近年來由於半導體製程技術的發展,愈來愈多的應用出現在消費性電子產品之中。各種不同功能的電子產品,例如攜帶電話,數位相機,掌上型電腦,也在時代的趨勢下逐漸整合成一種具備各種功能的完整系統。同時,記憶體的容量不斷地提昇,但是其價格與生產成本卻是不斷下降。可以預見地,未來傳統的硬碟極有可能會被取代成為擁有更大容量的先進記憶元件。在擁有了極大量的資料儲存空間之後,儲存多媒體資訊就會成為一大用途,也使得自動化的多媒體分析成為重要的應用。在消費性電子產品的嵌入式系統之中,傳統的中央處理器,以及客製化的數位積體電路無法同時滿足多媒體分析演算法的彈性以及效能須求。因此,在下一代的應用之中,發展一套新的軟硬體設計方式是很重要的。 針對多媒體內容分析的須求,作者提出了一套新的設計及實作方式。從演算法設計,硬體架構分析,軟硬體共同設計,以及單晶片系統實作,發展出一系列的方法,並且適合應用於各種消費性電子產品之中,例如行動式裝置。為了有效地分析多媒體的內容,「特徵截取」以及「機器學習」是不可或缺的步驟。現今有各種機器學習的演算法被應用著,包括監督式學習、非監督式學習……等。這些演算法被視為多媒體內容分析的重要組成元素。因此,作者提出了高效能的客製化硬體架構以及可重組化的多功能硬體架構來支援「機器學習」並且處理多媒體的內容分析。高效能客製化硬體架構的部份,由於K平均分群法是機器學習中非監督式學習的一個非常重要之演算法,作者針對此方法做了很多的分析與探討。論文中提出四種不同的K平均分群法架構,分別適用於不同的應用環境,並且展示了結合所提出硬體架構的一個軟硬體共同設計系統,用以執行自動化的相片檢索功能。可重組化的多功能硬體架構部份,為了支援不同的機器學習演算法,兩種不同特色的單晶片系統也在本論文中被提出...