YUV 格式
上圖從上到下分別是：原圖，Y向量圖片，U向量圖片，V向量圖片。
YUV 格式有兩大類：Planar（平面格式） 和 Packed（打包格式）。
- Planar：先連續存儲所有像素點的 Y，緊接着存儲所有像素點的 U，隨後是所有像素點的 V。相當於將 YUV 拆分成三個平面 (plane) 存儲。
- Packed：每個像素點的 Y, U, V 是連續交替存儲的。
YUV 分爲三個分量，Y 表示亮度（Luminance），即灰度值；UV 表示色度（Chrominance），描述色彩和飽和度。
與我們熟知的 RGB 類似，YUV 也是一種顏色編碼方法，主要用於電視系統以及模擬視頻領域，它將亮度信息（Y）與色彩信息（UV）分離，沒有 UV 信息一樣可以顯示完整的圖像，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兼容問題。並且，YUV 不像 RGB 那樣要求三個獨立的視頻信號同時傳輸，所以用 YUV 方式傳送佔用極少的頻寬。
YUV 的存儲格式與其採樣方式密切相關。
主流的採樣方式有 4 種：YUV(4:4:4), YUV(4:2:2), YUV(4:2:0), YUV(4:1:1)
- YUV 4:4:4 採樣：每一個 Y 對應一組 UV 分量（4 個 Y 採樣就對應 4 個 Cb 和 4 個 Cr 採樣）。平均一個像素佔用 8+8+8 = 24 位。
- YUV 4:2:2 採樣：每兩個 Y 共用一組 UV 分量（4 個 Y 採樣就對應 2 個 Cb 和 2 個 Cr 採樣）。平均一個像素佔用 8+4+4 = 16 位。
- YUV 4:2:0 採樣：每四個 Y 共用一組 UV 分量（4 個 Y 採樣就對應 2 個 Cb 或 2 個 Cr 採樣）。平均一個像素佔用 8+4+0 = 12 位。
- YUV 4:1:1 採樣：每四個 Y 共用一組 UV 分量（4 個 Y 採樣就對應 1 個 Cb 和 1 個 Cr 採樣）。平均一個像素佔用 8+2+2 = 12 位。
YUV411 這個格式很少使用，這裏就不介紹了。
YUV444 格式
YUV444P
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 | U8 |
| U9 | U10 | U11 | U12 | U13 | U14 | U15 | U16 |
| U17 | U18 | U19 | U20 | U21 | U22 | U23 | U24 |
| U25 | U26 | U27 | U28 | U29 | U30 | U31 | U32 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 |
| V9 | V10 | V11 | V12 | V13 | V14 | V15 | V16 |
| V17 | V18 | V19 | V20 | V21 | V22 | V23 | V24 |
| V25 | V26 | V27 | V28 | V29 | V30 | V31 | V32 |
YUV422 格式 （ YCbYCr / YUYV ，CbYCrY / UYVY / I422 ，422P , 422SP ）
打包格式 （Packed） ：YCbYCr / YUYV ，CbYCrY / UYVY / I422
平面格式 （Planar） ：422P , 422SP
YCbYCr / YUYV
| Y | U | Y | V | Y | U | Y | V |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Y1 | U1 | Y2 | V1 | Y3 | U2 | Y4 | V2 |
| Y5 | U3 | Y6 | V3 | Y7 | U4 | Y8 | V4 |
| Y9 | U5 | Y10 | V5 | Y11 | U6 | Y12 | V6 |
| Y13 | U7 | Y14 | V7 | Y15 | U8 | Y16 | V8 |
| Y17 | U9 | Y18 | V9 | Y19 | U10 | Y20 | V10 |
| Y21 | U11 | Y22 | V11 | Y23 | U12 | Y24 | V12 |
| Y25 | U13 | Y26 | V13 | Y27 | U14 | Y28 | V14 |
| Y29 | U15 | Y30 | V15 | Y31 | U16 | Y32 | V16 |
CbYCrY / UYVY / I422
| U | Y | V | Y | U | Y | V | Y |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | Y1 | V1 | Y2 | U2 | Y3 | V2 | Y4 |
| U3 | Y5 | V3 | Y6 | U4 | Y7 | V4 | Y8 |
| U5 | Y9 | V5 | Y10 | U6 | Y11 | V6 | Y12 |
| U7 | Y13 | V7 | Y14 | U8 | Y15 | V8 | Y16 |
| U9 | Y17 | V9 | Y18 | U10 | Y19 | V10 | Y20 |
| U11 | Y21 | V11 | Y22 | U12 | Y23 | V12 | Y24 |
| U13 | Y25 | V13 | Y26 | U14 | Y27 | V14 | Y28 |
| U15 | Y29 | V15 | Y30 | U16 | Y31 | V16 | Y32 |
YUV422P
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 | U8 |
| U9 | U10 | U11 | U12 | U13 | U14 | U15 | U16 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 |
| V9 | V10 | V11 | V12 | V13 | V14 | V15 | V16 |
YUV422SP
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| U1 | V1 | U2 | V2 | U3 | V3 | U4 | V4 |
| U5 | V5 | U6 | V6 | U7 | V7 | U8 | V8 |
| U9 | V9 | U10 | V10 | U11 | V11 | U12 | V12 |
| U13 | V13 | U14 | V14 | U15 | V15 | U16 | V16 |
YUV420 格式（ I420 / YU12 ， YV12 ， NV12 ， NV21 ）
分爲：YUV420P （ I420 / YU12 , YV12 ），YUV420SP （ NV12 , NV21 ）
YU12 是 I420 的別稱，YV12 與之是 UV 順序不同。
NV12 和 NV21 則是 UV 交織順序不同。
I420 / YU12 （YUV420P）
又稱 YU12 （ Y 後面緊跟着 V，位深爲 12 ）
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 | U8 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 |
YV12 （YUV420P）
與 I420（YUV420P） 的 UV 存儲順序相反
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 |
| U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 | U8 |
NV12 （YUV420SP）
UV 分量交織存儲
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| U1 | V1 | U2 | V2 | U3 | V3 | U4 | V4 |
| U4 | V4 | U5 | V5 | U7 | V7 | U8 | V8 |
NV21 （YUV420SP）
VU 分量交織存儲。與 YUV420P(NV12) 的 UV 交織存儲順序相反
| Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 |
| Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 | Y16 |
| Y17 | Y18 | Y19 | Y20 | Y21 | Y22 | Y23 | Y24 |
| Y25 | Y26 | Y27 | Y28 | Y29 | Y30 | Y31 | Y32 |
| v1 | U1 | V2 | U2 | V3 | U3 | V4 | U4 |
| v4 | U4 | V5 | U5 | V7 | U7 | V8 | U8 |
YUV 轉 RGB
不管 YUV 的格式如何，最終得到的就是 Y、U、V 三個向量的值。
那麼 Y、U、V 的數據如何轉爲 RGB 圖片呢？畢竟 RGB 圖片上有很多強大的算法。
YUV 與 RGB 的轉換公式：
U 和 V 組件可以被表示成原始的 R、G，和 B:
如一般順序，轉移組件的範圍可得到：
在逆轉關係上，從 YUV 到 RGB，可得：
取而代之，以矩陣表示法（matrix representation），可得到公式：
