Abstract
全搜尋區塊匹配式位移估測運算在數位影像處理上有相當廣泛的應用，如框內影像編碼，影像內插與影像恢復等。為了使位移估測運算能夠達到即時處理的目旳，必須發展高速的硬體架構來實現它。本篇論文中，我們提出一種新型的心脈式架構以實現全搜尋區塊匹配式位移估測運算。在此架構中，簡單的資料轉換設計巧妙地安排影像輸入資料，在一個2m*2m 的二維處理單元陣列中執行高度的平行運算，其中m 表示在匹配過程中允許的最大位移量。整個架構具有規則性及模組性，非常適合超大型積體電路的實現。它具有1/n*n 的高輸出率及100%的使用效率，其中n 表示參考區塊大小。在相同的使用效率與輸出率的條件下，對其他已提出的一些架構加以比較，我們所提出的電路架構具有下列的好處: 1)利用簡單的控制，它可適用三種不同的參考區塊大小(n *n，2n*2n 與4n*4n)。2)它可串接適當個數的基本型式電路而達成較大的搜尋範圍(m，2m與 4m)。3)它不需要複雜的控制電路來決定位移向量。我們利用 0.8微米的CMOS技術設計一個n=8與m=4的全搜尋區塊匹配式位移估測器之超大型積體電路原型，整個電路佈局大小約為10.086毫米(高)*10.086毫米(寬)，其最高的時脈頻率可達到62.5 MHz，對於高畫質電視的應用上能達成即時處理的要求。