码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

BT.656 NTSC制式彩条生成模块(verilog)

时间:2017-08-09 11:26:39      阅读:307      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:usr   reset   line   div   十进制   lines   logs   function   说明   

BT.656 NTSC制式彩条生成模块(verilog)

1.知识储备

隔行扫描是将一副图像分成两场扫描,第一场扫描第1,2,5,7...等奇数行,第二场扫描2,4,6,8...等偶数行,并把扫奇数行的场称为奇数场,扫偶数行的场称为偶数场,一幅图像经过两次扫描即可。由左到右的扫描称为行扫描,由上到下的扫描称为场扫描。

对于标准的8bit BT656(YUV4:2:2)标清制式来说,一帧图像的格式定义如下:

技术分享 

一行是由4个部分组成:行 = 结束码(EAV) + 水平消隐(Horizontal Vertical Blanking) + 起始码(SAV) + 有效数据(Active Video)

 技术分享

注意:实际的工程中彩条每一行像素点的排列并不是这样的,而是(SAV Code ->Active video->EAV Code->Blanking video)

2.代码分析

TPG端口说明:

reset_in:由SDI播出工程内部信号提供。

pclk_in:与播出时钟tx_usrclk对接。

data_out:输出图像数据。

tx_sd_ce:门控时钟(SD-SDI,5/6/5/6)

并且初识化像素位置pixels=1,行位置lines=1,即图像扫描的初始位置。

技术分享

    彩条中各种色彩值设定(忽略十进制的数字,部分有误),同时定义了用来存储当前颜色的寄存器cur_color

技术分享

 定义常数,总共有多少行,多少列(1716 525

 

技术分享 

彩条颜色分配函数,通过像素点的位置来分配当前位置的颜色。

技术分享 

有效像素点的排列如下图所示:

技术分享 

pixels初始值为1,则

01:Cb

10:Y

11:Cr

00:Y

01:Cb

通过pixels[0],pixels[1:0]来分割cur_color,得到colorValue.

以下always块里面是行扫描和场扫描控制,当一行扫描完成后,pixels回到初始位置,line加1.

技术分享

 

根据行来控制F,V的值:

技术分享 

技术分享

每一行的像素排列,一定要注意顺序SAVFF,00,00,XY,接下来的是Active video,然后是EAVFF,00,00,XY),最后是Blanking video,80,10填充。

技术分享 

技术分享

视频数据的输出:

技术分享

颜色数据是8位的,SDI工程接收的是10bit的数据,如果要对接,就需要进行低位填充,当数据是ff时,低2位填充11,当数据不是ff时,低2位填充00.

 

module tpg(
  reset_in,
  pclk_in,
  pclk_out,
  data_out,
  pixels_out,
  tx_sd_ce
 );

input  reset_in;
input  pclk_in;
input  tx_sd_ce;
output pclk_out;
output [9:0]data_out;
output [10:0]pixels_out;

reg [10:0] pixels = 1;
reg [9:0] lines = 1;
reg [7:0] data;
reg F, V;

wire [10:0] pixels_w;


`define V_TOTAL_SIZE 525
`define V_ACTIVE_SIZE 239 //* 240 line
`define V_BLANK_SIZE 22 //* 22 line

`define H_TOTAL_SIZE 1716
`define H_ACTIVE_SIZE 1444 //* 1444 pixel (4(SAV) + 720*2(Y+Cr/Cb))
`define H_BLANK_SIZE 272 //* 272 pixel (4(EAV) + 268)

`define H_COUNT_ADD_ONE 11b1
`define V_COUNT_ADD_ONE 10b1

//* Y, Cb, Cr values for test pattern colours
//* 75% amplitude, 100% saturated
//* Values from "Video De-mystified" book, chapter 3
reg [23:0] white =   {8heb, 8h80, 8h80};//{8d235, 8d128, 8d128};
reg [23:0] black =   {8h10, 8h80, 8h80};//{8d16,  8d128, 8d128};
reg [23:0] blue =    {8h29, 8hf0, 8h6e};//{8d35,  8d212, 8d114};
reg [23:0] green =   {8h91, 8h36, 8h22};//{8d112, 8d72,  8d58};
reg [23:0] red =     {8h51, 8h5a, 8hf0};//{8d65,  8d100, 8d212};
reg [23:0] cyan =    {8haa, 8ha6, 8h10};//{8d131, 8d156, 8d44};
reg [23:0] yellow =  {8hd2, 8h10, 8h92};//{8d162, 8d44,  8d142};
reg [23:0] magenta = {8h6a, 8hca, 8hde};//{8d84,  8d184, 8d198};
reg [23:0] cur_color;

//产生图像数据,数据8个8个出
function [7:0] colorValue;
input [10:0] pixels;
begin
   if(452 > pixels)
      cur_color = white;
   else if(632 > pixels)
      cur_color = black;
   else if(812 > pixels)
      cur_color = blue;
   else if(992 > pixels)
      cur_color = green;
   else if(1172 > pixels)
      cur_color = red;
   else if(1352 > pixels)
      cur_color = cyan;
   else if(1532 > pixels)
      cur_color = yellow;
   else
      cur_color = magenta;
   
   //* Y
   if(pixels[0] == 1h0)
      colorValue = cur_color[23:16];
   //* Cr and Cb
   else if(pixels[1:0] == 2h1)
      colorValue = cur_color[15:8]; //* Cb
   else
      colorValue = cur_color[7:0]; //* Cr
end
endfunction


//复位,pixels和lines都归1,像素值逐渐增加,当一行的像素填充完后
//继续扫描下一行,即lines加1
always @ (posedge pclk_in)
    if(reset_in)
        begin
            pixels <= 1;
              lines <= 1;
        end
    else if(tx_sd_ce)
        begin
            if(pixels < `H_TOTAL_SIZE)
                pixels <= pixels + `H_COUNT_ADD_ONE;
            else 
                begin
                    pixels <= 1;
                    if(lines < `V_TOTAL_SIZE)
                        lines <= lines + `V_COUNT_ADD_ONE;
                    else
                        lines <= 1;    
                end
        end


//通过bt656标准,行结构的分布来确定F,V
always @ (posedge pclk_in)
    if(reset_in)
        data <= 10h00;
  else if(tx_sd_ce)
        begin
            //* even field is 1
            if(lines<4 || lines>265)
                F <= 1;
            else
                F <= 0;

        //* vertical blank is 1
        if(lines<20 || (lines>263 && lines<283))
          V <= 1;
        else
          V <= 0;

/*
        if(pixels <=1440)
          begin
              if( V== 1)
                data <= (pixels[0] == 1) ? 8‘h80 : 8‘h10;
              else
                data <= colorValue(pixels);
          end
        else if(pixels == 1441)  
          data <= 8‘hFF;
        else if(pixels == 1442)
          data <= 8‘h00;
        else if(pixels == 1443)
          data <= 8‘h00;
        else if(pixels == 1444)
          begin
            //* EAV is 1   
            //H <= 1;
            //data <= { 1‘b1, F, V, H, (V ^ H), (F ^ H), (F ^V ), (F ^ V ^ H) };
            data <= { 1‘b1, F, V, 1‘b1, (V ^ 1‘b1), (F ^ 1‘b1), (F ^ V ), (F ^ V ^ 1‘b1) };
          end
        else if(pixels <= 1712)
            data <= (pixels[0] == 1) ? 8‘h80 : 8‘h10;
        else if(pixels == 1713)
          data <= 8‘hFF;
        else if(pixels == 1714)
          data <= 8‘h00;
        else if(pixels == 1715)
          data <= 8‘h00;
        else if(pixels == 1716)
              begin
                //* SAV is 0    
                //H <= 0;
                //data <= { 1‘b1, F, V, H, (V ^ H), (F ^ H), (F ^V ), (F ^ V ^ H) };
                data <= { 1‘b1, F, V, 1‘b0, (V ^ 1‘b1), (F ^ 1‘b1), (F ^ V ), (F ^ V ^ 1‘b1) };
              end
        end
*/
        if(pixels == 1)
          data <= 8hFF;
        else if(pixels == 2)
          data <= 8h00;
        else if(pixels == 3)
          data <= 8h00;
        else if(pixels == 4)
              begin
                //* EAV is 1    //换成sav
                //H <= 1;
                //data <= { 1‘b1, F, V, H, (V ^ H), (F ^ H), (F ^V ), (F ^ V ^ H) };
                data <= { 1b1, F, V, 1b0, (V ^ 1b1), (F ^ 1b1), (F ^ V ), (F ^ V ^ 1b1) };
              end
        else if(pixels <= 1444) //* horizontal blanking pixel
                begin
                    if( V== 1)
                      data <= (pixels[0] == 1) ? 8h80 : 8h10;
                    else
                      data <= colorValue(pixels);
                end              
        else if(pixels == 1445)
                data <= 8hFF;
        else if(pixels == 1446)
                data <= 8h00;
        else if(pixels == 1447)
                data <= 8h00;
        else if(pixels == 1448)
              begin
                //* SAV is 0 //换成eav
                //H <= 0;
                //data <= { 1‘b1, F, V, H, (V ^ H), (F ^ H), (F ^V ), (F ^ V ^ H) };
                data <= { 1b1, F, V, 1b1, (V ^ 1b0), (F ^ 1b0), (F ^ V ), (F ^ V ^ 1b0) };
              end
        else //* horizontal active pixel
            //* if vertical blank, fill with 0x80, 0x10
              data <= (pixels[0] == 1) ? 8h80 : 8h10;
        end

assign pclk_out = pclk_in;
assign data_out = (data == 8hff) ? {data, 2b11} : {data, 2b00};
assign pixels_out = pixels;

assign pixels_w = pixels;
endmodule

 

BT.656 NTSC制式彩条生成模块(verilog)

标签:usr   reset   line   div   十进制   lines   logs   function   说明   

原文地址:http://www.cnblogs.com/chensimin1990/p/7323940.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!