什么是RGB？
RGB分别代表红、绿、蓝，这三种颜色称为三原色，将它们以不同的比例进行组合，可以产生多种多样的颜色。如（1.0，1.0，1.0）表示白色，（0.0，0.0，0.0）表示黑色，（1.0，0.0，0.0）表示红色，（0.3，0.75，0.24）也表示一种颜色。
我们的手机屏幕是由一个一个的像素点构成的，每一个像素点可以显示一种颜色，分别有RGB三个颜色通道，如下图：
RGB三个颜色通道在内存中保存时，分别占一个Byte，也就是8个bit的内存大小，即一个像素点所占的内存大小是3byte。
在一张1280720个像素点的图片上，共有972800像素点，每一个像素点占3byte。那么这张图片所点的内存大小为1280720*3/1024/1024 = 2.63M。
所以我们在保存图片时，会对图片进行压缩成png,jpg...。这些以png,jpg为后缀的文件就是以对应的压缩格式得到的图片的压缩文件。在日常开发中，只有当我们需要显示图片时，才会对图片进行解压，因为解压图片的过程需要大量的计算，非常消耗计算机的性能。
什么是YUV?
YUV和RGB一样是一种颜色编码方式，YUV采用的是明亮度和色度来指定像素的颜色。其中，Y表示明亮度，UV表示色度，色度又包含U（色调）和V（饱和度）
当使用YUV颜色编码时，每一个像素点表示如下图：
和RGB表示图像类似，每个像素点都包含Y、U、V分量。但是它的Y和UV分量是可以分离的，如果没有UV一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的。对于YUV图像来说，并不是每个像素点都需要三个分量，根据不同的采样格式，可以每个分量都对应自己的UV分量，也可以几个Y分量共用UV分量。
如上图这张图片，当我们对图像中人物的鼻子位进行放大时，得到如下的图：
在YUV颜色编码中，两个相邻像素点之前的UV分量其实是非常相近的，当它们的Y分量共用同一个UV分量时，肉眼是无法分辨的。
为什么视频采集中要使用YUV颜色编码方式来采集图像？
我们知道，当使用RGB颜色编码方式来采集图像时，一张1280*720的图像的占的内存大小就达到2.63M,而视频其实是由一帧的图像组成的，有非常多的图像。如果使用RGB编码方式来采集视频，所消耗的内存将是非常大的。所以为了在采集视频时减少内存的消耗，我们可以考虑使用YUV的方式来实现。
前面我们已经提到过，没有UV分量，一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的。加上相邻像素点之间的UV分量非常接近，所以我们可以对相邻像素点进行采集Y分量，UV分量只采集一个像素点的。其实采样方式有以下几种
YUV 采样格式 — YUV4 : 4 : 4
如同RGB编码方式一样，YUV三个分量都采集对应像素点的数据， 例如原始图像像素为：【Y0，U0，V0】，【Y1，U1，V1】，【Y2，U2，V2】
采样的时候数据流为：Y0，U0，V0；Y1，U1，V1；Y2，U2，V2
还原时映射的像素点：【Y0，U0，V0】，【Y1，U1，V1】，【Y2，U2，V2】
这种采样方式起不到节约内存的目的，但是有利于理解后面的YUV采样方式
YUV 采样格式 — YUV4 : 2 : 2
例如原始图像像素为：【Y0，U0，V0】，【Y1，U1，V1】，【Y2，U2，V2】,【Y3，U3，V3】
采样的时候数据流为：Y0，U0；Y1，V1；Y2，U2;Y3,V3.
即，每采样一个像素点，都会采样其Y分量，而U、V分量都会间隔一个采集一个
还原时映射的像素点：【Y0，U0，V1】，【Y1，U0，V1】，【Y2，U2，V3】，【Y3，U2，V3】
⼀一张 1280 * 720 ⼤大⼩小的图⽚片，在 YUV 4:2:2 采样时的⼤大⼩小为: (1280 * 720 * 8 + 1280 * 720 * 0.5 * 8 * 2)/ 8 / 1024 / 1024 = 1.76 MB 。 可以看到 YUV 4:2:2 采样的图像⽐比 RGB 模型图像节省了了三分之⼀一的存储空间，在传输 时占⽤用的带宽也会随之减少。
YUV 采样格式 — YUV4 : 2 : 0
例如原始图像像素为：
【Y0，U0，V0】，【Y1，U1，V1】，【Y2，U2，V2】,【Y3，U3，V3】
【Y4，U4，V4】，【Y5，U5，V5】，【Y6，U6，V6】,【Y7，U7，V7】
采样时候数据流为:
Y0,U0,Y1,Y2,U2,Y3; Y4,V4,Y5,Y6,V6,Y7;
即，每采样一个像素点，都会采样Y分量，而U、V会间隔一行一列采样。
还原时映射的像素点：
【Y0，U0，V4】，【Y1，U0，V4】，【Y2，U2，V6】,【Y3，U2，V6】
【Y4，U0，V4】，【Y5，U0，V4】，【Y6，U2，V6】,【Y7，U2，V6】
从映射出的像素点中可以看到，四个 Y 分量量是共⽤用了了⼀一套 UV 分量量，⽽而且是按照 2*2 的 ⼩小⽅方格的形式分布的，相⽐比 YUV 4:2:2 采样中两个 Y 分量量共⽤用⼀一套 UV 分量量，这样更更能 够节省空间。 ⼀一张 1280 * 720 ⼤大⼩小的图⽚片，在 YUV 4:2:0 采样时的⼤大⼩小为: (1280 * 720 * 8 + 1280 * 720 * 0.25 * 8 * 2)/ 8 / 1024 / 1024 = 1.32 MB 。
通过YUV颜色编码方式，我们成功的将一张图片的内存大小由RGB的2.63M，降到了YUV 4:2:0采样方式下的1.32M。这样就可以有效的减小视频所占的内存大小。
通过YUV编码方式我们成功的将视频采集的内存进行了减少，在视频采集中，我们还可以使用H264的方式对采集的视频进行压缩，进一步减少视频所占的内存大小，有着视频H264的压缩请移步大神的博客：www.jianshu.com/u/1b4c832fb…
RGB和YUV颜色编码的相互转换
对于图像显示器来说，它是通过RGB模型来显示图像的，而在存储和传输图像数据时又是使用YUV模型来实现节省内存和带宽，提升效率的目的，因此就需要采集图像时将RGB转换成YUV，在显示时将YUV转换成RGB，其转换方式如下：
RGB转YUV
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
U = 0.147*R - 0.289*G + 0.436*B
V = 0.615*R - 0.515*G - 0.100*B
YUV转RGB
R = Y + 1.14*V
G = Y - 0.39*U - 0.58*V
B = Y + 2.03*U
END
