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フォーマットについて
RLE（Run-Length Encoded）は、Utah RLEフォーマットの文脈では、1983年頃にユタ大学コンピュータサイエンス学部のSpencer W. ThomasがUtah Raster Toolkitの一部として開発したラスター画像ファイルフォーマットを指します。このフォーマットは、同一ピクセル値のシーケンスをカウント値のペアに圧縮するスキャンライン指向のランレングスエンコーディング方式を使用して画像を格納し、大きなソリッドカラー領域を持つ画像 — 当時のコンピュータサイエンス研究で一般的だったコンピュータ生成グラフィックスやレンダリングされたシーンに典型的 — に対して良好な圧縮率を実現します。Utah RLEは1〜255のカラーチャンネル/ピクセルをサポートし、各チャンネル8ビットで、画像寸法、チャンネル数、背景色、オプションのカラーマップを指定するヘッダーを含みます。フォーマットは追加チャンネルとしてアルファチャンネルデータに対応し、空のスキャンライン（背景色と一致するもの）はさらなる圧縮のために完全に省略できます。Utah Raster Toolkitは、RLE画像を操作するためのUnixコマンドラインツール群 — コンポジット、スケーリング、回転、色操作、フォーマット変換などの操作 — を提供し、後にNetpbmやImageMagickに引き継がれるソフトウェアパラダイムを確立しました。利点の一つは、コンピュータグラフィックスにおけるフォーマットの基礎的役割です。Utah Raster Toolkitとそのフォーマットは、Phongシェーディングモデル、Gouraudシェーディング、ティーポットを生み出したのと同じ研究環境から誕生し、初期のコンピュータグラフィックス研究成果の多くがこのフォーマットで保存されました。フォーマットはImageMagick、GIMP、および各種レガシーグラフィックスツールでサポートされています。
YUVは、画像データを輝度成分（Y'、明るさを表す）と2つの色度成分（U/CbとV/Cr、色差信号を表す）に分離するY'UVカラーモデルで画像を格納する生ピクセルデータフォーマットです。YUVカラーモデルはアナログカラーテレビ放送に起源があります — 具体的には1953年に採用されたNTSCシステムと1967年のPALシステム — 既存の白黒受像機との下位互換性のために明るさ情報と色情報を分離する必要がありました。デジタルイメージングでは、ITU-R BT.601規格（1982年）がアナログYUVモデルから派生したデジタルYCbCrエンコーディングを正式に定め、事実上すべてのデジタルビデオおよび放送システムで使用される変換行列とサンプル精度を定義しました。YUV生ファイルにはヘッダー、圧縮、メタデータがありません — 指定された順序（4:4:4、4:2:2、4:2:0、またはその他のサブサンプリング比）の輝度および色度サンプルのフラットなシーケンスであり、寸法、ビット深度、サブサンプリング方式の外部指定が必要です。4:2:0サブサンプリングモード（色度が輝度の水平・垂直ともに半分の解像度を持つ）が特に一般的で、H.264、H.265、AV1、およびほとんどのコンシューマービデオコーデックで使用されています。YUVの利点の一つはビデオパイプラインとの直接的な互換性です。YUVデータはビデオエンコーダー、ハードウェアディスプレイコントローラー、カメラセンサーISPのネイティブ入力フォーマットであり、フレーム精度のビデオ処理と分析のための最もダイレクトな表現です。YUVカラーモデルの知覚的効率もまた根本的な強みです — ルマとクロマを分離することで、目に見える影響を最小限に抑えながらカラーデータを半分または4分の1にする効果的なサブサンプリングが可能になります。YUVデータはFFmpeg、ImageMagick、およびすべてのビデオ処理ツールで処理されます。