对NV12格式的图像进行裁剪（文件作为输入的形式）

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前言

现在图像格式主要分为RGB格式和YUV格式， 由于RGB格式的图像数据量较大，因此几乎所有图像处理都是以YUV格式作为输入，本文主要介绍的是基于NV12格式的手工图像裁剪（使用CPU来进行，不过现在的嵌入式SOC上一般都有专门的硬件模块可以完成这个功能）

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一、什么是软处理， 什么是硬处理

1. 硬处理

现在的嵌入式SOC上一般都会有一些专门用来进行图像处理的硬件模块， 比如ISP, VSP等，说白了就是一个集成在SOC中一个IP核，通过SOC内部的总线和CPU进行连接， CPU通过专门的寄存器地址去控制这些硬件模块。例如对于RCar H3 这个SOC来说，它里面就有VSP硬件模块可以进行图像裁剪，缩放等功能

2. 软处理

所谓的软处理， 就是指通过CPU来进行处理， 效率比硬处理低很多。比如对于图像裁剪，使用CPU来进行处理， CPU负责整个系统的运行， 要处理的事情很多， 而CPU同一时间只能干一件事，对于图像裁剪，CPU还需要进行内存拷贝和一些计算的操作， 效率自然就低。

二、NV12图像格式

1. YUV格式介绍

YUV采样格式

• YUV 相比于 RGB 格式最大的好处是可以做到在保持图像质量降低不明显的前提下，减小文件大小；
• YUV 主流的采样方式有三种：
  YUV 4:4:4(YUV444) ：YUV 4:4:4 采样，每一个 Y 对应一组 UV 分量
  YUV 4:2:2(YUV422) ：YUV 4:2:2 采样，每两个 Y 共用一组 UV 分量
  YUV 4:2:0(YUV420) ：YUV 4:2:0 采样，每四个 Y 共用一组 UV 分量

YUV存储格式
YUV 存储可以分为两种：packed（打包）和planar（平面）；

• packed：Y、U、V 分量穿插着排列，三个分量存在一个 Byte 型数组里；
• planar： Y、U、V 分量分别存在三个 Byte 型数组中；

常见的YUV像素格式

其中YUV420格式的图像是比较常见的图像处理算法所支持的格式，主要是YUV420格式的数据量最小，并且Y分量和UV分量是分开的，对于很多图像处理算法，它们只需要Y分量就够了， 另外，对于H264编码这种，它们只支持NV12格式作为输入格式；

• YUV422：YUYV、YVYU、UYVY、VYUY

这四种格式每一种又可以分为 2 类（packed和planar），以 YUYV 为例，一个 6*4 的图像的存储方式如下：
所占字节数为 width * height * 2 = 6 * 4 * 2 = 48byte

• YUV420：I420、YV12、NV12,、NV21
  而YUV420又可细分为YUV420p和YUV420sp两种，本文所用的NV12就属于YUV420sp
  YUV420p: I420、YV12
  YUV420sp: NV12、NV21

同样，对于一个6*4的图像，这四种像素格式的存储方式如下：
所占字节数为 width * height * 3 / 2 = 6 * 4 * 3 / 2 = 36byte

2.NV12图像裁剪代码实现

以下代码实现了将输入源为1280 * 720 NV12格式的一张图片转换为一张 640 * 640 的NV12 图片，用户可以修改对应的x_offset和y_offset值，达到从任意位置开始裁剪的图像的功能。

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