在视频中,使用YUV420好,还是YUV444好?

视频和图像的颜色空间类型有很多,比如 RGB、YUV、HSV、LAB 等,其中,YUV 颜色空间又有 YUV420、YUV422、YUV444 之分。先不考虑 YUV422 格式,直接对比 YUV420 和 YUV444,哪个格式更好,更具优势呢?

YUV 颜色空间是视频、图片、相机等应用中常常使用的一种颜色格式,在比较 YUV420 和 YUV444 时,如果直接说哪个好,哪个坏,可能有些偏颇。接下来,我们从不同的角度来具体分析一下。

一、传输效率方面

从传输效率方面来说,YUV420 的效率要优于 YUV444,因为 YUV420 在信号传输时可以节省一定的带宽消耗。为什么这么说呢?这就要从 YUV 420 和 YUV 444 两种颜色空间格式的特点说起。

YUV 颜色空间格式是由一个 Y 的“亮度”分量和两个 UV “色度”分量组成的,其中,Y 被称为灰度分量,UV 是色度分量,U 被称为蓝色投影,V 称为红色投影。色度信号分辨率最高的格式是 YUV444,意思是每1点 Y 采样相对应的1个 U 采样和1个 V 采样,如下图所示:

图片

YUV420,则表示每4点 Y 采样相对应的1个 U 采样和1个 V 采样,具体情况如下图所示:

图片

因此,后者相比前者就少了 3/4 UV 的数据量,传输时就可以占用较少的带宽。

二、色彩还原方面

从色彩还原方面来说,YUV444 要明显优于 YUV420。由于 YUV444 格式保留了更多的原始色彩信息,因此基本上可以做到了所见即所得。然而,YUV420 格式缺少了 3/4 的色度分量,因此在色彩还原时缺少必要的参考数据信息。

通过上面的两张参考示意图,我们也可以理解在色彩还原方面,YUV444 拥有更多的参考数据,具有更加明显的优势。

三、存储空间方面

从存储空间方面来说,YUV420 的空间占用要少于 YUV444。这一点和上面提到的传输效率类似,如果要保存相同内容的视频数据,YUV420 格式的数据量比 YUV444 格式要少。所以,在存储成媒体文件时,所占用的磁盘空间和存储大小就更少。

结尾

以上就是 YUV420 和 YUV444 两种格式的主要区别,总体看下来,二者无所谓谁好谁坏,只是格式和特性使然。但是在实际应用中,很多企业为了节省传输带宽的开销,普遍采用 YUV420 或者 YUV422 的颜色空间格式。尽管如此,我们需要清楚一点,如果从用户需求的角度出发,YUV444 格式才能做到色彩无损还原。


作者简介:大家好,我是 Data-Mining(liuzhen007),是一名典型的音视频技术爱好者,前后就职于传统广电巨头和音视频互联网公司,具有丰富的音视频直播和点播相关经验,对 WebRTC、FFmpeg 和 Electron 有非常深入的了解。同时也是 CSDN 博客专家(博客之星)、华为云享专家(共创编辑、十佳博主)、51CTO社区编辑、InfoQ 签约作者,欢迎关注我分享更多干货!

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