關於RGB和YUV的基本概念，請自行百度，此文略，本文主要講一下轉換的部分代碼。
在做視頻處理的時候，經常要用到色域的轉換，RGB轉YUV是非常常見的一種轉換，那么我們在實際工程中應該怎么做呢？（注：本文的RGB轉YUV是12bit轉12bit的）
首先是找打轉換的公式，這里我用的是如下的公式：
數字 RGB 轉為數字 YCbCr計算公式：
Y = (0.299R + 0.587G + 0.114B)；
Cb = (-0.172R - 0.339G + 0.511B) + 128;
Cr = (0.511R - 0.428G - 0.083B) + 128;
1.但是我們知道，在fpga中是不能做浮點運算的，也就是不能直接用小數運算，那么我們應該怎么處理這些小數呢，我這里用的方法是將小數放大為一定的整數（量化），然后計算，最后在通過移位操作得到我們的結果。如下：
我這里是直接乘以2的10次方，部分代碼如下：
parameter Y_M_0 = 12'd306; //0.299*1024
parameter Y_M_1 = 12'd601; //0.587*1024
parameter Y_M_2 = 12'd117; //0.114*1024
parameter Y_A_3 = 0; //0
parameter CB_M_0 = 12'hf_50;//-176; //-0.172*1024
parameter CB_M_1 = 12'he_a5;//-347; //-0.339*1024
parameter CB_M_2 = 12'd523; //0.511*1024
parameter CB_A_3 = 12'd128; //128
parameter CR_M_0 = 12'd523; //0.511*1024
parameter CR_M_1 = 12'he_4a;//-438; //-0.428*1024
parameter CR_M_2 = 12'hf_ab;//-85; //-0.083*1024
parameter CR_A_3 = 128; //128
2.接着需要用3個乘加器，得到三個結果：y_muladd， cb_muladd，cr_muladd ，如下所示：
wire [25:0] y_muladd /*synthesis keep*/;
wire [25:0] cb_muladd /*synthesis keep*/;
wire [25:0] cr_muladd /*synthesis keep*/;
/******** 先做乘加 *****/
//乘加會延遲3個clk
multadd3_12b multadd3_12b_u0(
.dataa_0(in_r),
.dataa_1(in_g),
.dataa_2(in_b),
.datab_0(Y_M_0),
.datab_1(Y_M_1),
.datab_2(Y_M_2),
.result(y_muladd),
.aclr0(~rst_n),
.clock0(clk));
multadd3_12b multadd3_12b_u1(
.dataa_0(in_r),
.dataa_1(in_g),
.dataa_2(in_b),
.datab_0(CB_M_0),
.datab_1(CB_M_1),
.datab_2(CB_M_2),
.result(cb_muladd),
.aclr0(~rst_n),
.clock0(clk));
multadd3_12b multadd3_12b_u2(
.dataa_0(in_r),
.dataa_1(in_g),
.dataa_2(in_b),
.datab_0(CR_M_0),
.datab_1(CR_M_1),
.datab_2(CR_M_2),
.result(cr_muladd),
.aclr0(~rst_n),
.clock0(clk));
3.最后在把數據縮小2的10次方倍，然后判斷一下就ok了，代碼如下所示：
/******** 再加上第四個數 *****/
//延遲一個clk
reg [15:0] y_out;
reg [15:0] cb_out;
reg [15:0] cr_out;
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if (~rst_n) begin
y_out <= 0;
cb_out <= 0;
cr_out <= 0;
end
else begin
y_out <= (y_muladd + Y_A_3 ) >> 10;
cb_out <= (cb_muladd + CB_A_3) >> 10;
cr_out <= (cr_muladd + CR_A_3) >> 10;
end
end
assign out_y = y_out[15] ? 12'h000 : (y_out[14:12 ]==2'd0 ? y_out[11:0] : 12'hfff);
assign out_cb = cb_out[15] ? 12'h000 : (cb_out[14:12]==2'd0 ? cb_out[11:0] : 12'hfff);
assign out_cr = cr_out[15] ? 12'h000 : (cr_out[14:12]==2'd0 ? cr_out[11:0] : 12'hfff);
最后的out_y,out_cb,out_cr就是我們要的結果了。是不是很簡單呢，其實其他數字的運算也是一個道理。嘻嘻