Camera开发-相机输出常用数据格式

news2024/10/7 5:24:47

作者简介：一个平凡而乐于分享的小比特，中南民族大学通信工程专业研究生在读，研究方向无线联邦学习
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Camera开发-相机输出常用数据格式

视觉相机常见的数据输出格式有: RGB格式、YUV格式、Rawdata格式。

1. RGB 格式

采用这种编码方法,每种颜色都可用三个变量来表示红色、绿色以及蓝色的强度。每一个像素有三原色 R 红色、G 绿色、B 蓝色组成。

1.1 RGB文件存储格式

RGB555

每个像素用16比特位表示，占2个字节，RGB分量都使用5位(最高位不用)

在这里插入图片描述

RGB1555

RGBA（ARGB）中的一种，一位用于表示透明度。0完全透明，1完全不透明

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RGB565

每个像素用16比特位表示，占2个字节，RGB分量分别使用5位、6位、5位。

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RGB24/RGB888

RGB24图像每个像素用24比特位表示，占3个字节，在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGR BGR …

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RGB32/RGBA8888

RGB32图像每个像素用32比特位表示，占4个字节，R，G，B分量分别用8个bit表示，存储顺序为B，G，R，最后8个字节保留。在内存中RGB各分量的排列顺序为：BGRA BGRA BGRA …
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RGB222

RGB222是一种8位的RGB格式，各分量占用2bit位，剩下的2bit位不用

1.2 典型应用场景

常用的 RGB 格式包括颜色通道的信息位数、每种颜色可以表示的颜色数量和典型应用场景等。

RGB 格式	颜色通道信息位数	可表示的颜色数量	典型应用场景
RGB888	每种通道均为 8 位	16,777,216	数字图像处理、计算机游戏、电影和摄影等
RGB565	R: 5位, G: 6位, B: 5位	65,536	嵌入式应用、机器视觉、数字标志等
RGBA8888	R,G,B 各 8 位，A 通道为 8 位	16,777,216	图像编辑、视觉效果、移动应用等
RGB332	每个通道均为 3 位，共 8 位	256	简单图形、低成本设备、老式显示器等

注意，这里列出的应用场景只是典型的用途，实际应用还要根据具体情况进行选择。

2. YUV 格式

其中“Y”表示明亮度(Luminance 或 Luma),就是灰阶值;而“U”和“V”表示色度(Chrominance 或 Chroma),是描述影像色彩及饱和度,用于指定像素的颜色。

2.1 YUV的存储格式

YUV在存储格式上通常分为：平面格式(Planar)，半平面格式(Semi-Planar)，打包格式(Packed)。

平面格式(Planar)：即Y、U、V是分开存储的，每个分量占一块地方，即YYY… UUU… VVV…
半平面格式(Semi-Planar)：即Y单独占一块地方，但其后U、V又紧挨着排在一起，即YYYYYY… UVUVUV…
打包格式(Packed)：即YUV是按像素点存储的，即YUYVYUYV…这样顺序存储。

2.2 采样方式

采样是将4个像素作为一组进行的，原因在于：图像每行所占字节数必须是4的倍数，才能保证无误的转换。
YUV 主流的采样方式有三种，YUV4:4:4，YUV4:2:2，YUV4:2:0。
下面三个图比较直观的显示了三种采样方式，其中黑点表示采样像素点的Y分量，空心圆表示采样像素点的UV分量。
在这里插入图片描述

YUV444，YUV 4:4:4采样，每一个Y对应一组UV分量8+8+8 = 24bits,3个字节
YUV422，YUV 4:2:2采样，每两个Y共用一组UV分量,一个YUV占8+4+4 = 16bits 2个字节
YUV420，YUV 4:2:0采样，每四个Y共用一组UV分量一个YUV占8+2+2 = 12bits 1.5个字节