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media: doc: pixfmt-yuv: Document subsampling in more details
authorLaurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
Sun, 6 Dec 2020 23:03:09 +0000 (00:03 +0100)
committerMauro Carvalho Chehab <mchehab+huawei@kernel.org>
Mon, 7 Dec 2020 13:10:27 +0000 (14:10 +0100)
Document YUV subsampling, including chroma spatial siting, and replace
the siting examples in individual formats by references to the common
documentation.

Signed-off-by: Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
Signed-off-by: Hans Verkuil <hverkuil-cisco@xs4all.nl>
Signed-off-by: Mauro Carvalho Chehab <mchehab+huawei@kernel.org>
18 files changed:
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-      -
-      - 1
-      -
-      - 2
-      -
-      - 3
-    * - 0
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      -
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 1
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      -
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 2
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      -
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 3
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      -
-      - Y
-      - C
-      - Y
+Chroma samples are :ref:`interstitially sited<yuv-chroma-centered>`
+horizontally.
index 81ebec5..14b56b6 100644 (file)
@@ -66,43 +66,5 @@ Each cell is one byte.
 
 
 **Color Sample Location:**
-
-.. flat-table::
-    :header-rows:  0
-    :stub-columns: 0
-
-    * -
-      - 0
-      -
-      - 1
-      - 2
-      -
-      - 3
-    * - 0
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 1
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 2
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      - Y
-      - C
-      - Y
-    * - 3
-      - Y
-      - C
-      - Y
-      - Y
-      - C
-      - Y
+Chroma samples are :ref:`interstitially sited<yuv-chroma-centered>`
+horizontally.
index 4a05a10..79a4fda 100644 (file)
@@ -14,11 +14,251 @@ reconstructed by subtracting from the brightness component. See
 :ref:`colorspaces` for conversion examples. YUV was chosen because
 early television would only transmit brightness information. To add
 color in a way compatible with existing receivers a new signal carrier
-was added to transmit the color difference signals. Secondary in the YUV
-format the U and V components usually have lower resolution than the Y
-component. This is an analog video compression technique taking
-advantage of a property of the human visual system, being more sensitive
-to brightness information.
+was added to transmit the color difference signals.
+
+
+Subsampling
+===========
+
+YUV formats commonly encode images with a lower resolution for the chroma
+components than for the luma component. This compression technique, taking
+advantage of the human eye being more sensitive to luminance than color
+differences, is called chroma subsampling.
+
+While many combinations of subsampling factors in the horizontal and vertical
+direction are possible, common factors are 1 (no subsampling), 2 and 4, with
+horizontal subsampling always larger than or equal to vertical subsampling.
+Common combinations are named as follows.
+
+- `4:4:4`: No subsampling
+- `4:2:2`: Horizontal subsampling by 2, no vertical subsampling
+- `4:2:0`: Horizontal subsampling by 2, vertical subsampling by 2
+- `4:1:1`: Horizontal subsampling by 4, no vertical subsampling
+- `4:1:0`: Horizontal subsampling by 4, vertical subsampling by 4
+
+Subsampling the chroma component effectively creates chroma values that can be
+located in different spatial locations:
+
+- .. _yuv-chroma-centered:
+
+  The subsampled chroma value may be calculated by simply averaging the chroma
+  value of two consecutive pixels. It effectively models the chroma of a pixel
+  sited between the two original pixels. This is referred to as centered or
+  interstitially sited chroma.
+
+- .. _yuv-chroma-cosited:
+
+  The other option is to subsample chroma values in a way that place them in
+  the same spatial sites as the pixels. This may be performed by skipping every
+  other chroma sample (creating aliasing artifacts), or with filters using an
+  odd number of taps. This is referred to as co-sited chroma.
+
+The following examples show different combination of chroma siting in a 4x4
+image.
+
+.. flat-table:: 4:2:2 subsampling, interstitially sited
+    :header-rows: 1
+    :stub-columns: 1
+
+    * -
+      - 0
+      -
+      - 1
+      -
+      - 2
+      -
+      - 3
+    * - 0
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+    * - 1
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+    * - 2
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+    * - 3
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+
+.. flat-table:: 4:2:2 subsampling, co-sited
+    :header-rows: 1
+    :stub-columns: 1
+
+    * -
+      - 0
+      -
+      - 1
+      -
+      - 2
+      -
+      - 3
+    * - 0
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+    * - 1
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+    * - 2
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+    * - 3
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y/C
+      -
+      - Y
+
+.. flat-table:: 4:2:0 subsampling, horizontally interstitially sited, vertically co-sited
+    :header-rows: 1
+    :stub-columns: 1
+
+    * -
+      - 0
+      -
+      - 1
+      -
+      - 2
+      -
+      - 3
+    * - 0
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+    * - 1
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+    * - 2
+      - Y
+      - C
+      - Y
+      -
+      - Y
+      - C
+      - Y
+    * - 3
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+
+.. flat-table:: 4:1:0 subsampling, horizontally and vertically interstitially sited
+    :header-rows: 1
+    :stub-columns: 1
+
+    * -
+      - 0
+      -
+      - 1
+      -
+      - 2
+      -
+      - 3
+    * - 0
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+    * -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+    * - 1
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+    * -
+      -
+      -
+      -
+      - C
+      -
+      -
+      -
+    * - 2
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+    * -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+      -
+    * - 3
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
+      -
+      - Y
 
 
 .. toctree::