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NEW VLSI ARCHITECTURES FOR FULL-SEARCH BASED MOTION ESTIMATION AND VECTOR QUANTIZATION
Thesis

NEW VLSI ARCHITECTURES FOR FULL-SEARCH BASED MOTION ESTIMATION AND VECTOR QUANTIZATION

Chen, Ker Min
Masters, 國立清華大學, 電機工程學系
1994

Abstract

心脈式陣列 全搜尋區塊匹配 位移估測 向量量化 超大型積體電路 SYSTOLIC ARRAY FULL-SEARCH BLOCK MATCHING MOTION ESTIMATION VECTOR QUANTIZATION VLSI
在本論文中,我們利用心脈式陣列,分別提出適用於全搜尋區塊匹配式位 移估測器,及適用於全搜尋向量量化編碼器之新型架構。這些架構皆具備 高度的規則性及模組性,因此極適合超大型積體電路設計。同時,這些架 構的工作效率都在100%狀態。我們提出的位移估測架構,其輸出速率可達 每n^2個時脈產生一個位移向量,其中nxn表示參考區塊大小。與其他有相 同工作效率及輸出速率的位移估測架構比較,本架構不但具備可彈性調整 參考區塊大小(nxn)及搜尋區域大小(m)的特點,還有不須額外控制線路以 決定位移向量的優點。至於向量量化編碼器,當N表示碼簿大小,而 k表 示向量維度時,我們提出的架構可利用O(N)的硬體面積,達到O(k)的處理 時間,及O(k)的輸出╱輸入接腳需求,進而取得在硬體成本與處理速度上 的均衡。以現今之超大型積體電路技術而論,本架構對於許多向量量化編 碼的應用,皆可於單一晶片內實現。利用0.8微米CMOS技術,完成一個上 述之位移估測晶片(m=4且n=8),約需6x7mm^2 面積;而完成一個上述之向 量量化編碼器(N=256且k=16)則需晶片面積約6x9.5mm^2。此外,其工作時 脈最高可達100MHz。若以晶片面積與處理速度來看,這些架構十分適合影 像或視訊處理等高速應用。

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