http://zh.wikipedia.org/wiki/YUV
YUV是編譯true-color顏色空間（color space）的種類，Y'UV, YUV, YCbCr，YPbPr等專有名詞都可以稱為YUV，彼此有重疊。“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”則是色度、濃度（Chrominance、Chroma），Y'UV, YUV, YCbCr, YPbPr 常常有些混用的情況，其中 YUV 和 Y'UV 通常用來描述類比訊號，而相反的 YCbCr 與 YPbPr 則是用來描述數位的影像訊號，例如在一些壓縮格式內 MPEG、JPEG 中，但在現今，YUV 通常已經在電腦系統上廣泛使用。YUV Formats分成兩個格式：
- 緊縮格式（packed formats）：將Y、U、V值儲存成Macro Pixels陣列，和RGB的存放方式類似。
- 平面格式（planar formats）：將Y、U、V的三個份量分別存放在不同的矩陣中。
緊縮格式（packed format）中的YUV是混合在一起的，對於YUV4:4:4格式而言，用緊縮格式很合適的，因此就有了UYVY、YUYV等。平面格式（planar formats）是指每Y份量，U份量和V份量都是以獨立的平面組織的，也就是說所有的U份量必須在Y份量后面，而V份量在所有的U份量后面，此一格式適用於采樣（subsample）。平面格式（planar format）有I420（4:2:0）、YV12、IYUV等。
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[編輯] 歷史
Y'UV 的發明是由於彩色電視與黑白電視的過渡時期[1]。黑白視訊只有 Y（Luma，Luminance）視訊，也就是灰階值。到了彩色電視規格的制定，是以 YUV/YIQ 的格式來處理彩色電視圖像，把 UV 視作表示彩度的 C（Chrominance或Chroma），如果忽略 C 訊號，那么剩下的 Y（Luma）訊號就跟之前的黑白電視訊號相同，這樣一來便解決彩色電視機與黑白電視機的相容問題。Y'UV 最大的優點在於只需占用極少的帶寬。
彩色圖像記錄的格式，常見的有 RGB、YUV、CMYK等。彩色電視最早的構想是使用RGB三原色來同時傳輸。這種設計方式是原來黑白帶寬的3倍，在當時並不是很好的設計。RGB 訴求於人眼對色彩的感應，YUV則着重於視覺對於亮度的敏感程度，Y 代表的是亮度，UV 代表的是彩度（因此黑白電影可省略UV，相近於RGB），分別用Cr和Cb來表示，因此YUV的記錄通常以 Y:UV 的格式呈現。
[編輯] 常用的YUV格式
為節省帶寬起見，大多數 YUV 格式平均使用的每像素位數都少於24位元。主要的采樣（subsample）格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。YUV的表示法稱為 A:B:C 表示法：
- 4:4:4 表示完全取樣。
- 4:2:2 表示 2:1 的水平取樣，沒有垂直下采樣。
- 4:2:0 表示 2:1 的水平取樣，2:1 的垂直下采樣。
- 4:1:1 表示 4:1 的水平取樣，沒有垂直下采樣。
最常用Y:UV記錄的比重通常 1:1 或 2:1，DVD-Video 是以 YUV 4:2:0 的方式記錄，也就是我們俗稱的I420，YUV4:2:0並不是說只有U（即 Cb）, V（即 Cr）一定為 0，而是指U：V互相援引，時見時隱，也就是說對於每一個行，只有一個U或者V份量，如果一行是4:2:0的話，下一行就是4:0:2，再下一行是4:2:0...以此類推。至於其他常見的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。
[編輯] YUY2
YUY2（和YUYV）格式為像素保留 Y，而 UV 在水平空間上相隔二個像素采樣一次。YVYU, UYVY格式跟YUY2類似，只是排列順序有所不同。Y211格式是Y每2個像素采樣一次，而UV每4個像素采樣一次。AYUV格式則有一 Alpha通道。
[編輯] YV12
YV12格式與IYUV類似，每個像素都提取Y，在UV提取時，將圖像2 x 2的矩陣，每個元素中提取一個U和一個V。YV12格式和I420格式的不同處在V平面和U平面的位置不同。在I420格式中，U平面緊跟在Y平面之后，然后才是V平面（即：YUV）；但YV12則是相反（即：YVU）。NV12與YV12類似，效果一樣，YV12中 U 和 V 是連續排列的，而在NV12中，U 和 V 就交錯排列的。
[編輯] 轉換
YUV 與 RGB 的轉換公式：
U 和 V 元件可以被表示成原始的 R、 G，和 B:
如一般順序，轉移元件的范圍可得到：
在逆轉關系上，從 YUV 到 RGB，可得
取而代之，以矩陣表示法（matrix representation），可得到公式：
[編輯] YUV 轉 RGB
function RGB* YUV444toRGB888(Y, U, V)；將 YUV format 移轉成簡單的 RGB format 並可以用浮點運算實作：
[編輯] Y'UV444
大多數 YUV 格式平均使用的每像素位數都少於24位元。YUV444是最逼真的格式，一格不刪（24 bits），即每4個Y，配上4個 U，還有4個 V；YUV422則是在UV格式上減半，即每4個Y，配2個U，2個V ；YUV420則是在UV上減至1/4之格式，即每4個Y，配1個U，再配1個V。
這些公式是基於 NTSC standard;
在早期的非SIMD（non-SIMD）構造中，floating point arithmetic 會比 fixed-point arithmetic 稍慢，所以有一替代公式如下：
- = ' − 16
- = − 128
- = − 128
使用前面的系數並且用 clip() 注明切割的值域是 0 至 255，如下的公式是從 Y'UV 到 RGB (NTSC version):
注意：上述的公式多暗示為 YCbCr. 雖然稱為 YUV，但應該嚴格區分 YUV 和 YCbCr 這兩個專有名詞有時並非完全相同。
ITU-R 版本的公式差異：
ITU-R 標准 YCbCr（每一通道8位元）至 RGB888:
Cr = Cr - 128; Cb = Cb - 128;
- = + + > > 2 + > > 3 + > > 5
- = − ( > > 2 + > > 4 + > > 5) − ( > > 1 + > > 3 + > > 4 + > > 5)
- = + + > > 1 + > > 2 + > > 6
[編輯] Y'UV422
- Input：讀取 Y'UV 的4bytes(u, y1, v, y2 )
- Output：寫入 RGB的6bytes (R, G, B, R, G, B)
u = yuv[0]; y1 = yuv[1]; v = yuv[2]; y2 = yuv[3];
以此一資訊可以剖析出 regular Y'UV444 格式而成為 2 RGB pixels info:
rgb1 = Y'UV444toRGB888(y1, u, v); rgb2 = Y'UV444toRGB888(y2, u, v);
Y'UV422 可被表達成 Y'UY'2 FourCC 格式碼。意思是 2 pixels 將被定義成 each macropixel (four bytes) treated in the image.
[編輯] Y'UV411
// Extract YUV components u = yuv[0]; y1 = yuv[1]; y2 = yuv[2]; v = yuv[3]; y3 = yuv[4]; y4 = yuv[5];
rgb1 = Y'UV444toRGB888(y1, u, v); rgb2 = Y'UV444toRGB888(y2, u, v); rgb3 = Y'UV444toRGB888(y3, u, v); rgb4 = Y'UV444toRGB888(y4, u, v);
所以結果會得到 4 RGB 像素的值 (4*3 bytes) from 6 bytes. This means reducing size of transferred data to half and with quite good loss of quality.
[編輯] YV12
The Y'V12 的格式相當類似 Y'UV420p，但 U 與 V 資料反轉：Y' 跟隨着 V, U 殿后。Y'UV420p 與 Y'V12 使用相同算法。許多重要的編碼器都采用YV12空間存儲視頻：MPEG-4（x264，XviD，DivX），DVD-Video存儲格式MPEG-2，MPEG-1以及MJPEG。
將Y'UV420p 轉換成 RGB
Height = 16; Width = 16; Y'ArraySize = Height × Width; // (256) Y' = Array[7 × Width + 5]; U = Array[(7/2) × (Width/2) + 5/2 + Y'ArraySize]; V = Array[(7/2) × (Width/2) + 5/2 + Y'ArraySize + Y'ArraySize/4]; RGB = Y'UV444toRGB888(Y', U, V);