YUV
電視系統採用的顏色編碼方法
YUV是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法（屬於PAL），是PAL和SECAM模擬彩色電視制式採用的顏色空間。在現代彩色電視系統中，通常採用三管彩色攝影機或彩色CCD攝影機進行取像，然後把取得的彩色圖像信號經分色、分別放大校正後得到RGB，再經過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號B－Y（即U）、R－Y（即V），最後發送端將亮度和色差三個信號分別進行編碼，用同一通道發送出去。這種色彩的表示方法就是所謂的YUV色彩空間表示。採用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U、V是分離的。
YUV主要用於優化彩色視頻信號的傳輸，使其向後相容老式黑白電視。與RGB視頻信號傳輸相比，它最大的優點在於只需佔用極少的頻寬（RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用於指定像素的顏色。“亮度”是透過RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。“色度”則定義了顏色的兩個方面─色調與飽和度，分別用Cr和Cb來表示。其中，Cr反映了RGB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。而Cb反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之間的差異。
採用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號Y和色度信號U、V是分離的。如果只有Y信號分量而沒有U、V分量，那麼這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像。彩色電視採用YUV空間正是為了用亮度信號Y解決彩色電視機與黑白電視機的兼容問題，使黑白電視機也能接收彩色電視信號。
對於數字視頻，定義了從 RGB 到兩個主要 YUV 的轉換。這兩個轉換都基於稱為 ITU-R Recommendation BT.709 的規範。第一個轉換是 BT.709 中定義用於 50-Hz 的較早的 YUV 格式。它與在 ITU-R Recommendation BT.601 中指定的關係相同， ITU-R Recommendation BT.601 也被稱為它的舊名稱 CCIR 601。這種格式應該被視為用於標準定義 TV解析度() 和更低解析度視頻的首選 YUV 格式。它的特徵由下面兩個常量 Kr 和 Kb 的值來定義：
第二個轉換為 BT.709 中定義用於 60-Hz 的較新 YUV 格式，應該被視為用於高於 SDTV 的視頻解析度的首選格式。它的特徵由下面兩個不同的常量值來定義：從 RGB 到 YUV 轉換的定義以下列內容開始然後，按照下列方式獲得 YUV 值：
其中
M 為每個 YUV 樣例的位數
合併圖冊
樣例的位數 。S 為縮放變數。對於計算機RGB，S 等於 255。對於 studio視頻RGB，S 等於。
函數 返回大於或等於 x 的最大整數。函數的定義如下所示：
樣例表示亮度，U 和 V 樣例分別表示偏向藍色和紅色的顏色偏差。Y 的標稱範圍為 。黑色表示為 ，白色表示為 。U 和 V 的標稱範圍為 到 表示中性色度。但是，實際的值可能不在這些範圍之內。
對於 studio 視頻 RGB 形式的輸入數據，要使得 U 和 V 值保持在 0 到 範圍之內，必需進行剪輯操作。如果輸入為計算機RGB，則不需要剪輯操作，這是因為轉換公式不會生成超出此範圍的值。
這些都是精確的公式，沒有近似值。
在DirectShow中，常見的RGB格式有RGB1、RGB4、RGB8、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32、ARGB32等；常見的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。
YUV格式通常有兩大類：打包（packed）格式和平面（planar）格式。前者將YUV分量存放在同一個數組中，通常是幾個相鄰的像素組成一個宏像素（macro-pixel）；而後者使用三個數組分開存放YUV三個分量，就像是一個三維平面一樣。表2.3中的YUY2到Y211都是打包格式，而IF09到YVU9都是平面格式。（注意：在介紹各種具體格式時，YUV各分量都會帶有下標，如Y0、U0、V0表示第一個像素的YUV分量，Y1、U1、V1表示第二個像素的YUV分量，以此類推。）
¨ YUY2（和YUYV）格式為每個像素保留Y分量，而UV分量在水平方向上每兩個像素採樣一次。一個宏像素為4個位元組，實際表示2個像素。（4:2:2的意思實際上是一個宏像素中有2個Y分量、1個U分量和1個V分量。）圖像數據中YUV分量排列順序如下：
Y0 U0 Y1 V0 Y2 U2 Y3 V2 …
¨ YVYU格式跟YUY2類似，只是圖像數據中YUV分量的排列順序有所不同：
Y0 V0 Y1 U0 Y2 V2 Y3 U2 …
¨ UYVY格式跟YUY2類似，只是圖像數據中YUV分量的排列順序有所不同：
U0 Y0 V0 Y1 U2 Y2 V2 Y3 …
¨ AYUV格式帶有一個Alpha通道，並且為每個像素都提取YUV分量，圖像數據格式如下：
A0 Y0 U0 V0 A1 Y1 U1 V1 …
¨ Y41P（和Y411）格式為每個像素保留Y分量，而UV分量在水平方向上每4個像素採樣一次。一個宏像素為12個位元組，實際表示8個像素。圖像數據中YUV分量排列順序如下：
U0 Y0 V0 Y1 U4 Y2 V4 Y3 Y4 Y5 Y6 Y8 …
¨ Y211格式在水平方向上Y分量每2個像素採樣一次，而UV分量每4個像素採樣一次。一個宏像素為4個位元組，實際表示4個像素。圖像數據中YUV分量排列順序如下：
Y0 U0 Y2 V0 Y4 U4 Y6 V4 …
¨ YVU9格式為每個像素都提取Y分量，而在UV分量的提取時，首先將圖像分成若干個的宏塊，然後每個宏塊提取一個U分量和一個V分量。圖像數據存儲時，首先是整幅圖像的Y分量數組，然後就跟著U分量數組，以及V分量數組。IF09格式與YVU9類似。
¨ IYUV格式為每個像素都提取Y分量，而在UV分量的提取時，首先將圖像分成若干個2 x 2的宏塊，然後每個宏塊提取一個U分量和一個V分量。YV12格式與IYUV類似。
¨ YUV411、YUV420格式多見於DV數據中，前者用於NTSC制，後者用於PAL制。YUV411為每個像素都提取Y分量，而UV分量在水平方向上每4個像素採樣一次。YUV420並非V分量採樣為0，而是跟YUV411相比，在水平方向上提高一倍色差採樣頻率，在垂直方向上以U/V間隔的方式減小一半色差採樣，如上圖所示。
YUV與RGB的轉換公式：
U和V元件可以被表示成原始的R、G，和B:
取而代之，以矩陣表示法（matrix representation），可得到公式：
