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YCbCrA एक रंग स्थान और छवि प्रारूप है जो आमतौर पर डिजिटल वीडियो और छवि संपीड़न के लिए उपयोग किया जाता है। यह ल्यूमा (चमक) जानकारी को क्रोमा (रंग) जानकारी से अलग करता है, जिससे उन्हें अधिक कुशल एन्कोडिंग के लिए स्वतंत्र रूप से संपीड़ित किया जा सकता है। YCbCrA रंग स्थान YCbCr रंग स्थान का एक रूपांतर है जो पारदर्शिता के लिए एक अल्फा चैनल जोड़ता है।

YCbCrA रंग स्थान में, Y ल्यूमा घटक का प्रतिनिधित्व करता है, जो पिक्सेल की चमक या तीव्रता है। इसकी गणना लाल, हरे और नीले रंग के घटकों के भारित योग के रूप में की जाती है, जो इस पर आधारित है कि मानव आँख चमक को कैसे समझती है। भार को चमकदारता फलन के अनुमान के लिए चुना जाता है, जो मानव दृश्य धारणा की औसत वर्णक्रमीय संवेदनशीलता का वर्णन करता है। ल्यूमा घटक पिक्सेल की कथित चमक को निर्धारित करता है।

Cb और Cr क्रमशः नीला-अंतर और लाल-अंतर क्रोमा घटक हैं। वे छवि में रंग की जानकारी का प्रतिनिधित्व करते हैं। Cb की गणना नीले रंग के घटक से ल्यूमा को घटाकर की जाती है, जबकि Cr की गणना लाल रंग के घटक से ल्यूमा को घटाकर की जाती है। रंग की जानकारी को इन रंग अंतर घटकों में अलग करके, YCbCrA रंग की जानकारी को RGB की तुलना में अधिक कुशलता से संपीड़ित करने की अनुमति देता है।

YCbCrA में अल्फा (A) चैनल प्रत्येक पिक्सेल की पारदर्शिता या अपारदर्शिता का प्रतिनिधित्व करता है। यह निर्दिष्ट करता है कि छवि के प्रस्तुत किए जाने पर पिक्सेल के रंग को पृष्ठभूमि के साथ कितना मिश्रित किया जाना चाहिए। 0 का अल्फा मान का अर्थ है कि पिक्सेल पूरी तरह से पारदर्शी है, जबकि 1 (या 8-बिट प्रतिनिधित्व में 255) का अल्फा मान का अर्थ है कि पिक्सेल पूरी तरह से अपारदर्शी है। 0 और 1 के बीच के अल्फा मानों के परिणामस्वरूप आंशिक रूप से पारदर्शी पिक्सेल होते हैं जो पृष्ठभूमि के साथ अलग-अलग डिग्री तक मिश्रित होते हैं।

YCbCrA रंग स्थान के मुख्य लाभों में से एक यह है कि यह RGB की तुलना में अधिक कुशल संपीड़न की अनुमति देता है। मानव दृश्य प्रणाली रंग में परिवर्तन की तुलना में चमक में परिवर्तन के प्रति अधिक संवेदनशील है। ल्यूमा और क्रोमा जानकारी को अलग करके, YCbCrA एन्कोडर को ल्यूमा घटक को अधिक बिट आवंटित करने में सक्षम बनाता है, जो सबसे अधिक अवधारणात्मक रूप से महत्वपूर्ण जानकारी रखता है, जबकि क्रोमा घटकों को अधिक आक्रामक रूप से संपीड़ित करता है।

संपीड़न के दौरान, ल्यूमा और क्रोमा घटकों को अलग-अलग दरों पर सबसैंपल किया जा सकता है। सबसैंपलिंग ल्यूमा घटक के पूर्ण रिज़ॉल्यूशन को संरक्षित करते हुए क्रोमा घटकों के स्थानिक रिज़ॉल्यूशन को कम करता है। सामान्य सबसैंपलिंग योजनाओं में 4:4:4 (कोई सबसैंपलिंग नहीं), 4:2:2 (क्रोमा क्षैतिज रूप से 2 के कारक द्वारा सबसैंपल किया गया), और 4:2:0 (क्रोमा क्षैतिज और लंबवत रूप से 2 के कारक द्वारा सबसैंपल किया गया) शामिल हैं। सबसैंपलिंग मानव दृश्य प्रणाली की रंग विवरण के प्रति कम संवेदनशीलता का फायदा उठाता है, जिससे महत्वपूर्ण अवधारणात्मक गुणवत्ता हानि के बिना उच्च संपीड़न अनुपात की अनुमति मिलती है।

YCbCrA छवि प्रारूप का व्यापक रूप से वीडियो और छवि संपीड़न मानकों जैसे JPEG, MPEG और H.264/AVC में उपयोग किया जाता है। ये मानक YCbCrA डेटा को संपीड़ित करने के लिए विभिन्न तकनीकों को नियोजित करते हैं, जिसमें क्रोमा सबसैंपलिंग, असतत कोसाइन ट्रांसफॉर्म (DCT), क्वांटिज़ेशन और एन्ट्रॉपी कोडिंग शामिल हैं।

किसी छवि या वीडियो फ़्रेम को संपीड़ित करते समय, YCbCrA डेटा परिवर्तनों और संपीड़न चरणों की एक श्रृंखला से गुजरता है। छवि को पहले RGB से YCbCrA रंग स्थान में परिवर्तित किया जाता है। ल्यूमा और क्रोमा घटकों को तब ब्लॉकों में विभाजित किया जाता है, आमतौर पर 8x8 या 16x16 पिक्सेल के आकार के। प्रत्येक ब्लॉक एक असतत कोसाइन ट्रांसफॉर्म (DCT) से गुजरता है, जो स्थानिक पिक्सेल मानों को आवृत्ति गुणांकों में परिवर्तित करता है।

DCT गुणांकों को तब क्वांटिज़ किया जाता है, जो प्रत्येक गुणांक को एक क्वांटिज़ेशन चरण आकार से विभाजित करता है और परिणाम को निकटतम पूर्णांक तक गोल करता है। क्वांटिज़ेशन उच्च-आवृत्ति जानकारी को त्याग कर हानिपूर्ण संपीड़न का परिचय देता है जो कम अवधारणात्मक रूप से महत्वपूर्ण है। क्वांटिज़ेशन चरण आकार को संपीड़न अनुपात और छवि गुणवत्ता के बीच व्यापार को नियंत्रित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है।

क्वांटिज़ेशन के बाद, गुणांकों को कम-आवृत्ति गुणांकों को एक साथ समूहित करने के लिए एक ज़िगज़ैग पैटर्न में पुन: व्यवस्थित किया जाता है, जिनमें बड़े परिमाण होते हैं। पुन: व्यवस्थित गुणांकों को तब हफ़मैन कोडिंग या अंकगणितीय कोडिंग जैसी तकनीकों का उपयोग करके एन्ट्रॉपी कोडित किया जाता है। एन्ट्रॉपी कोडिंग अधिक बार होने वाले गुणांकों को छोटे कोडवर्ड असाइन करता है, जिससे संपीड़ित डेटा का आकार और कम हो जाता है।

YCbCrA छवि को डीकंप्रेस करने के लिए, व्युत्क्रम प्रक्रिया लागू की जाती है। एन्ट्रॉपी-कोडित डेटा को क्वांटिज़्ड DCT गुणांकों को पुनः प्राप्त करने के लिए डिकोड किया जाता है। गुणांकों को फिर उन्हें संबंधित क्वांटिज़ेशन चरण आकारों से गुणा करके डीक्वांटिज़ किया जाता है। YCbCrA ब्लॉकों का पुनर्निर्माण करने के लिए डीक्वांटिज़्ड गुणांकों पर एक व्युत्क्रम DCT किया जाता है। अंत में, YCbCrA डेटा को प्रदर्शन या आगे की प्रक्रिया के लिए वापस RGB रंग स्थान में परिवर्तित किया जाता है।

YCbCrA में अल्फा चैनल को आमतौर पर ल्यूमा और क्रोमा घटकों से अलग से संपीड़ित किया जाता है। इसे विभिन्न विधियों का उपयोग करके एन्कोड किया जा सकता है, जैसे रन-लेंथ एन्कोडिंग या ब्लॉक-आधारित संपीड़न। अल्फा चैनल पारदर्शिता प्रभावों की अनुमति देता है, जैसे कि छवियों या वीडियो को एक दूसरे के ऊपर परिवर्तनीय अपारदर्शिता के साथ ओवरले करना।

YCbCrA अन्य रंग स्थानों और छवि प्रारूपों पर कई लाभ प्रदान करता है। ल्यूमा और क्रोमा जानकारी को अलग करने से अधिक कुशल संपीड़न सक्षम होता है, क्योंकि मानव दृश्य प्रणाली रंग भिन्नताओं की तुलना में चमक भिन्नताओं के प्रति अधिक संवेदनशील है। क्रोमा घटकों का सबसैंपलिंग अवधारणात्मक गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना संपीड़ित किए जाने वाले डेटा की मात्रा को और कम कर देता है।

इसके अलावा, JPEG और MPEG जैसे लोकप्रिय संपीड़न मानकों के साथ YCbCrA की संगतता इसे विभिन्न प्लेट