正如幾何上用座標空間來描述座標集合, 色彩空間用數學方式來描述顏色集合。常見的3 個基本色彩模型是
YCbCr 則是在世界數字組織視頻標準研製過程中作爲ITU - R BT1601 建議的一部分, 其實是YUV經過縮放和偏移的翻版。其中Y與YUV 中的Y含義一致, Cb , Cr 同樣都指色彩, 只是在表示方法上不同而已。在YUV 家族中, YCbCr 是在計算機系統中應用最多的成員, 其應用領域很廣泛,JPEG、MPEG均採用此格式。一般人們所講的YUV大多是指YCbCr。YCbCr 有許多取樣格式, 如4∶4∶4 , 4∶2∶2 , 4∶1∶1 和4∶2∶0。
YUV
視頻編解碼器功能
視頻編碼器要求YUV4:2:0格式的視頻輸入，因此可能根據應用需要進行視頻輸入的預處理，即對YUV4:2:2隔行掃描(例如從攝像機)到YUV 4:2:0非隔行掃描轉換，僅抽取但不過濾UV分。對視頻解碼器而言，還需要進行後處理，以將解碼的YUV 4:2:0數據轉換爲RGB進行顯示，包括：YUV 4:2:0到RGB轉換；16位或12位RGB顯示格式；0到90度旋轉，實現橫向或縱向顯示。此外，視頻編解碼器通常還要求具有以下功能和特性：
支持MPEG-4簡單類 0、1 與 2 級；
兼容H.263與 MPEG-4 編解碼標準；
MPEG-4視頻解碼器支持的可選項有：AC/DC預測、可逆可變長度編碼(RVLC)、再同步標誌(RM)、數據分割(DP)、錯誤隱藏專利技術、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、自由運動補償、解碼VOS層；
MPEG-4視頻編碼器選項有：RVLC、RM、DP、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、報頭擴展碼、支持編碼期間碼率改變、支持編碼期間編碼幀率改變、插入或不插入可視對象序列起始碼；
支持編碼期間序列中插入I幀；
支持編碼器自適應幀內刷新(AIR)；
支持多編解碼器，可用相同代碼運行多個編解碼器實例。
YCbCr
在DVD、攝像機、數字電視等消費類視頻產品中，常用的色彩編碼方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指藍色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對視頻的Y分量更敏感，因此在通過對色度分量進行子採樣來減少色度分量後，肉眼將察覺不到的圖像質量的變化。主要的子採樣格式有 YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4。
4:2:0表示每4個像素有4個亮度分量，2個色度分量 (YYYYCbCr)，僅採樣奇數掃描線，是便攜式視頻設備(MPEG-4)以及電視會議(H.263)最常用格式；4：2：2表示每4個像素有4個亮度分量，4個色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、數字電視、HDTV 以及其它消費類視頻設備的最常用格式；4：4：4表示全像素點陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用於高質量視頻應用、演播室以及專業視頻產品。
YUV主要的採樣格式
主要的採樣格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。其中YCbCr 4:1:1 比較常用，其含義爲：每個點保存一個 8bit 的亮度值(也就是Y值), 每 2x2 個點保存一個 Cr 和Cb 值, 圖像在肉眼中的感覺不會起太大的變化。所以, 原來用 RGB(R,G,B 都是 8bit unsigned) 模型, 4 個點需要 8x3=24 bites（如下圖第一個圖）. 而現在僅需要 8+(8/4)+(8/4)=12bites, 平均每個點佔12bites(如下圖第二個圖)。這樣就把圖像的數據壓縮了一半。
上邊僅給出了理論上的示例，在實際數據存儲中是有可能是不同的，下面給出幾種具體的存儲形式：
（1） YUV 4:4:4
YUV三個信道的抽樣率相同，因此在生成的圖像裏，每個象素的三個分量信息完整（每個分量通常8比特），經過8比特量化之後，未經壓縮的每個像素佔用3個字節。
下面的四個像素爲: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
存放的碼流爲: Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3
（2） YUV 4:2:2
每個色差信道的抽樣率是亮度信道的一半，所以水平方向的色度抽樣率只是4:4:4的一半。對非壓縮的8比特量化的圖像來說，每個由兩個水平方向相鄰的像素組成的宏像素需要佔用4字節內存。
下面的四個像素爲: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
存放的碼流爲: Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3
映射出像素點爲：[Y0 U0 V1] [Y1 U0 V1] [Y2 U2 V3] [Y3 U2 V3]
（3） YUV 4:1:1
4:1:1的色度抽樣，是在水平方向上對色度進行4:1抽樣。對於低端用戶和消費類產品這仍然是可以接受的。對非壓縮的8比特量化的視頻來說，每個由4個水平方向相鄰的像素組成的宏像素需要佔用6字節內存
下面的四個像素爲: [Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
存放的碼流爲: Y0 U0 Y1 Y2 V2 Y3
映射出像素點爲：[Y0 U0 V2] [Y1 U0 V2] [Y2 U0 V2] [Y3 U0 V2]
（4）YUV4:2:0
4:2:0並不意味着只有Y,Cb而沒有Cr分量。它指得是對每行掃描線來說，只有一種色度分量以2:1的抽樣率存儲。相鄰的掃描行存儲不同的色度分量，也就是說，如果一行是4:2:0的話，下一行就是4:0:2，再下一行是4:2:0...以此類推。對每個色度分量來說，水平方向和豎直方向的抽樣率都是2:1，所以可以說色度的抽樣率是4:1。對非壓縮的8比特量化的視頻來說，每個由2x2個2行2列相鄰的像素組成的宏像素需要佔用6字節內存。
下面八個像素爲：[Y0 U0 V0] [Y1 U1 V1] [Y2 U2 V2] [Y3 U3 V3]
[Y5 U5 V5] [Y6 U6 V6] [Y7U7 V7] [Y8 U8 V8]
存放的碼流爲：Y0 U0 Y1 Y2 U2 Y3
Y5 V5 Y6 Y7 V7 Y8
映射出的像素點爲：[Y0 U0 V5] [Y1 U0 V5] [Y2 U2 V7] [Y3 U2 V7]
[Y5 U0 V5] [Y6 U0 V5] [Y7U2 V7] [Y8 U2 V7]
YCbCr與RGB的相互轉換
Y=0.299R+0.587G+0.114B
Cb=0.564(B-Y)
Cr=0.713(R-Y)
R=Y+1.402Cr
G=Y-0.344Cb-0.714Cr
B=Y+1.772Cb