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视频中为什么需要这么多的颜色空间?

根据如上的信息,我们知道:相机系统经过 ISP 处理之后,最终会得到非线性的 RGB 信息。对于视频而言,如果以 RGB 存储每帧的信息,则需要消耗大量的存储空间。

人类视觉系统对颜色信息的敏感度要弱于亮度信息,利用这一特点,通常相机会将捕获的 RGB 信息转换为 YUV [8]格式,然后对 YUV 格式进行色度信息采样(例如,YUV420)以便压缩图像空间。

RGB->YUV,不同标准有不同要求,一般常用的标准有:

BT. 601 (SD: Standard-Definition) [9]

BT. 709 (HD: High-Definition) [10]

BT. 2020 (UHD: Ultra-High-Definition) [11]


一般不会直接把相机产出的视频文件分发给用户去消费。媒体服务商会对相机生成的视频文件进行转码,然后选择合适的转码后的视频分发给终端消费用户。[12]

在视频转码阶段,如果我们希望对原视频进行色域的变换,例如从 BT. 601 转码为 BT. 709,则需要在不同色域的 RGB 数值之间进行转换。[13]

在不同的色域空间进行 RGB 数据的转换,这也就是我们所说的色彩管理[14]。色彩管理会对图像进行颜色转换以适配当前环境下的颜色效果,从而保证同一张图片在不同输入、输出上都呈现出最好的颜色。[15]

色彩转换需要在某个线性空间下进行操作,并且操作过程需要保持设备的独立性。因此,不同的 RGB 色域空间是不能直接进行转换的,需要一个设备无关、线性的颜色模型作为中转才能实现其转换。


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