文章插图
yuv分别代表什么1“Y”表示明亮度 , “U”和“V”则是色度、浓度 。
YUV , 是一种颜色编码方法 。常使用在各个视频处理组件中 。YUV在对照片或视频编码时 , 考虑到人类的感知能力 , 允许降低色度的带宽 。YUV是编译true-color颜色空间(color space)的种类 , Y‘UV , YUV , YCbCr , YPbPr等专有名词都可以称为YUV , 彼此有重叠 。
视频直播带宽的最强计算过程2今天我们来做一道算术题——
做一次视频直播 , 到底需要多大的网络带宽 。
废话不多说 , 我们直接开始 。
我们先从最基本的图像开始计算 。
图像 , 大家都知道 , 是由很多“带有颜色的点”组成的 。这个点 , 就是“像素点(Pixel)” 。
像素是图像显示的基本单位 。我们通常说一幅图片的大小 , 分辨率是1920×1080 , 就是长度为1920个像素点 , 宽度为1080个像素点 。乘积是2,073,600 , 也就是说 , 这个图片是两百万像素的 。
对视频来说 , 常见的分辨率有:
注意:不同的标准 , 对2K/4K/8K的定义不同
那么 , 一个像素点是多少比特(bit)呢?
在计算机里 , 是用数字来表示颜色的 。这就牵出了“彩色分量数字化”的概念 。
以前我们美术课学过 , 任何颜色 , 都可以通过红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)按照一定比例调制出来 。这三种颜色 , 被称为“三原色” 。
在计算机里 , R、G、B也被称为“基色分量” 。它们的取值 , 分别从0到255 , 一共256个等级(256是2的8次方) 。
所以 , 任何颜色 , 都可以用R、G、B三个值的组合表示 。
RGB=[183,67,21]
通过这种方式 , 一共能表达多少种颜色呢?256×256×256=16,777,216种 , 因此也简称为1600万色 。RGB三色 , 每色有8bit , 这种方式表达出来的颜色 , 也被称为24位色(占用24bit) 。
这个颜色范围已经超过了人眼可见的全部色彩 , 所以又叫真彩色 。再高的话 , 对于我们人眼来说 , 已经没有意义了 , 完全识别不出来 。
我们按现在比较流行的1080p直播来举例计算吧 , 像素点是2,073,600 。用24位色 , 也就是每张图片2,073,600×24bit=49,766,400bit , 约5.9MB 。
感觉有点大呀~ 别急 , 我们继续往下看 。
接下来看帧率(Frame Rate) 。
我们的视频 , 其实就是很多张静止的图像连续播放 。
在视频中 , 一个帧(Frame)就是指一幅静止的画面 。帧率 , 就是指视频每秒钟包括的画面数量(FPS , Frame per second) 。
帧率越高 , 视频就越逼真、越流畅
常见的帧率 , 有24fps(电影标准)、30fps、60fps 。
我们就以24fps来算吧 , 接上前面的结果 , 那就是:
49,766,400bit×24=?1,194,393,600?bit=?149,299,200?byte
(8bit 比特=1byte 字节)
也就是说 , 每秒视频大小约是142MB , 每分钟是8.3GB , 每小时是499.2GB 。每部90分钟的电影 , 是748.8GB 。
这不科学啊 , 我们平时看的电影 , 哪有这么大的?不就才几GB嘛?
没错 , 我们平时的视频确实没有那么大 , 因为我们对视频进行了编码压缩 。
我们先来看看 , 视频从录制到播放的整个过程 , 如下:
首先是视频采集 。通常我们会使用摄像机、摄像头进行视频采集 。限于篇幅 , 我就不打算和大家解释CCD成像原理了 。
采集了视频数据之后 , 就要进行模数转换 , 将模拟信号变成数字信号 。其实现在很多都是摄像机(摄像头)直接输出数字信号 。
信号输出之后 , 还要进行预处理 , 将RGB信号变成YUV信号 。
前面我们介绍了RGB信号 , 那什么是YUV信号呢?
简单来说 , YUV就是另外一种颜色数字化表示方式 。
视频通信系统之所以要采用YUV , 而不是RGB , 主要是因为RGB信号不利于压缩 。
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