在图像/视频处理应用中，运动估计是一个非常基础的预处理步骤，但它的计算量非常大。因此，对运动估计算法进行并行处理具有重要意义。本文主要研究了基于区域的运动估计算法，并设计开发了一个基于PowerPC的对称多处理系统。本文主要工作及创新有如下几个方面。　　 首先介绍了基于区域运动估计的三类算法，即块匹配法、梯度法和相位相关法，详细分析了它们的优缺点。对属于梯度法的Keren算法进行了强度扩展，使之能够适应存在强度差异的图像配准；在比较三类算法优缺点基础上，提出了一个结合相位相关法与Keren算法的两步实现算法，它结合了两者的优点，能够在大角度大平移情形下获得高精度的亚像素估计，并通过仿真实验对其有效性进行了验证。　　 目前的并行处理方案主要包括两类，即基于硬件的并行处理和基于软件的并行处理。前者包括ASIC和FPGA，后者包括基于DSP和通用并行计算平台。由于微处理器性能的极大提升以及多核处理器的发展，故选择基于软件的并行处理方案，选用PowerPC处理器设计一个对称多处理器系统。本文设计了系统的总体框架，详细介绍了各接口模块的原理设计，并介绍了系统的PCB设计及硬件调试。结果显示，系统硬件能够正常工作。　　 对称多处理系统必须通过操作系统的支持才能正常工作，软件开发包括启动代码、操作系统和应用软件三个层次。本文选择对U-Boot和Linux进行移植构建系统软件。详细介绍了U-Boot和Linux的移植过程和注意事项，并介绍了基于该系统的应用软件开发。　　 最后，对本文进行了总结，分析了本文的不足和需要改进的地方。