上一篇中，我們了解了Android二維碼掃描開發的實作思路和原理。其中從相機裡擷取到的資料是NV21格式的，NV21屬于YUV圖像，當然有些外置攝像頭會傳回其他YUV格式的資料，那麼我們就來看一看，到底什麼是YUV圖像。
RGB圖像大家都了解，RGB圖像分為了三個顔色分量，R紅色分量，G綠色分量，B藍色分量。而YUV圖像，也是分為了三個分量，Y亮度分量，用來表示明亮度，也叫灰階值，U分量和V分量是色值分量，用來表示圖像色彩與飽和度，其中U分量也叫Cb，表示的圖像藍色偏移量，V分量也叫Cr，用來表示圖像紅色部分偏移量，是以YUV有時也寫作YCbCr。
YUV圖像把亮度和色度分開了，避免了亮度和色度的互相幹擾，可以在降低色度采樣率的情況下，保持圖像的視覺品質。
[采樣比率]
下面我們來看看YUV圖像的采樣方式，是如何改變色度采樣率的。YUV圖像有以下幾種采樣比例：
444采樣中，Y:U:V=4:4:4，每一個Y對應一個UV，水準和垂直方向都保持原資料；
422采樣中，Y:U:V=4:2:2，每兩個Y共用一個UV，水準方向采用2:1采樣，垂直方向保持原資料；
411采樣中，Y:U:V=4:1:1，每四個Y共用一個UV，水準方向采用4:1采樣，垂直方向保持原資料；
420采樣中，Y:UV=4:2或Y:U:V=4:1:1，每四個Y共用一個UV，水準方向和垂直方向都采用2:1采樣。
如果用×表示Y資料，用〇表示UV資料，那麼下面幾種采樣如下圖所示：
[存儲方式]
YUV資料的存儲方式分為打包的(packed)和平面的(planar)。
packed存儲方式是，每一組YUV作為一個連續存儲，每個組後面跟着另外一組，常見的有UYVY、YUYV等類型，以YUYV(屬于YUV422)為例，儲存方式如下圖所示：
從上圖中可以看出，兩個相鄰的Y共用一組UV，Y和UV是交錯儲存的。
planar儲存方式是，先是連續的Y，然後是連續的UV，UV可以交錯也可以不交錯。以YUV420為例，YUV420分為YUV420P和YUV420SP,差別是YUV420P中U和V是分開連續存儲的，YUV420SP中，UV是交錯存儲的。如下圖所示：
[常見YUV格式]
YUYV，YUYV屬于YUV422，根據上面的圖像也可以看出來，Y和UV是按照(YUYV)(YUYV)(YUYV)...的格式交錯存儲的。
UYVY，UYVY也是YUV422圖像，和YUYV類似，不過是Y和UV的存儲順序按照(UYVY)(UYVY)(UYVY)...的順序存儲的。
YUV422P，屬于YUV422圖像，其中Y、U、V分别連續存儲。
NV21和NV12,這兩種格式都屬于YUV420SP圖像，Y連續存儲，然後是交錯的UV,二者差別是，NV21是V在U前，NV12是U在V前。
YU12和YV12，這兩種格式屬于YUV420P圖像，Y、U、V分别連續存儲。差別是YU12是Y在前，其次是U，最後是V；而YV12是Y在前，其次是V，最後是U。
I420，即YU12圖像。
[YUV圖像處理]
①YUV422和YUV420之間的轉換
YUV422轉YUV420，需要在垂直方向上隔行采樣，隻保留奇數行或偶數行的UV資料。YUV420轉YUV422，需要在垂直方向上，将一行拷貝成兩行。
②YUV轉RGB
YUV和RGB的計算方法，用矩陣公式表示的話，如下圖所示：
如果用算數公式表示的話如下所示：
RGB轉YUV:
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
U = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128
V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128
YUV轉RGB:
R = Y + 1.402 (V - 128)
G = Y - 0.34414 (U - 128) - 0.71414 (V - 128)
B = Y + 1.772 (U - 128)
注意，這裡隻是單個像素點的轉換方法，圖像裡的批量轉換，還需根據YUV的儲存格式進行考慮。
YUV圖像就先講解到這裡，下一篇我将對YUV圖像和RGB圖像的亮度計算，以及zxing的使用方法進行介紹。