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图像格式转换设计-高层次综合设计

news 2026/5/7 6:46:26

一、测试激励

#include <iostream>
#include <fstream>
#include "frame_top.h"

using namespace std;

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cassert>

// 仿真使用的视频时序参数（1920×1080 @ 60Hz 典型值）

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include "frame_top.h"

// 时序参数（应与 frame_top.h 中的定义一致）
// 图像有效分辨率
#ifndef H_ACTIVE
#define H_ACTIVE 192
#endif
#ifndef V_ACTIVE
#define V_ACTIVE 108
#endif

// 视频时序参数（可根据需要调整）
#define H_SYNC 8
#define H_BACK 16
#define H_FRONT 8
#define H_TOTAL (H_SYNC + H_BACK + H_ACTIVE + H_FRONT)

#define V_SYNC 2
#define V_BACK 4
#define V_FRONT 2
#define V_TOTAL (V_SYNC + V_BACK + V_ACTIVE + V_FRONT)

int main() {
// 输入信号
pixel_t in_data;
ap_uint<1> vsync, hsync, de;
hls::stream<axis_pkt_t> output_stream("output_stream");

// 用于生成测试数据的计数器
int pixel_val = 0;

// 模拟一帧视频时序
for (int v = 0; v < V_TOTAL; v++) {
vsync = (v < V_SYNC) ? 0 : 1;
for (int h = 0; h < H_TOTAL; h++) {
hsync = (h < H_SYNC) ? 0 : 1;

bool in_active = (v >= (V_SYNC + V_BACK)) &&
(v < (V_SYNC + V_BACK + V_ACTIVE)) &&
(h >= (H_SYNC + H_BACK)) &&
(h < (H_SYNC + H_BACK + H_ACTIVE));
de = in_active ? 1 : 0;

// 产生递增像素（仅有效区域才真正使用）
if (de == 1) {
in_data = pixel_val % 256; // 模拟灰度
pixel_val++;
}

// 每个时钟周期调用一次函数（硬件行为）
std::cout << "hsync: " << hsync << std::endl;
axi_stream_to_video(in_data, vsync, hsync, de, output_stream);

if(!output_stream.empty())
axis_pkt_t pkt = output_stream.read();
}
}

// // 验证输出
// int expected_pix = 0;
// int output_count = 0;
// bool first_pix_of_frame = true;
// int line_pixel_cnt = 0;
//
// while (!output_stream.empty()) {
// axis_pkt_t pkt = output_stream.read();
// output_count++;
//
// // 检查数据值
// if (pkt.data != (expected_pix % 256)) {
// std::cerr << "ERROR: data mismatch at pixel " << output_count-1
// << " expected " << (expected_pix % 256)
// << " got " << (int)pkt.data << std::endl;
// // return 1;
// }
//
// // 检查 tuser（仅帧首第一个有效像素为 1）
// if (first_pix_of_frame) {
// if (pkt.user != 1) {
// std::cerr << "ERROR: missing tuser on first pixel" << std::endl;
// //return 1;
// }
// first_pix_of_frame = false;
// } else {
// if (pkt.user != 0) {
// std::cerr << "ERROR: unexpected tuser at pixel " << output_count-1 << std::endl;
// //return 1;
// }
// }
//
// // 检查 tlast（每行最后一个像素）
// bool expected_last = (line_pixel_cnt == H_ACTIVE - 1);
// if (pkt.last != expected_last) {
// std::cerr << "ERROR: tlast mismatch at pixel " << output_count-1
// << " expected " << expected_last << " got " << pkt.last << std::endl;
// // return 1;
// }
//
// line_pixel_cnt++;
// if (line_pixel_cnt == H_ACTIVE) {
// line_pixel_cnt = 0;
// }
// expected_pix++;
// }
//
// // 检查总像素数
// if (output_count != H_ACTIVE * V_ACTIVE) {
// std::cerr << "ERROR: output pixel count " << output_count
// << " expected " << H_ACTIVE * V_ACTIVE << std::endl;
// // return 1;
// }

// std::cout << "Test PASSED: " << output_count << " pixels, all checks ok." << std::endl;
return 0;
}

// 简易视频源生成函数：每帧产生递增的像素值（从0开始逐行递增）
//void video_source(
// hls::stream<pixel_t> &data_feed, // 输出像素数据（由测试平台驱动到模块输入）
// ap_uint<1> &vsync,
// ap_uint<1> &hsync,
// ap_uint<1> &de,
// int num_frames
//) {
// // 每个像素的灰度值，从0开始，跨帧连续递增
// int pixel_value = 0;
//
// for (int frame = 0; frame < num_frames; ++frame) {
// for (int v = 0; v < V_TOTAL; ++v) {
// // 场同步信号：低有效
// vsync = (v < V_SYNC) ? 0 : 1;
//
// for (int h = 0; h < H_TOTAL; ++h) {
// // 行同步信号：低有效
// hsync = (h < H_SYNC) ? 0 : 1;
//
// // 数据有效信号（仅在有效显示区域）
// bool in_active = (v >= (V_SYNC + V_BACK)) &am