题目：菱形运动估计算法的FPGA设计与实现

本文主要分析了视频压缩编码算法的应用以及国内外发展的现状，对比国内外主流公司的设计需求，进行了有针对性的需求分析，论述了一种功能完整，具备可扩展性，性能优良，电路可综合的设计方法，并对整个设计进行了较为完备的仿真和验证， 最后详细说明了应用可编程逻辑器件FPGA验证本方案的原理及流程。视频压缩技术在安防系统，实时监控，视频电话，电影电视和多媒体应用等领域中获得了广泛的应用。经过十几年的不断改进和创新，视频压缩算法也得到了长足的发展，主要体现在压缩比越来越高，压缩质量越来越好，但同时对计算能力的要求也不断增长，单纯的靠CPU来计算已经难以满足需求，因此设计专用的硬件单元来提高已经成为了必要。为了达到实时编码的目的，系统中采用了硬件加速单元，该加速单元采用VerilogHDL硬件描述语言进行设计，能支持8x8像素块的最佳匹配块搜索，搜索返回以整数像素为单位的运动矢量。和普通CPU相比，硬件加速单元能提高10倍左右的性能。具体的设计的过程包括：对模块进行信号定义，时序规划，子模块划分，RTL代码编写，FPGA系统验证。经过综合验证给出在嵌入式系统设计中的实现和仿真结果，以验证可综合的RTL代码具备有用性。最后对经过验证的模块进行系统集成，并最终在可编程逻辑器件上进行了实现并达到了预期的目标。