用verilog写一个中值滤波算法

以下是一个简单的基于 Verilog 的中值滤波算法实现：

module median_filter(
  input clk,
  input rst,
  input [7:0] pixel_in,
  output reg [7:0] pixel_out
);

parameter N = 3; // 窗口大小

reg [7:0] pixels [0:N-1][0:N-1];
reg [7:0] sorted_pixels [0:N*N-1];
reg [2:0] count = 0;
reg [2:0] i, j;

always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    pixel_out <= 0;
    count <= 0;
    for (i = 0; i < N; i = i + 1) begin
      for (j = 0; j < N; j = j + 1) begin
        pixels[i][j] <= 0;
        sorted_pixels[i*N+j] <= 0;
      end
    end
  end else begin
    // 滤波器核心
    pixels[0][0] <= pixel_in;
    for (i = 0; i < N; i = i + 1) begin
      for (j = 0; j < N; j = j + 1) begin
        if (i == 0 && j == 0) continue;
        if (j == 0) pixels[i][j] <= pixels[i-1][N-1];
        else pixels[i][j] <= pixels[i][j-1];
      end
    end
    for (i = 0; i < N; i = i + 1) begin
      for (j = 0; j < N; j = j + 1) begin
        sorted_pixels[i*N+j+count] <= pixels[i][j];
      end
    end
    count <= count + 1;
    if (count == N*N) begin
      count <= 0;
      for (i = 0; i < N*N; i = i + 1) begin
        for (j = i+1; j < N*N; j = j + 1) begin
          if (sorted_pixels[i] > sorted_pixels[j]) begin
            // 交换两个像素值
            sorted_pixels[i] <=> sorted_pixels[j];
          end
        end
      end
      pixel_out <= sorted_pixels[N*N/2]; // 中值
    end
  end
end

endmodule

这个实现使用了一个 $N \times N$ 的窗口，每次输入一个像素时，将其存储在窗口的第一行第一列位置，并从左上到右下遍历整个窗口，将所有像素值存储在一个长度为 $N \times N$ 的数组中。当数组中存满 $N \times N$ 个像素时，对数组进行排序，并输出其中位数的像素值作为滤波结果。可以通过修改 `parameter N` 来调整窗口大小。