对于sobel算法的各个滤波器，h、v、dr、dl经变换后可得到：

　　 h=（q0＋q3＋q3＋q6）＿（q2＋q5＋q5＋q8）；v=（q0＋q1＋q1＋q2）－（q6＋q7＋q7＋q8）
　　dr＝（q1＋q0＋q0＋q3）－（q5＋q8＋q8＋q7）；dl=（q1＋q2＋q2＋q5）－（q3＋q6＋q6＋q7）

　　因此我们对于滤波模块∏lter的设计可采用两级并行流水方案，其内部结构如图1 所示。图中的输入若采用qa、qb、qc、qd、qe、qf，输出采用∏lter，则这时表示的是一个通用滤波器；图中的输入qa、qb、qc、qd、qe、qf若对应地接上q0、q3、q6、q2、q5、q8，则这时表示的是水平方向滤波器h filter，其输出则为h filter。垂直方向滤波器、左对角滤波器、右对角滤波器与上设计类似。

　　图1 滤波模块filter的内部结构图

　　对于上述滤波数据的处理，在不采用流水线的情况下，像素从进入处理器到结果输出，需要经过两级加法和一级减法的时延，但是使用流水线技术后（其本质为对中间结果进行寄存），结果输出仅仅滞后三个时钟频率，但是增加了数据吞吐量，同时也提高了时钟频率。为提高加法运算的速度，本设计中的加法器采用超前进位加法器。下面对其作一个简单的回顾：

　　sum（i）=a（i）xor b（i）x0r c（i－l）
　　 c（i）=（a（i）and b（i））or（a（i）x0r b（i）and c（i－1）

　　令

　　p（d=a（i）xor b（i）；g（i）=a（i）and b（i）
　　其中p（i）、g（i）均与进位信号无关，则sum（i）与c（i）可表达为
　　sum（i）=p（i）xor c（i－1）；c（i）=g（i）or（p（i）and c（i－1））

　　由上述递推公式可以看出，超前进位的基本思想是让本位和与本位进位与低位的进位无关。超前进位的一个缺点是随着位数的增加，加法器的逻辑越来越复杂，同时高位的门级延时也呈线性增长。对于上面图中提到的减法运算，我们需要考虑符号问题。同时考虑到与输出模块的衔接，我们必须使用符号位，而不能摒弃之。减法运算的本质是先对减数求补码，然后采用加法运算。

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