 色度取樣的行數(dy/2)”。

sub-QCIF 128      96     64     48 

QCIF        176   144     88     72 

CIF           352   288   176   144 

4CIF         704   576   352   288

16CIF    1408  1152  704   576 

H.263數字視訊壓縮

一、視訊壓縮編碼的基本概念

視訊壓縮的目標是在儘可能保證視覺效果的前提下減少視訊資料率。視訊壓縮比一般指壓縮後的資料量與壓縮前的資料量之比。

在視訊壓縮中常需用到以下的一些基本概念：

1 有損和無失真壓縮：在視訊壓縮中有損（Lossy ）和無損（Lossless）的概念與靜態影象中基本類似。 無失真壓縮也即壓縮前和解壓縮後的資料完全一致。有失真壓縮意味著解壓縮後的資料與壓縮前的資料不一致。在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的影象或 音訊資訊，而且丟失的資訊不可恢復。丟失的資料率與壓縮比有關，壓縮比越小，丟失的資料越多，解壓縮後的效果一般越差。此外，某些有失真壓縮演算法採用多次重 復壓縮的方式，這樣還會引起額外的資料丟失。

2 幀內和幀間壓縮：幀內（Intraframe）壓縮也稱為空間壓縮（Spatial compression）。當壓縮一幀影象時，僅考慮本幀的資料而不考慮相鄰幀之間的冗餘資訊，這實際上與靜態影象壓縮類似。幀內壓縮一般 達不到很高的壓縮。

    採用幀間（Interframe）壓縮是基於許多視訊或動畫的連 續前後兩幀具有很大的相關性，或者說前後兩幀資訊變化很小的特點。也即連續的視訊其相鄰幀之間具有冗餘資訊，根據這一特性，壓縮相鄰幀之間的冗餘量就可以 進一步提高壓縮量，減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮（Temporal compression），它通過比較時間軸上不同幀之間的資料進行壓縮。幀間壓縮一般是無損 的。

    3 對稱和不對稱編碼：對稱性（symmetric）是壓縮編碼的一個關鍵特徵。對稱意味著壓縮和解壓縮佔用相同的計算處理能力和時間， 對稱演算法適合於實時壓縮和傳送視訊，如視訊會議應用就以採用對稱的壓縮編碼演算法為好。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間，而解壓縮 時則能較好地實時回放，也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說，壓縮一段視訊的時間比回放（解壓縮）該視訊的時間要多得多。

二、H.263壓縮編碼格式

1 H.263壓縮編碼格式

        H.263 視訊編碼標準是專為中高質量運動 影象壓縮所設計的低位元速率影象壓縮標準。H.263 採用運動視訊編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。I幀內用改進的DCT 變換並量化，在幀間採用1/2 象素運動向量預測補償技術，使運動 補償更加精確，量化後適用改進的變長編碼表（VLC）地量化資料進行熵編碼，得到最終的編碼係數。