RGB から YUV へのイメージ形式の変換の HDL コード生成

この例では、RGB から YUV にイメージ形式を変換する MATLAB® 設計からの HDL コードの生成方法を示します。

MATLAB 設計およびテストベンチ

design_name = 'mlhdlc_rgb2yuv';
testbench_name = 'mlhdlc_rgb2yuv_tb';

MATLAB 設計を確認します。

open(design_name)

function [x_out, y_out, y_data_out, u_data_out, v_data_out] = ...
                        mlhdlc_rgb2yuv(x_in, y_in, r_in, g_in, b_in)
%#codegen

%   Copyright 2011-2019 The MathWorks, Inc.

persistent RGB_Reg YUV_Reg
persistent x1 x2 y1 y2

if isempty(RGB_Reg)
    RGB_Reg = zeros(3,1);
    YUV_Reg = zeros(3,1);
    x1 = 0; x2 = 0; y1 = 0; y2 = 0;
end

D = [.299  .587  .144; -.147 -.289  .436; .615 -.515 -.1];
C = [0; 128; 128];

RGB = [r_in; g_in; b_in];

YUV_1 = D*RGB_Reg;
YUV_2 = YUV_1 + C;
RGB_Reg = RGB;

y_data_out = round(YUV_Reg(1));
u_data_out = round(YUV_Reg(2));
v_data_out = round(YUV_Reg(3));
YUV_Reg = YUV_2;

x_out = x2; x2 = x1; x1 = x_in;
y_out = y2; y2 = y1; y1 = y_in;

MATLAB テストベンチを確認します。

open(testbench_name);

FRAMES = 1;
WIDTH = 752;
HEIGHT = 480;
HBLANK = 10;%748;
VBLANK = 10;%120;

%   Copyright 2011-2019 The MathWorks, Inc.

vidData = double(imread('mlhdlc_img_yuv.png'));

for f = 1:FRAMES
    vidOut = zeros(HEIGHT, WIDTH, 3);
    
    for y = 0:HEIGHT+VBLANK-1
        for x = 0:WIDTH+HBLANK-1
            if y >= 0 && y < HEIGHT && x >= 0 && x < WIDTH
                b = vidData(y+1,x+1,1);
                g = vidData(y+1,x+1,2);
                r = vidData(y+1,x+1,3);
            else
                b = 0; g = 0; r = 0;
            end           

            [xOut, yOut, yData, uData, vData] = ...
                mlhdlc_rgb2yuv(x, y, r, g, b);

            if yOut >= 0 && yOut < HEIGHT && xOut >= 0 && xOut < WIDTH
                vidOut(yOut+1,xOut+1,:) = [yData vData uData];
            end     
        end  
    end
    
    figure(1);
    subplot(1,2,1); 
    imshow(uint8(vidData));
    subplot(1,2,2); 
    imshow(ycbcr2rgb(uint8(vidOut)));
    drawnow;                
end