對于sobel算法的各個濾波器，h、v、dr、dl經變換后可得到：

　　 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）

　　因此我們對于濾波模塊∏lter的設計可采用兩級并行流水方案，其內部結構如圖1 所示。圖中的輸入若采用qa、qb、qc、qd、qe、qf，輸出采用∏lter，則這時表示的是一個通用濾波器；圖中的輸入qa、qb、qc、qd、qe、qf若對應地接上q0、q3、q6、q2、q5、q8，則這時表示的是水平方向濾波器h filter，其輸出則為h filter。垂直方向濾波器、左對角濾波器、右對角濾波器與上設計類似。

　　圖1 濾波模塊filter的內部結構圖

　　對于上述濾波數據的處理，在不采用流水線的情況下，像素從進入處理器到結果輸出，需要經過兩級加法和一級減法的時延，但是使用流水線技術后（其本質為對中間結果進行寄存），結果輸出僅僅滯后三個時鐘頻率，但是增加了數據吞吐量，同時也提高了時鐘頻率。為提高加法運算的速度，本設計中的加法器采用超前進位加法器。下面對其作一個簡單的回顧：

　　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）均與進位信號無關，則sum（i）與c（i）可表達為
　　sum（i）=p（i）xor c（i－1）；c（i）=g（i）or（p（i）and c（i－1））

　　由上述遞推公式可以看出，超前進位的基本思想是讓本位和與本位進位與低位的進位無關。超前進位的一個缺點是隨著位數的增加，加法器的邏輯越來越復雜，同時高位的門級延時也呈線性增長。對于上面圖中提到的減法運算，我們需要考慮符號問題。同時考慮到與輸出模塊的銜接，我們必須使用符號位，而不能摒棄之。減法運算的本質是先對減數求補碼，然后采用加法運算。

　　歡迎轉載，信息來源維庫電子市場網（www.dzsc.com）