基于FPGA的RGB到Y(jié)CrCb顏色空間轉(zhuǎn)換
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根據(jù)B’的取值不同，ofset的取值取整后為14，15，16。在計(jì)算過(guò)程中，可以用一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)B’值的不同選擇offset的值。0.5-B’的計(jì)算可以用移位實(shí)現(xiàn)?；?jiǎn)后的轉(zhuǎn)換算法．對(duì)Y，Cb，Cr的計(jì)算將比原來(lái)節(jié)省4個(gè)乘法器。在FPGA中，加法器、數(shù)據(jù)選擇器和移位算法的實(shí)現(xiàn)比乘法器簡(jiǎn)單，該化簡(jiǎn)將利于減少邏輯資源的應(yīng)用，簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)電路，提高運(yùn)算速度。轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)如圖l所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/191650.htm
3 基于FPGA的實(shí)現(xiàn)
在FPGA中，對(duì)乘法的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，可以采用如下幾種方法：
(1)直接用編程語(yǔ)言描述乘法運(yùn)算，由綜合工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，用該方法描述，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是耗用比較多的邏輯資源。
(2)利用查找表的方式實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算，事先把要相乘數(shù)據(jù)的所有結(jié)果算出來(lái)存到ROM中，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的值讀取相應(yīng)的結(jié)果，當(dāng)用該方法相乘數(shù)據(jù)位數(shù)比較多時(shí)，會(huì)占用大量的存儲(chǔ)空間。
(3)用FPGA中內(nèi)嵌的乘法器實(shí)現(xiàn)，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，當(dāng)用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的乘法模塊即可。
本文采用第三種方法，用專用乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換公式中的乘法運(yùn)算。Xilinx的Virtex 4系列FPGA芯片內(nèi)嵌的乘法器為Xtreme DSPTM S1i-ceDSP48 Slice其工作頻率高達(dá)500 MHz，支持多種獨(dú)立的功能，包括乘法器、乘累加器(MAC)、后接加法器的乘法器、三輸入加法器、桶形移位寄存器、寬路線多路復(fù)用器、大小及比較器或?qū)捰?jì)數(shù)器。本文將運(yùn)用DSP48 Slice模塊實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算，在電路結(jié)構(gòu)圖的虛線框中，乘法和加法的運(yùn)算將用單個(gè)DSP48 Slice模塊實(shí)現(xiàn)。這樣將會(huì)減少轉(zhuǎn)換關(guān)系式中加法器的數(shù)量，節(jié)約邏輯資源，在程序中可以用元件例化語(yǔ)句調(diào)用DSP-48 Slice模塊，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，程序簡(jiǎn)潔。為了滿足浮點(diǎn)數(shù)和運(yùn)算精度的要求，適合在FPGA中實(shí)現(xiàn)，將式(2)改寫為：
評(píng)論