数字4手势图解 4:4:44:2:24:2:0

4:4:4、4:2:2、4:2:0表示的是色度采样的方式,当对模拟分量视频或者YUV信号进行数字抽样时,会用到色度采样。平时我们也可以在相机参数看到这些数值。

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其对应的结果就是画质上的体现就是,4:4:4 > 4:2:2 > 4:2:0;4:4:4为无损采样,4:2:2采样的图像信息损失一半, 4:2:0采样的图像信息损失四分之三。

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RGB颜色空间:

我们来了解一下,这些参数是怎样影响影像画质的。我们都知道,影像都是由最小单元像素组合而成,而每个像素信息也都是由不同亮度的RGB信息组合而成。

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早在很久以前(那时我还小),黑白电视升级彩色电视的技术迭代时。研究发现,如果直接使用RGB信号进行图像信号传输,是无法兼容黑白电视,且占用的宽带成本高。所以将图像信息分成亮度信息和色度信息进行传输,成为了彩色电视传输的主要技术。

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我们可以发现当亮度信息和色度信同时在时,为彩色信息。只有亮度信息没有色度信息时为黑白信号,没有亮度信息时,画面全黑没有信息。这相比于RGB模式传输信号,可以更好的兼顾黑白电视,没有色度信号,只有亮度信号就是黑白电视。第二个好处就是,亮度信号和色度信号可以共用一个传输通道,这就大大节省了传输宽带成本。

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YUV颜色空间:

而色度信息是由色相和饱和度组成。所以一个图像信息分为一个亮度信息和两个色度信息,亮度信息用Y表示,色相和饱和度信息用UV表示,这就是目前主流的YUV颜色空间。

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4 : 4 : 4

我们“圆规正传”,当进行图像信号传输时,需对模拟分量视频或者YUV信号进行数字抽样时,也就是需要对亮度信息和色度信息进行采样。关于4:4:4采样,我们先来了解一下这些数字分别代表着什么,第一个“4”代表4列像素信息,第二个“4”代表第一像素信息,第三“4”代表第二行像素信息。

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4:4:4采样是这样的,每采样4个亮度信息对应采样4个色度信息。效果如下:

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可以看出,通过4:4:4采样的图像信息与原始信息一样,没有信息损耗。画质也是最好。

4 : 2 : 2

基于人眼对亮度信号的敏感低于色度信号,可以不需要全部采集色度信息,研究发现多个像素可以共用一个色度值。于是4:2:2采样就有了,亮度信息全采样,色度信息第一行采样两个,第二行采样两个;每采样4个亮度信息对应采样2个色度信息,其他未采样的色度信息共用采样的色度信息。

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可以看出,通过4:2:2采样的图像信息相比原始信息,损耗了一半信息。即便损耗了一半图像信息,画质依旧很好,很多专业级相机都是采用4:2:2的色度采样。

4 : 2 : 0

4:2:0就不难理解了,色度信息第一行采样两个,第二行不采样;每采样4个亮度信息对应采样1个色度信息,每采样4个亮度信息对应采样1个色度信息。

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可以看出,通过4:2:0采样的图像信息相比原始信息,损耗了四分之三图像信息。即便是这样,市场主流相机依旧采用的4:2:0色度采样。

工作上的应用:

1、相机采购:

自己购买的相机时,或者为公司挑选专业相机时,预算范围内,尽量购买采样率高的相机,采样的信息越多,留给后期制作的空间就更大。一般10bit、4:2:2已经是很专业级别的相机了。

2、后期抠像:

一般的视频编辑中,4:4:4、4:2:2、4:2:0采样的图像,效果没那么明显,做过抠像的朋友可能会发现,4:2:2摄制出的绿幕素材相比4:2:0摄制出来的素材,抠像效果会精细。

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