在本文中，我们将讨论数字视频的基本概念。在讨论前，我们需要对与颜色空间有关的几个问题进行一番讲解。
颜色空间
颜色的表达有多种不同的方式，每一种颜色系统所适合的用途都各不相同。最基本的一种表达方式为RGB颜色空间。
RGB代表“红－绿－蓝，”它是相机传感器和计算机图形显示方面常用的一种颜色系统。由于这三种原色相加起来可以形成白光，故可以通过将各原色按不同比例进行调和的办法来形成可见光谱区的大多数颜色。RGB是所有其他颜色空间的基础，在计算机图形学中，它是颜色空间的首选。
Gamma校正
在处理与颜色空间有关的问题时，“Gamma（γ）”是一种需要弄懂的关键现象。该术语描述了人们对亮度的感受和显示本身存在的非线性。请注意，这种现象表现在两方面：人眼对亮度的感受是非线性的，而物理输出设备（例如CRT和LCD）对亮度的显示也是非线性的。人们发现，可谓巧合的是，人的视觉对亮度的灵敏度特性几乎恰好与CRT的输出特性相反。
换句话说，显示器的亮度大约与输入的模拟信号电压的γ次方成正比。在CRT或者LCD显示器上，该值一般为2.2~2.5。因此，相机的预补偿功能，是让RGB的量值按照1/γ次方的关系来变化。
该效应所带来的影响是，视频摄像机和计算机图形学程序，通过一种被称为“Gamma校正”的流程，可以预先对其RGB输出流进行预校正，以便补偿所针对的显示器的非线性，并就眼睛实际感受场景的方式形成一种有现实意义的模型。图1示出了这样一种流程。
经过Gamma校正后的RGB坐标被称为R’G’B 空间，其中亮度值Y可以从这些座标中提取出来。严格来讲，“Luma”一词应该仅指这类经过“Gamma校正”的亮度值，而真正的“亮度（luminance）”Y是一个颜色科学方面的术语，它是从R、G和B的加权和（未经过Gamma校正）所获得的。
在本系列文章中，当我们谈论YCbCr和RGB颜色空间时，我们是指经过Gamma校正的分量，换句话说，Y’CbCr或者R’G’B’。不过，因为该表示方法会造成我们的困惑，而且并不影响我们的讨论，既然Gamma校正必须在传感器和/或显示器与处理器的接口上执行，我们就将仅限于采用YCbCr/RGB的说法，即便在完成Gamma校正之后也是如此。这一约定的一个例外，是对实际的颜色空间变换方
虽然RGB通道格式是呈现现实世界颜色的一种自然而然的方案，但3个通道中的每一个都与另外两个高度相关。你独立观看一幅特定图像的R、G和B通道，就可以发现这一点——你在每个通道中都能感受到整幅图像。另外，RGB并非图像处理的最佳选择，因为如果要变动一个通道，则也必须在另外两个通道进行更改，而且每个通道的带宽相同。
为了减少所需要的传输带宽并提高视频压缩比，人们提出了其他的颜色空间方案，这些变量是高度非相关的，从而能提供优于RGB的压缩特性。其中最流行的一些方案——YPbPr、YCbCr和YUV——全都是将亮度信号分量与两个色度分量分离开。这种分离运算是借助等比例缩放的色差因子（B’‐Y’）与(R’‐Y’)来实施的。Pb/Cb/U等项对应着（B’‐Y’）因子，Pr/Cr/V等项对应于（R’‐Y’）参数。YPbPr用于分量化的模拟视频中，YUV则适用于复合的NTSC和PAL系统，YCbCr则与分量化数字视频有关。
亮度和色度信息的分离，可以节省图像处理带宽。另外，正如我们马上就会看到的那样，我们可以通过子采样的方法，在视觉效果不会出现较大损失的前提下，大大减小色度信号带宽。这对于需大量处理视频数据的系统来说，是一个受欢迎的特色。
