JPH04207269A - 動画像並列処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高速に動画像データを処理できる動画像並列
処理装置に関するものである。

従来の技術 従来、動画像データの処理を複数個の同種のプロセッサ
で処理する場合、１フレームのデータを領域分割して、
分割された領域それぞれにプロセッサを割り当てて並列
に処理する方式が多く採用されて来た。

以下、第６図を参照して従来の方式について説明する。

第６図は、従来の方式の構成図である。第６回において
、６０１は共有メモリ、６０２はデータバス、６０３、
６０４．６０５はプロセ・７サユニノト、６０６は１フ
レ一ム分のソース画像メモリ領域、６０７はソース画像
メモリ領域６０６の画像データの処理の結果を格納する
１フレ一ム分のデスティネーション画像メモリ領域、６
０８．６０９．６１０はそれぞれ、画像メモリ領域６０
６を３等分した画像メモリ傾城、６１１、６１２．６１
３はそれぞれ、画像メモリ領域６０７を３等分した画像
メモリ領域、６１４．６１５．６１６はそれぞれプロセ
ンサユニノｌ−６０３，６０４，６０５の口−カル画像
メモリ、６］７．６］８はそれぞれ、ローカル画像メモ
リ６１４のソース画像メモリ領域及びデスティ茅−ショ
ン画像メモリ領域、６１９．６２０はそれぞれ、ローカ
ル画像メモリ６１５のソース画像メモリ領域及びデステ
ィ２−ジョン画像メモリ領域、６２１６２２はそれぞれ
、ローカル画像メモリ６１６のソース画像メモリ領域及
びデスティネーション画像メモリ領域、６２３．６２４
．６２５はプロセッサ、６２６は共有メモリ６０１とプ
ロセッサユニット間のデータ転送を制御する転送コント
ローラである。

以上のような構成において、以下その動作について説明
する。転送コントローラ６２６は、画像メモリ領域６０
６中の画像データを領域分割して、それぞれプロセッサ
ユニット６０３．６０４．６０５で並列に処理を施すた
めに画像メモリ領域６０８．６０９゜６１０に格納され
ている画像イメージを、データバス６０２を通してそれ
ぞれローカル画像メモリ６１４゜６１５、６１６のソー
ス画像メモリ領域６１７．６１９．６２１に転送する。

プロセッサユニット６０３．６０４．６０５で、プロセ
ッサ６２３．６２４．６２５はそれぞれのソース画像メ
モリ領域６１７．６１９．６２１の画像イメージ二二対
して同一の処理を施し、処理結果をデスティネーション
画像メモリ領域６］８　６２０．６２２（二格納する。

さら６二デスティ２−ンヨン画像メモリ領域６１８、６
２０．６２２の画像イメージは、転送コントローラ６２
６によって、転送ハス６０２を通じて、それぞれ共有メ
モリ　６０１のデスティ不−ンヨン画像メモリ領域６１
Ｌ　６１２，６１３に転送される。この操作を動画像の
各フレームデータに対して行なう。処理の高速化は、領
域分割数を増やし、さらに多くのプロセッサ番二割り付
けることにより行なわれる。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の方式では、個々のプロセッサユニット内
のプロセッサは、領域分割し割り当てられた一部分の画
像データのみしかアクセス出来ない。フィルタリング等
の局所的な処理を行なう場合には割り当てられた画像の
範囲を越えてアクセスする必要がないため、個々のプロ
セッサは独立に動作することが出来るので、この方式は
有効である。しかし、画像認識のように全フレームデー
タにアクセスする可能性のある大局的な処理では、領域
分割の範囲を越えたアクセスが発生し、個々のプロセッ
サは独立に動作することができなくなるので、この方式
は有効でない。

本発明は、以上のような課題を解決するもので、局所的
な処理に加えて、大局的な処理にも対応できることを目
的とする。

課題を解決するための手段 本発明の動画像並列処理装置は、複数のプロセッサユニ
ットとそれらの複数のプロセッサユニットを順に起動し
、それらのプロセソサユニソトカデータハスを流れる動
画像フレームデータのそれぞれ異なるフレームデータを
処理するように転送タイミング信号を生成する転送コン
トローラを設けることにより、上記目的を達成するもの
である。

作用 本発明は上記構成により、１つのプロセッサユニットの
数に比例して処理の高速化を可能とし、かつ１つのブロ
モ・ンサユニントで１フレームデータを処理することに
より、画像認識等の大局的な処理にも対応可能とする。

実施例 以下、第１図ないし第５図を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。

第１図は、プロセッサユニットが３つの場合の本発明の
実施例を示すものである。

第１図において、１０１はデータバス、１０２は同期信
号線、１０３はデータ送出装置、１０４．１０５゜１０
６はプロセッサユニット、１０７はデータ受は取り装置
、１０８は各プロセッサユニットのデータ転送タイミン
グを制御するデータ転送タイミング制御信号を同期信号
線１０２の同期信号から生成する転送コントローラ、１
０９．１１１．１１３は、それぞれプロセッサユニット
１０４．１０５．１０６のデータ入力制御信号線、１１
０．１１２．１１４は、それぞれプロセッサユニット１
０４．１０５．１０６のデータ出力制御信号線、Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３は、プロセッサユニットのデータ転送タイミ
ングを制御するデータ転送タイミング制御信号である。

上記構成において、まずデータ送出装置１０３は、同期
信号線１０２の同期信号に同期して動画像フレームデー
タをデータバス１０１に送出する。プロセッサユニット
１０４．１０５．１０６はそれぞれデータ入力制御信号
線１０９．１１１１１３のデータ入力制御信号がＨ（Ｈ
ｉｇｈ）のときにデータバス１０１からフレームデータ
を受は取る。同様に、プロセッサユニット１０４．１０
５．１０６はそれぞれデータ出力制御信号ｔ１１１１１
０．１１２．１１４のデータ出力制御信号がＨ（Ｈｉｇ
ｈ）のときにデータバス１０１に対してフレームデータ
を送出する。１０９．１１１．１１３のデータ入力制御
信号線、１１０．１１２．１１４はのデータ出力制御線
はそれぞれ転送コントローラ１０８によって生成される
。転送コントローラ１０８は、３フレ一ム分の転送にか
かる時間を１周期とし、その周期の３分の１ずつずれた
３＃ｉの異なる信号ＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３を発生する。ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３は同時にＨに
なる事はなく、又、ある時刻を取ると、必ずどれか１つ
がＨである信号゛である。転送コントローラ１０日は同
期信号ｖＡ１０２の同期信号のタイミングでＣ１，Ｃ２
，Ｃ３の順にサイクリックにＨを出力する。

転送コントローラ　１０８の信号ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３と各
プロセッサユニット１０４．１０５．１０６のデータ入
力制御信号及びデータ出力制御信号線の接続は次の通り
である。すなわち、プロセッサユニット１０４のデータ
入力制御信号及びデータ出力制御信号はそれぞれＣ１、
Ｃ３に、プロセッサユニット１０５のデータ入力制御信
号及びデータ出力制御信号はそれぞれＣ２，ＣＩに、プ
ロセッサユニット１０６のデータ入力制御信号及びデー
タ出力制御信号はそれぞれＣ３，Ｃ２に対応する。デー
タ受は取り装置１０７は、同期信号線１０２の同期信号
に同期してフレームデータをデータバス１０１から受は
取る。

第５図は、プロセンサユニットの転送タイミングチアー
トを示すものである。フェーズ１ではＣ１がＨであり、
それに対応するプロセッサユニット１０４のデータ入力
制御信号及びプロセッサユニット１０５のデータ出力制
御信号もＨとなる。この時、プロセッサユニット１０４
はフレームデータをデータ送出装置１０３から受は取り
、プロセンサユニット１０５はフレームデータをデータ
受は取り装置１０７へ送出する。同様にして、フェーズ
２では、プロセッサユニット１０５はフレームデータを
データ送出装置　１０３から受は取り、プロセッサユニ
ット１０６はフレームデータをデータ受は取り装置１０
７へ送出する。　フェーズ３では、プロセッサユニット
１０６はフレームデータをデータ送出装置１０３から受
は取り、プロセッサユニット１０４はフレームデータを
データ受は取り装置１０７へ送出する。

第１フレームを例に処理の流れを説明する。データ送出
装置１０３から出力された第１フレームは、フェーズ１
においてプロセンサユニ・ント１に入力される。入力終
了後、プロセッサユニット１において処理が施され、フ
ェーズ３においてデータバス１０２に対して出力される
。このデータはデータ受は取り装置１０７に転送される
。第２フレームは、第１フレームがプロセッサユニット
１で処理されている間にフェーズ２においてプロセッサ
ユニット２に転送され処理される。同様に、第３フレー
ムはフェーズ３でプロセッサユニット３に転送され処理
される。

第２図は、プロセッサユニット１０４〜．１ｏ６の詳細
を示すものである。

第２図において、２０１はデータバス、２０２はデータ
転送装置、２０３は記憶装置、２０４はプロセッサ、２
０５はデータ入力制御線、２０６はデータ出力制御線、
２０７はデータ転送終了信号線である。

データ転送装置２０２はデータ入力制御線がＨのとき、
データバス２０１からデータを受は取り、記憶装置２０
３に書き込む。また、データ出力制御線がＨのとき、記
憶装置２０３からデータを読みとり、データバス２０１
にデータを送出する。プロセッサ２０４ハ、データ転送
終了信号線２０７によりデータの入力が終了をｉｉ認し
、処理を開始する。

第３図は、転送コントローラ１０８の詳細である。

第３図において、３０１は２人力ＡＮＤ回路、３０２、
３０３はＤフリップフロップである。本回路は３進カウ
ンタを構成している。ＣＩ、Ｃ２、ｃ３はこの回路の出
力信号で、第１図におけるデータ転送タイミング制御信
号ｃ１．Ｃ２，Ｃ３と同一のものである。

第４図は、第３図で示した回路の動作のタイミングチャ
ートを示したものである。クリア信号によって、ＣＩは
Ｈ（Ｈ４ｇｈ）、Ｃ２，Ｃ３はＬ（Ｌ　ｏ　ｗ）となる
。Ｃ１のデータは、同期信号の立ち上がりのタイミング
で、Ｄフリップフロップ３０２、３０３によってＣ２，
Ｃ３に順に伝えられる。

すなわち、同期信号が立ち上がるタイミングでＣＩはＨ
からＬに、Ｃ２はＬからＨになり、次に同期信号が立ち
上がるタイミングでＣ２はＨからＬに、Ｃ３はＬからＨ
になる、さらに次に同期信号が立ち上がるタイミングで
Ｃ３はＨからＬに、Ｃ１はＬからＨになる。基原、これ
ら３相の状態を繰り返す。転送コントローラの出力信号
Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３のうち、ＣＩがＨである相をフェーズ
Ｌ　Ｃ２がＨである相をフェーズ２、Ｃ３がＨである相
をフェーズ３である。

以上の動作によって、データバスを流れるデータは、フ
レーム単位に順にそれぞれのプロセッサユニットに転送
され、処理され、再び順にデータバスに送出される。こ
れにまって、フレーム単位にプロセッサを割り付は並列
処理を施す方法が可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、複数のプロセッサユニットを順
に起動し、それらのプロセッサがデータバスを流れる動
画像フレームデータのそれぞれ異なるフレームデータを
処理するように転送タイミング信号を生成する転送コン
トローラを備えることによりプロセッサの数に比例した
並列処理を可能とするとともに、１つのプロセッサユニ
ットで１フレームデータを処理することを可能とし、画
像Ｌ？！　ｌｋ等の大局的な処理にも対応することを可
能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロセッサユニットが３つの場合の本発明の一
実施例による動画像並列処理装置のブロック結線図、 第２図は同装置の要部であるプロセッサユニ。 トのブロック結線図、 第３図は同装置の要部である転送コントローラのブロッ
ク結線図、 第４図は同装置の要部であるデータ転送タイミング制御
信号のタイミングチャート、 第５図は同装置の要部であるプロセッサユニットのデー
タ転送タイミングチャート、 第６図は、従来の動画像の並列処理方式を実現する装置
のブロック結線図である。 １０１・・・・・・データバス、１０２・・・・・・同
期信号線、１０３、１０４．１０５・・・・・・プロセ
ッサユニット、１０６・・・・・・転送コントローラ、
１０７．１０８．１０９・・・・・・データ転送タイミ
ング信号ｗＡ、。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第　１　
図 第２図 第６図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期信号線と、前記同期信号線の同期信号に同期
   して動画像フレームデータを転送するデータバスと、前
   記データバスに接続される複数のプロセッサユニットと
   、前記プロセッサユニットの転送タイミングを示す転送
   タイミング信号を前記同期信号線の同期信号から生成す
   る転送コントローラとを具備する動画像並列処理装置。
2. （２）複数のプロセッサユニットを順に起動し、それら
   のプロセッサユニットがデータバスを流れる動画像フレ
   ームデータのそれぞれ異なるフレームを処理させる転送
   タイミング信号を生成する転送コントローラを具備する
   請求項１記載の動画像並列処理装置。