Magic Image FPGA虛擬視訊源平臺(二)

第二部分 Modelsim 與Matalb模擬視訊流模擬

本章節主要搭建一個視訊流Modelsim模擬，在基於FPGA視訊影像演算法開發過程中，最終目的是為了把攝像頭實時視訊資料經過一系列的影像演算法，通過顯示裝置顯示出來；在開發過程中，我們不能總是在FPGA板子上線上除錯，一個是耗時時間長；另一個是不容易找出錯誤，因此，有必要模擬一個視訊時序，用來驗證演算法，並有效的利用Matlab工具把靜態圖片“打散”儲存到txt文字里，供Modesim讀取，然後通過Matalb“復現”處理後的文字。

一、視訊時序
如圖1所示，是一個0v775攝像頭VAG Frame 時序，有效顯示的解析度為640*480；在這裡，需要關注的時序引數有1:場總數（v_total）、3:場同步（sync_v）5:場前肩(torch_f)、6:場後肩（torch_b）;7：行總數（h_total）、4:行同步（sync_h），其他可以不關注。使用Verlog通過計數器模擬時序，根據不同的攝像頭時序，只修改引數即可；此外，各個引數可以同比例縮小加快模擬。

VGA frame 時序：

視訊時序介面：

二、Matlab與Modelsim模擬
2.1 影像產生
如下圖3所示，使用matlb將解析度為640*480的len.bmp 影像的R、G、B各個分量的二維影像資料，如圖4所示，轉換成一維資料存到img_r_data.txt、img_g_data.txt、img_b_data.txt文字里供Modelsim讀取。
matlab gen 程式碼：

Image src ：

2.1 影像處理
採用rgbtoyuv格式的顏色空間的轉換影像演算法為例，轉換公式如下 ，

在編寫完RTL程式碼後加入視訊流模擬平臺，處理的後的結果如圖6所示，其中影像的復現的matlab程式碼如圖所示：

matlab show 程式碼

rgbtoyuv轉換結果

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