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Come convertire UYVY in YUV

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Informazioni sui formati

UYVY è un formato pixel packed per memorizzare immagini e fotogrammi video nello spazio colore YUV con sottocampionamento della crominanza 4:2:2, con la designazione UYVY che indica l'ordine dei byte all'interno di ogni macropixel di 4 byte: U (Cb), Y0, V (Cr), Y1. Ogni macropixel codifica due pixel orizzontali che condividono una singola coppia di campioni di crominanza (U e V) mantenendo valori di luminanza individuali (Y0 e Y1), ottenendo un sottocampionamento orizzontale della crominanza 2:1 che riduce la dimensione dei dati del 33% rispetto allo YUV 4:4:4 completo mantenendo la piena risoluzione di luminanza. L'ordinamento UYVY è specificato come codice FOURCC nei framework Video for Windows e DirectShow di Microsoft, ed è comunemente usato nelle schede di acquisizione video professionali, nelle apparecchiature broadcast e nelle pipeline di elaborazione video. I file UYVY grezzi non contengono intestazione — i dati pixel sono una sequenza piatta di quadruple di byte U,Y,V,Y, che richiede la specifica esterna delle dimensioni dell'immagine. Il sottocampionamento 4:2:2 sfrutta la minore risoluzione spaziale del sistema visivo umano per il colore rispetto alla luminosità: l'occhio nota i dettagli di luminanza a frequenze spaziali molto più alte rispetto ai dettagli di crominanza, quindi la condivisione dei campioni di colore tra pixel adiacenti non produce alcuna perdita di qualità visibile in pratica. Un vantaggio è la compatibilità con gli standard broadcast: il campionamento 4:2:2 di UYVY corrisponde alla struttura di crominanza usata negli standard video professionali (ITU-R BT.601, SDI), rendendolo il formato naturale per l'hardware di acquisizione video e l'elaborazione con precisione al fotogramma. Il layout di memoria efficiente del formato è un altro punto di forza — la disposizione compatta dei byte consente trasferimenti DMA veloci tra l'hardware di acquisizione e la memoria di sistema. I dati UYVY sono gestiti da FFmpeg, ImageMagick e software professionale di acquisizione/editing video.
Sviluppatore: ITU-T / Microsoft
Prima versione: 1982
YUV è un formato dati pixel grezzi che memorizza le immagini nel modello di colore Y'UV, dove i dati immagine sono separati in una componente di luminanza (Y', che rappresenta la luminosità) e due componenti di crominanza (U/Cb e V/Cr, che rappresentano i segnali di differenza cromatica). Il modello di colore YUV ha avuto origine con la trasmissione televisiva a colori analogica — specificamente con il sistema NTSC adottato nel 1953 e il sistema PAL nel 1967 — dove la retrocompatibilità con i ricevitori in bianco e nero esistenti richiedeva la separazione delle informazioni di luminosità da quelle di colore. Nell'imaging digitale, lo standard ITU-R BT.601 (1982) ha formalizzato la codifica digitale YCbCr derivata dal modello YUV analogico, definendo le matrici di conversione e la precisione dei campioni utilizzate da praticamente tutti i sistemi di video digitale e broadcast. I file YUV grezzi non contengono intestazione, compressione o metadati — sono sequenze piatte di campioni di luminanza e crominanza in un ordine specificato (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 o altri rapporti di sottocampionamento), che richiedono la specifica esterna di dimensioni, profondità di bit e schema di sottocampionamento. La modalità di sottocampionamento 4:2:0 (dove la crominanza ha metà della risoluzione orizzontale e metà di quella verticale rispetto alla luminanza) è particolarmente comune, usata da H.264, H.265, AV1 e dalla maggior parte dei codec video consumer. Un vantaggio è la compatibilità diretta con la pipeline video: i dati YUV sono il formato di input nativo per i codificatori video, i controller hardware dei display e gli ISP dei sensori delle telecamere, rendendo lo YUV grezzo la rappresentazione più diretta per l'elaborazione e l'analisi video con precisione al fotogramma. L'efficienza percettiva del modello di colore YUV è un altro punto di forza fondamentale — separare la luminanza dalla crominanza consente un sottocampionamento efficace che dimezza o riduce a un quarto i dati del colore con un impatto visibile minimo. I dati YUV sono elaborati da FFmpeg, ImageMagick e tutti gli strumenti di elaborazione video.
Sviluppatore: ITU-T (CCIR)
Prima versione: 1982