什么是 YUV422？

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1. YUV422 格式概述

YUV422 是一种视频数据格式，用于视频信号的编码和传输。它通过将颜色信息进行子采样来减少数据量，同时保持较高的图像质量。具体而言，YUV422 格式每两个像素共享一组色彩数据，这种子采样的方式减少了数据带宽，同时在视觉效果上对色彩的影响较小。

• Y (亮度成分): 代表图像的亮度信息。
• U 和 V (色度成分): 代表图像的色彩信息。

在 YUV422 中，Y 分量以全分辨率进行存储，而 U 和 V 分量的水平分辨率则减半。这意味着对于每两个 Y 像素，有一组 U 和一组 V 值。这种格式的优势在于其能够有效压缩数据，同时保持较高的图像质量，适合于高质量视频传输。

2. YUV422 输出时序

A. 外同步信号的 RGB 格式

• RGB888: 每个像素使用 24 位（8 位红色、8 位绿色、8 位蓝色），适用于高质量图像显示。
• RGB565: 每个像素使用 16 位（5 位红色、6 位绿色、5 位蓝色），较为节省带宽，但图像质量略低。
• RGB444: 每个像素使用 12 位（4 位红色、4 位绿色、4 位蓝色），进一步减少带宽需求。

B. 内嵌同步信号的 YUV422 格式

• 支持 BT656 和 BT1120 标准:
  • BT656: 通常用于标准分辨率的视频信号传输，采用 8 位色深的 YUV422 格式。
  • BT1120: 用于高清视频传输，支持高达 1080p 的视频分辨率，并可以传输 10 位色深的 YUV422 数据。
• 支持 YUV422 格式（8 bit 颜色深度）:
  • 每两个像素使用一组 U 和 V 值，共享色彩信息，因此比 RGB888 格式的数据量小，适用于需要节省带宽的场景。
• 支持 10-bit 接口输出 YUV422:
  • 10-bit 接口可以提供更高的色彩精度。实际使用的 10 根数据线中的 D[9:2] 允许更高的色彩深度传输，提高了图像质量。虽然传输的是 YUV422 数据，但数据线中 D[9:2] 的 10 位提供了额外的色彩精度。

3. 实际应用中的选择

在实际应用中，选择使用 YUV422 格式的原因主要是为了优化带宽使用，同时仍保持较高的图像质量。例如：

• 车载摄像头系统: 一些车载摄像头系统使用 YUV422 格式来传输视频信号，以减少带宽占用，同时保证图像的质量。例如，倒车影像（RVC）系统通常会使用这种格式。
• 全景系统: 对于更高分辨率的全景系统，可能会使用 RGB 格式（如 RGB888），以提供更高的图像质量和细节。尽管 YUV422 格式在带宽上更具优势，但在需要更高图像质量的应用中，RGB 格式可能更合适。

什么是 YUV422？

YUV422 是一种视频颜色编码格式，它用于压缩和传输视频信号。它将视频信号的亮度（Y）和色彩（U 和 V）信息分开处理。这种格式的优点是可以在保持较高图像质量的同时减少数据量。

YUV422 的组成

1. Y (亮度成分):
   • Y 代表亮度信息，也就是黑白图像的部分。亮度信息决定了图像的明暗程度。所有的颜色信息（U 和 V）都是基于这个亮度信息来展示的。
   • 在 YUV422 中，亮度信息在每个像素上都是完整的，也就是说每个像素都有自己的 Y 值。
2. U 和 V (色度成分):
   • U 和 V 代表颜色信息。U 分量表示图像中绿色到蓝色的变化，V 分量表示图像中绿色到红色的变化。
   • 在 YUV422 格式中，U 和 V 的分辨率会降低。具体来说，每两个 Y 像素共享一组 U 和 V 值。这意味着每两个相邻的像素有相同的色彩信息，但可以有不同的亮度信息。

YUV422 的数据结构

在 YUV422 格式中，数据以一种特定的方式组织，通常如下：

• YUV422 格式中的数据流是每两个 Y 像素共享一个 U 和一个 V 值的。例如：
  • 对于像素 A 和 B，它们都有一个 Y 值和一个共享的 U、V 值。

为什么使用 YUV422？

1. 带宽和存储优化:
   • YUV422 格式通过减少色彩数据量来减小文件大小或传输带宽。虽然颜色信息减少了一些，但这种减少对视觉效果的影响很小。
   • 比如，在传输视频时，使用 YUV422 可以在减少数据量的同时保持良好的图像质量。
2. 视觉效果:
   • 由于人眼对亮度变化比对颜色变化更敏感，YUV422 格式在减少色彩信息的同时仍能保持较高的视觉质量。

举例说明

假设你有一个 4×4 像素的图像：

• RGB格式: 每个像素都有独立的红色、绿色和蓝色值。例如：
  • [R1, G1, B1]
  • [R2, G2, B2]
  • …
• YUV422格式:
  • 每两个像素共享一组 U 和 V 值。例如：
    • 对于像素 1 和 2，它们共享一个 U 和一个 V 值，但每个像素都有自己独立的 Y 值。
    • 图像会更节省存储空间，因为色彩信息是共享的。

结论

YUV422 是一种在视频传输和存储中非常实用的格式。它通过减少色彩数据的量，来降低带宽需求和存储空间，同时尽可能保持图像质量。这种格式特别适用于需要在带宽受限的环境中传输视频信号的应用场景，如汽车摄像头系统、广播和电视等。