乒乓操作的最大特点是，通过“输入数据流选择单元”和“输出数据流选择单元”按节拍、相互配合的切换，将经过缓冲的数据流没有时间停顿地送到“数据流运算处理模块”，被运算和处理。把乒乓看成一个整体，站在这个模块的两端看数据，输入数据流和输出数据流都是连续不断的，没有任何停顿，因此非常适合对数据流进行流水线式处理。所以乒乓方式常常应用于流水线式算法，完成数据的无缝缓冲与处理。
在FPGA里面，使用乒乓操作是面积与速度互换原则的一个体现。
方法2 可以这样实现：在FPGA内部使用Megacore，构造一个双口的RAM, 双口RAM 的输入输出信号的硬件描述语言定义如下：
使用的信号包括：数据信号data_a, dat_b；读写有效信号wren_a, wren_b；地址信号address_a, address_b；时钟信号cLOCk_a，clock_b；输出数据信号q_a，q_b。可以看到所有的信号都是成对出现的，就是为了进行乒乓方式的数据传输。分成了两个RAM区域，A 和B,相当于前面讲乒乓方式里的数据缓冲模块1 和2。两个RAM 块是交替着读写（由I_a和I_b决定），输出数据流也是由I 决定。刚说到写时钟是13.5M，读时钟是27M，所以clock_a 和clock_b必须是读写时钟切换着输入，而且地址的计数也不一样，写周期时候地址增加的时钟是13.5M，读周期地址增加的时钟是27M。所以每行的数据读了两遍，相当于隔行变逐行。图６是在ＱUARTus II下RAM的乒乓操作功能仿真图：
图６ RAM的乒乓操作仿真图
RAM块进行乒乓方式操作信号的分配表如下：
最后输出的DATA信号进入下一级单元，即YUV到RGB的转换。
2.3 颜色-空间转换部分设计[5]
为什么要有这个转换呢？因为不论是电视机还是CRT显示器，都是使用RGB三基色合成的方法来显示颜色。用RGB三基色来表示彩色的确很直观，但是如果把这种方法用作图像传输则绝不是一个好方法。主要是因为：
（1） 与黑白图像不兼容；
（2） 占用太多带宽；
（3） 抗干扰能力差。
本系统图像传感器输出YCbCr信号，需要进行到RGB信号的转换，用于CRT显示。YCbCr 到RGB按照下面公式进行转换:
R = 1.164 ( Y-16 ) + 1.596 ( Cr-128 )；
G = 1.164 ( Y-16 ）- 0.813 ( Cr-128 ) - 0.392(Cb-128)；
B = 1.164 ( Y-16 ) + 2.017 ( Cb-128 )；
观察上面公式可以发现，转换均需要乘加运算，并且式子中用到了小数，所以必须要对系数进行放大。经过合理转化，公式如下：
R = (1/256) * ( 298*Y + 409*Cr - 57065 )；
G = (1/256) * ( 298*Y - 100*Cb - 208*Cr + 34718 )；
B = (1/256) * ( 298*Y + 516*Cb - 70861 )；
用Verilog HDL编写代码，实现YUV到RGB的转化。其中共包括3个模块跟1个仿真激励。在模块const_mult中，主要实现乘法运算，主要代码如下：
模块csc.v中，调用const_mult模块，通过参数传递改变参数IN_SIZE, OUT_SIZE, CST_MULT的值，然后实现加法运算。
以R = (1/256) * ( 298*Y + 409*Cr - 57065 )为例，主要代码如下：
用以实现G、B的代码与上面类似，在此不再赘述。以下代码实现R_full*1/256功能。
主模块yuv2rgb实现子模块的调用，用Modelsim进行了仿真。仿真波形如图7所示：
图7 YUV到RGB的转化仿真图
3．结论
本文设计了基于 SOPC ">SOPC的 视频编解码 控制器IP核，根据自顶向下的设计思想，将IP核进行层次功能划分，并对IP核的仿真验证，实现了视频信号的采集，分配，存储以及色度空间的转换。本IP核具有很好的移植性，可以方便的应用到以Nios II为核心的各种需要视频编解码控制器功能的嵌入式中。
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