视频处理|Syetem Verilog 用BMP图片文件产生视频流 testbench 激励代码 verilog|systemverilog|视频缩放|图像

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Syetem Verilog 用BMP图片文件产生视频流 testbench 激励代码

文章目录

前言
- 一、 testbench 激励文件 bmp_to_videoStream.sv 代码
- 二、相关连接
- 三、[本仿真工程文件下载，采用 Xilinx vivado 2017.4 版本](https://download.csdn.net/download/qq_46621272/86406386)

【视频处理|Syetem Verilog 用BMP图片文件产生视频流 testbench 激励代码】
前言

Verilog 做图像视频算法仿真时，只能看见相关波形，不能直观查看计算后的图像视频效果。本文以临近缩放算法为例，用 BMP 图片文件代替视频数据来做图像视频缩放算法仿真。最终输出缩放后的 BMP 图片文件。可以通过查看图片的办法直观显示图像缩放算法产生的效果。
本文中阐述的仿真环境适合很多采用 Verilog FPGA 实现的视频图像算法的仿真。比如各种视频缩放、旋转、拉伸等算法，比如视频滤波、降噪等算法。

一、 testbench 激励文件 bmp_to_videoStream.sv 代码

//bmp_to_videoStream.sv //用BMP图片文件产生视频流 //本模块不能被综合，只能用来当仿真module bmp_to_videoStream # ( parameter iMODE= "BMP",//"BMP" 用BMP文件的图像数据产生视频流 // parameter iMODE= "NUM",//用水平垂直扫描的数字产生视频流,在定位BUG时，需要一些有规律的数字去定位 parameter iBMP_FILE_PATH= "",//缺省的 bmp 文件路径 parameter iBMP_FILE_NAME= "vin.bmp"//缺省的 bmp 文件名 ) ( inputclk, inputrst_n, output logic[2:0][7:0]vout_dat,//输出视频数据 output logicvout_valid,//输出视频数据有效 inputvout_ready,//输出准备好 inputframe_sync_n,//输入视频帧同步复位，低有效 output [15:0]vout_xres,//输出视频水平分辨率 output [15:0]vout_yres//输出视频垂直分辨率 ); logic [0:53][7:0] bmp_header; //BMP 图像文件头 logic [31:0]offsetBits; //BMP 图像数据位置 logic [31:0]width; //BMP 图像宽度 logic [31:0]height; //BMP 图像高度 logic [31:0]sizeImage; //BMP 图像大小(字节) logic [31:0]sizePixel; //BMP 像素数量(像素个数) logic [31:0]sizeBmpFile; //BMP 图像文件大小(字节) logic [31:0]BufferLineWidth; //BMP 每行大小，单位字节，每行大小需要4字节对齐 logicpixel_valid; logic [0:2][7:0] pixel_dat; logic [15:0]sx; logic [15:0]sy; logic [2:0][7:0] num_dat; logic [7:0]cnt = '1; integer bmp_rp; initial begin $display("iBMP_FILE_NAME = %s%s\n",iBMP_FILE_PATH,iBMP_FILE_NAME); bmp_rp = $fopen({iBMP_FILE_PATH,iBMP_FILE_NAME},"rb"); $fread(bmp_header,bmp_rp); //读图片文件头信息if(bmp_header[0] != 8'h42 || bmp_header[1] != 8'h4d || bmp_rp == 0) begin $display("bmp file format error!!!!!!!!!!!!!!!!\n"); $fclose(bmp_rp); $stop; end else begin sizeBmpFile= {bmp_header[05],bmp_header[04],bmp_header[03],bmp_header[02]}; offsetBits= {bmp_header[13],bmp_header[12],bmp_header[11],bmp_header[10]}; width= {bmp_header[21],bmp_header[20],bmp_header[19],bmp_header[18]}; height= {bmp_header[25],bmp_header[24],bmp_header[23],bmp_header[22]}; sizeImage= {bmp_header[37],bmp_header[36],bmp_header[35],bmp_header[34]}; sizePixel= width * height; BufferLineWidth = (width*3+3) & 32'hffff_fffc; //BMP 文件，每行需要4字节对齐 $display("vin BMP File Size= 0x%h",sizeBmpFile); $display("vin Image data offset= 0x%h",offsetBits); $display("vin Image width= 0x%h",width); $display("vin Image heigh= 0x%h",height); $display("vin Image size= 0x%h",sizeImage); $display("vin Image pixel number= 0x%h",sizePixel); $display("vin Image BufferLineWidth = 0x%h\n",BufferLineWidth); $fseek(bmp_rp,offsetBits,0); //将读文件指针移到图片数据去 end end assign vout_valid= pixel_valid; assign vout_xres= width; assign vout_yres= height; if(iMODE == "NUM")begin assign vout_dat= num_dat; //用水平垂直扫描的数字产生视频流,在定位BUG时，需要一些有规律的数字去定位 end if(iMODE == "BMP")begin assign vout_dat[0]= pixel_dat[0]; assign vout_dat[1]= pixel_dat[1]; assign vout_dat[2]= pixel_dat[2]; end always_ff@(posedge clk) begin if(rst_n == 0) cnt <= '1; else if(frame_sync_n == 0) cnt <= 0; else if( cnt != '1 ) cnt <= cnt + 1; end always_ff@(posedge clk)begin if(rst_n == 0 || frame_sync_n == 0 || cnt != '1)begin sx<= 0; sy<= 0; end else if(vout_ready == 1)begin if(sy < height)begin num_dat <= {sy[11:0],sx[11:0]}; //iMODE = "NUM" 时，num_dat 代替图片数据输出 if(sx < width - 1)begin sx<= sx + 1; end else if(sy < height)begin sx<= 0; sy<= sy + 1; end end end end always_ff@(posedge clk) begin if(rst_n == 0 || frame_sync_n == 0 || cnt != '1)begin pixel_valid <= 0; pixel_dat <= 0; end else if(vout_ready == 1)begin if(sy < height)begin pixel_valid <= 1; if(sx == 0)begin//判断行首 $fseek(bmp_rp,offsetBits+(BufferLineWidth*sy),0); //将读文件指针移到图片数据的当前行首 $fread(pixel_dat,bmp_rp); end else begin $fread(pixel_dat,bmp_rp); end end else begin pixel_valid <= 0; end end end // always_ffendmodule

二、相关连接