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1、桂电信科机器人技术研究中心实验说明书题 目：色彩空间与视频数据的表达系 别： 电子工程系 专 业：电子信息科学与技术学生姓名：段泽全学 号：1352400226 指导教师： 王春利 职 称：讲师题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发应用研究摘要YUV视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽RGB要求三个独立的视频信号同时传输。其中“Y表示明亮度Luminance或Luma，也就是灰阶值；而“U和“V 表示的那么是色度Chrominance或Chroma，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。采用YUV色彩空
2、间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是别离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0255范围内的强度值。RGB图像只使用三种颜色，就可以使它们按照不同的比例混合，在屏幕上呈现16777216(256 * 256 * 256)种颜色。目前的显示器大都是采用了RGB颜色标准，在显示器上，是通过电子枪打在屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩的，目前的电脑一般都能显示32位颜色，
3、约有一百万种以上的颜色。H参数表示色彩信息，即所处的光谱颜色的位置。该参数用角度量来表示，红、绿、蓝分别相隔120度。互补色分别相差180度。S参数表示饱和度，该参数为一比例值，范围从0到1，它表示成所选颜色 的纯度和该颜色最大的纯度之间的比率。S=0时，只有灰度。V参数表示色彩的明亮程度，范围从0到1。有一点要注意：它和光强度之间并没有直接的联系。关键字：YUV ； RGB ； HSV ； 亮度；色彩AbstractYUV video signal transmission, make its backward compatibility old black and white televi
4、sion. Compared with RGB video signal transmission, it is the biggest advantage is that only takes up minimal bandwidth (RGB three separate video signal transmission at the same time). The Y said brightness (or Luminance Luma), namely gray-scale values; And U and V is the chromaticity (Chrominance or
5、 Chroma), role is to describe the image color and saturation, is used to specify the color of the pixel. The importance of adopting YUV color space is its luminance Y and chroma are separate from the U, V. If only Y signal components without U, V, so this representation of the image is black and whi
6、te and gray image. Color TV YUV space is to use luminance Y solve the problem of color TV compatible with black and white television, make a black-and-white TV can receive color television signals. RGB color model using RGB model for each pixel in the image of RGB component distribution a 0-255 rang
7、e of intensity values. RGB image using only three colors, you can make them according to the different mixing ratio, appear on the screen, 16777216 (256 * 256 * 256) colours. The current display is mostly used the RGB color standard, on display, is through the electron gun of the screen in the red,
8、green, blue light up to produce color, the current computer can show the 32-bit color commonly, about more than one million kinds of color. H parameter indicates the color information, that is, the location of the spectrum of colors. The parameter to represent by the Angle, red, green, and blue, res
9、pectively, are 120 degrees apart. Complementary color differ 180 degrees respectively. Said saturation S parameters, the parameters as a percentage value, the range is 0 to 1, it is expressed as the purity of the selected color and the color of the largest of the ratio of purity. S = 0, only gray. V
10、 parameter color bright degree, the range is 0 to 1. One thing to note: no direct link between it and light intensity. Key words：YUV ； RGB ； HSV ；Brightness;Color 目 录引言11. 实验目的与任务21.1 了解色彩空间的概念21.2掌握YUV420视频图像的播放。21.3掌握YUV420视频图像的播放。22. 色彩空间介绍22.1 YUV22.2 RGB42.3 HSV62.4 YUV42083. YUV420 视频图像播放器93.1
11、创立MFC93.2 添加控件及修改 93.3 添加代码134. 调试三个小程序204.1 YUV play204.2 yuvtoy_u_v214.3 YUVviewer235. 结论24引言YUV的创造是由于彩色电视与黑白电视的过渡时期。黑白视讯只有YLuma，Luminance视讯，也就是灰阶值。到了彩色电视规格的制定，是以YUV/YIQ 的格式来处理彩色电视图像，把UV 视作表示彩度的CChrominance或Chroma，如果忽略 C 讯号，那么剩下的 YLuma讯号就跟之前的黑白电视讯号相同，这样一来便解决彩色电视机与黑白电视机的相容问题。YUV 最大的优点在于只需占用极少的带宽。彩色
12、图像记录的格式，常见的有RGB、YUV、CMYK等。彩色电视最早的设想是使用RGB三原色来同时传输。这种设计方式是原来黑白带宽的3倍，在当时并不是很好的设计。RGB 诉求于人眼对色彩的感应，YUV那么着重于视觉对于亮度的敏感程度，Y 代表的是亮度，UV 代表的是彩度因此黑白电影可省略UV，相近于RGB，分别用Cr和CB来表示，因此YUV的记录通常以Y:UV 的格式呈现。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽RGB要求三个独立的视频信号同时传输。其中“Y表示明亮度Luminance或Luma，也就是灰阶值；而“
13、U和“V 表示的那么是色度Chrominance或Chroma，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定局部叠加到一起。“色度那么定义了颜色的两个方面色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色局部与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色局部与RGB信号亮度值之同的差异。 采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是别离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机
14、的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。对于数字视频，定义了从 RGB 到两个主要 YUV 的转换。这两个转换都基于称为ITU-R Recommendation BT.709 的标准。第一个转换是 BT.709 中定义用于 50-Hz 的较早的YUV 格式。它与 ITU-R Recommendation BT.601 中指定的关系相同，ITU-R Recommendation BT.601 也被称为它的旧名称 CCIR 601。这种格式应该被视为用于标准定义TV 分辨率(720 x 576) 和更低分辨率视频的首选YUV 格式。1. 实验目的与任务 1.1 了解色彩空间的概念 1.2掌握
15、YUV420视频图像的播放。 1.3掌握YUV420视频图像的播放。 2. 色彩空间介绍2.1 YUVYUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法属于PAL，是PAL和SECAM模拟彩色电视制式采用的颜色空间。在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄影机或彩色CCD摄影机进行取像，然后把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号RY即U、BY即V，最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是别离的。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽RGB要求三个独立的视频信号同时传输。其中“Y表示明亮度Luminance或Luma，也就是灰阶值；而“U和“V 表示的那么是色度Chrominance或Chroma，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定局部叠加到一起。“色度那么定义了颜色的两个方面色调与饱和度，分别用Cr和Cb来表示。其中
