随着互联网的快速发展,人们对视频的要求越来越高,视频应用也从计算机发展到智能手机等,故视频的实时性,设备的视频持续性都有了更高的要求,主要体现在视频编码和视频编解码的功耗两个方面。运动估计是视频编码的重要组成部分,该模块耗能较大并决定着视频图像的压缩质量。故运动估计低功耗高性能成为视频编码中的一个重要研究方向。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)分析了运动估计经典算法及全搜索算法硬件结构,主要针对硬件资源、运算速度、硬件的I/O端口等问题,阐述了全搜索算法中参考帧搜索区域各个参考块之间的数据交叠以及可利用性,以及串行输入并行输出的流水结构及数据流规则可来大量减少数据的存取率等特点,并根据理论分析重建了脉动阵列。(2)阐述了运动估计电路所存在的低功耗并给出了相应的低功耗策略,两种不同的处理单元(Processor Element, PE),加入判决机制产生停止信号来暂停PE的无效操作。本文所提出的结构面下H.264标准高清视频(1920×1080@30fps)的实时处理。通过使用VERILOG硬件语言进行RTL级建模,软件模型进行功能验证,并基于0.18um工艺进行门级综合,使用Primrpower进行功耗分析。结果表明,该阵列结构完全能够满足设计要求。实现低功耗高性能运动估计阵列的VLSI设计。