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。在計算過程中，可以用一個數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)B’值的不同選擇offset的值。0.5-B’的計算可以用移位實現(xiàn)。化簡后的轉(zhuǎn)換算法．對Y，Cb，Cr的計算將比原來節(jié)省4個乘法器。在FPGA中，加法器、數(shù)據(jù)選擇器和移位算法的實現(xiàn)比乘法器簡單，該化簡將利于減少邏輯資源的應(yīng)用，簡化實現(xiàn)電路，提高運算速度。轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)如圖l所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/191650.htm
3 基于FPGA的實現(xiàn)
在FPGA中，對乘法的實現(xiàn)比較復(fù)雜，可以采用如下幾種方法：
(1)直接用編程語言描述乘法運算，由綜合工具自動實現(xiàn)，用該方法描述，實現(xiàn)簡單，但是耗用比較多的邏輯資源。
(2)利用查找表的方式實現(xiàn)乘法運算，事先把要相乘數(shù)據(jù)的所有結(jié)果算出來存到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，會占用大量的存儲空間。
(3)用FPGA中內(nèi)嵌的乘法器實現(xiàn)，該方法實現(xiàn)簡單，當(dāng)用VHDL語言實現(xiàn)時，調(diào)用相應(yīng)的乘法模塊即可。
本文采用第三種方法，用專用乘法器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換公式中的乘法運算。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500 MHz，支持多種獨立的功能，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)捰嫈?shù)器。本文將運用DSP48 Slice模塊實現(xiàn)乘加運算，在電路結(jié)構(gòu)圖的虛線框中，乘法和加法的運算將用單個DSP48 Slice模塊實現(xiàn)。這樣將會減少轉(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句調(diào)用DSP-48 Slice模塊，實現(xiàn)方法簡單，程序簡潔。為了滿足浮點數(shù)和運算精度的要求，適合在FPGA中實現(xiàn)，將式(2)改寫為：
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