ストレート変換とYC伸長の違い【RGB･YUV】

YUV↔RGBする際の、

の違いについての自分用まとめです。

違い

この世にあるほとんどの動画の色空間は「YUV」ですが、パソコンモニタでこれを再生するには「RGB」に変換しないといけません。

その際に行われる変換の種類のことを

と言います。

図で表すと以下の様な感じです。


▲ストレート変換	▲YC伸長

YUVの色範囲は、

ですが、RGBは「0～255」なので、YUVの値をそのままRGBで使うと色がおかしな事になります。

例えば、

という感じです。

それを補正せずに、そのままRGBとして変換することを「ストレート変換」と言います。

※ちなみに0～255までの色範囲を持つYUVも存在します。（そんなYUVのことをフルレンジYUVと呼びます）

「ストレート変換」で説明した通り、範囲を補正してRGB変換することを「YC伸長」と呼びます。（ちなみに「YC」は、「Y」が輝度、「C」が色差のこと）

つまり、YUVな動画は「YC伸長」しないと、全体的に灰色掛かった色になってしまうということです。

色変換する際に使われる公式は色々ありますが、

ここでは例としてアナログ放送で使われてたNTSCの色変換規格である「ITU-R BT.601」を例に考えてみます。

例えば以下の様な場合は色は劣化しませんが、（YUV=YCbCr）

YCbCr(100,22,90) 　→ RGB(226,18,38)

以下の様な場合は0～255の範囲からはみ出してしまうので、色が劣化します。

YCbCr(80,22,128) 　→ RGB(259,-20,38)　 → 　RGB(255,0,38)（切り捨て）

これはストレート変換の場合ですが、YC伸長した場合は、更に色情報が切り捨てられる事になります。

つまり、

動画編集の段階では、色変換は極力行うべきでない
- できる限り色空間は維持する
色変換は再生時に、再生ソフト・コーデック行わせる
- YUVな動画の場合は、「これはTVスケールの動画だ！」という風にコーデックとかが勝手に判断してくれてYC伸長してくれる（だからパソコンでテレビソースな動画を観ても色に違和感なくみれる）

という事が分かります。

AviUtlでYUVな動画を読み込んだ場合は、内部ではYUVとして処理し、プレビュー画面は「YC伸長」してRGBで表示されます。

RGBな動画を読み込んだ場合は、内部はRGBとして処理し、プレビュー画面もそのままRGBで表示されます。

例えばYUV・RGBファイルを読み込んだ場合に、パソコンでRGB変換するには以下通りのパターンがあります。（赤字はRGB、青字はYUV）

これについては、パソコンのグラボ、再生ソフト、コーデック、OSによって違うので、一概にどのソフト・ハードで変換しているのか分かりません。

ffdshow（コーデック）だと、出力先がPCモニタなのか、テレビなのかで、ストレートかYC伸長かを選ぶ事ができたりもします。

▲ffdshowの設定画面

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