현재 프레임 픽셀 값을 입력 받아 현재 프레임 버퍼에 저장하고, 참조 프레임 픽셀 값을 입력 받아 참조 프레임 버퍼에 저장하며, 현재 프레임 픽셀 값 및 참조 프레임 픽셀 값을 이용하여 하나 이상의 PE(Process Element)를 연산하고, 하나 이상의 PE를 기반으로 현재 블록과 참조 블록의 상관도를 측정하여 하나 이상의 PE에 대응하는 하나 이상의 SAD(Sum of Absolute Difference)를 연산하며, 하나 이상의 SAD 값을 이용하여 최적 블록을 결정하여, 결정된 최적 블록에 대한 최적 블록 값을 연산하며, 최적 블록 값과 블록 단위의 MVP(Motion Vector Predictor) 값을 이용하여 MV(Motion Vector) 값을 연산하고, 기설정된 기준에 따라 선택된 하나 이상의 모드에 대응하는 하나 이상의 SAD 값 및 최적 블록 값을 출력하는 움직임 추정 장치 및 방법을 제공한다.