DE19528760A1 - Bildverarbeitende Schaltung eines hohen Integrationsgrads - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur eines hohen Integrationsgrads (LSI-Struktur) für verschiedene Ar­ ten einer Bildverarbeitung auf der Grundlage einer Bildin­ formation in der Fertigungsautomation (FA) und dergleichen und eine Bildverarbeitung zur Verwendung in einem System zur Verarbeitung von Bilddaten für einen optischen Zeichen­ leser (OCR) und dergleichen. Insbesondere betrifft die Er­ findung eine bildverarbeitende LSI-Architektur für ein schnelles Ausführen einer lokalen parallelen Bildverarbei­ tung (erster Bildverarbeitungsschritt), wie zum Beispiel eine räumliche Produktsummenoperation, einer Eigenschafts­ parameter-Extraktion bzw. -Gewinnung (zweiter Bildverarbei­ tungsschritt), die einen Stirndurchmesser bzw. Filletdurch­ messer und eine Fläche bestimmt, und einer Eigenschaftsvek­ tor-Gleichheitsprüfung (dritter Bildverarbeitungsschritt), die auf der Grundlage eines Eigenschaftsparameters eine Form auswählt, die einem Objekt von Interesse ähnlich ist, mit einer einfachen Durchsatzverbesserung mittels eines Mehrprozessorenaufbaus.

Eine Bildverarbeitung wird für gewöhnlich in drei Schritten ausgeführt. Der erste Bildverarbeitungsschritt ist als eine Bildvorverarbeitung bekannt, die hauptsächlich ein räumliches Filtern, wie zum Beispiel eine Rauschbesei­ tung, beinhaltet.

Bei der Bildvorverarbeitung wird ein räumliches Filter einer festen Größe, das aus Rasterbilddaten extrahiert wird, einer vorbestimmten Matrixberechnung unterworfen, um die Summe von Elementen der resultierenden Matrix zu be­ stimmen. Wenn zum Beispiel die räumliche Filterung einer Bildelementgröße von 3 × 3 auf einem Bildelement a_ÿ in der i-ten Reihe, j-ten Spalte ausgeführt wird, ist die Ma­ trixberechnung wie folgt:

Die Summe der resultierenden Matrixelemente wird als ein neues Bildelement in der i-ten Reihen, j-ten Spalte verwendet. In Gleichung (1) ist die Matrix C eine 3×3-Ma­ trix von vorbestimmten Koeffizentenwerten.

Der zweite Bildverarbeitungsschritt ist als eine Eigen­ schaftsextraktion bekannt, bei welcher die Eigenschaften der Bilddaten (Bildelemente), die mittels der Vorverarbei­ tung geformt worden sind, als numerische Daten aus den Bilddaten extrahiert werden. Ein Beispiel der Eigenschaften beinhaltet ein Maß der Fläche von schwarzen Abschnitten, die ein Zeichen ausbilden. Die Eigenschaftsextraktion ent­ spricht einer Verarbeitung einer bedingten Verzweigung.

Bei dem dritten Bildverarbeitungsschritt wird es mit­ tels eines Verwendens der Eigenschaftsparameter (die manch­ mal als Vektorgrößen behandelt werden), die in dem zweiten Bildverarbeitungsschritt extrahiert worden sind, bestimmt, zu welcher Form aus vorbereiteten Listen (hier im weiteren Verlauf als Formen bezeichnet) das Objekt von Interesse am ähnlichsten ist. Einige Anwendungen verwenden nicht alle dieser Bildverarbeitungsschritte.

Die Vorverarbeitung ist eine mathematisch einfach Ma­ trixberechnung, benötigt aber (F × F)-Produktsummenberech­ nungen um das Ergebnis eines Bildelements zu berechnen, wo­ bei das räumliche Filter aus einer Bildelementgröße F × F besteht. Somit sind eine Anzahl von Hochgeschwindigkeits- LSI-Schaltungen lediglich zu diesem Zweck entwickelt wor­ den. Jedoch sind diese LSI-Schaltungen für eine Hochge­ schwindigkeitsverarbeitung von einfachen Matrixberechnungen optimiert, erfüllen aber nicht die Anforderung der zweiten und dritten Bildverarbeitungsschritte. Andererseits sehen die LSI-Schaltungen eine sehr niedrige Wirksamkeit vor, wenn sie bei den zweiten und dritten Bildverarbeitungs­ schritten angewendet werden, ohne den ganzen Vorteil ihrer ursprünglichen Hochgeschwindigkeitsverarbeitung zu verwen­ den.

Der zweite Bildverarbeitungsschritt benötigt eine kom­ plizierte Verarbeitung einer bedingten Verzweigung und ver­ wendet Bilddaten als Eingangsdaten, was zu einer großen Menge von Verarbeitungsberechnungen führt. Der dritte Bild­ verarbeitungsschritt benötigt keine Verarbeitung einer be­ dingten Verzweigung, benötigt aber die Berechnung von Ähn­ lichkeitsmeßwerten aus verschiedenen Listendaten und ein Sortieren der berechneten Ähnlichkeitsmeßwerte. Besonders bei dem OCR (optischen Zeichenleser), der große Listen (Formen) verwendet, ist die Menge von Berechnungen in dem dritten Bildverarbeitungsschritt vergleichbar zu der in dem ersten Bildverarbeitungsschritt. Die bis jetzt entwickelten LSI-Schaltungen, die bei dem zweiten Bildverarbeitungs­ schritt anwendbar sind, weisen eine Programmierbarkeit auf, die bei der Verarbeitung einer bedingten Verzweigung an­ wendbar ist, aber sie sind nicht so aufgebaut, daß sie die Verarbeitung beschleunigen, die die räumlich parallele Ei­ genschaft von zweidimensionalen Bilddaten verwendet, was zu einer geringen Verarbeitungsgeschwindigkeit führt. LSI- Schaltungen, die bei dem dritten Bildverarbeitungsschritt sortieren, sind bereits entwickelt worden, aber keine LSI- Schaltung, die eine Ähnlichkeitsmeßwert-Berechnungsfunktion und eine Sortierfunktion in dem gleichen Chip verwendet, ist bis jetzt entwickelt worden. Dies kommt dadurch zustan­ de, daß die LSI-Schaltungen, die die Ähnlichkeitsmeßwert- Berechnungsfunktion und die Sortierfunktion in dem gleichen Chip enthalten, begrenzte Anwendungen finden. Auf diese Weise gibt es LSI-Schaltungen, die für jeden der ersten bis dritten Bildverarbeitungsschritte optimal sind, aber es sind im momentanen Stand der Technik keine LSI-Schaltungen verfügbar, welche alle der ersten bis dritten Bildverarbei­ tungsschritte in dem gleichen Chip verarbeiten können.

Der momentane Stand der Technik bei einer Bildverarbei­ tung und bildverarbeitenden LSI-Schaltungen ist vorherge­ hend beschrieben worden und demgemäß hat es der Aufbau ei­ nes Bildverarbeitungssystem erfordert, LSI-Schaltungen an­ zuhäufen, die für jeden der drei ersten bis dritten Bild­ verarbeitungsschritte geeignet sind, und eine Leiterplatte von Grund auf mittels eines Verwendens der LSI-Schaltungen aufzubauen/zu entwickeln. Die Kombination der LSI-Schaltun­ gen, von denen jede einzeln eine Hochgeschwindigkeitsverar­ beitung erlauben kann, verursacht Parasitärkapazitäten auf Verbindungsleitungen, was zu einer niedrigen Verarbeitungs­ geschwindigkeit führt.

Des weiteren besteht ein Bedarf, die Anzahl von Stiften bzw. Kontaktstiften bzw. Anschlußstiften zu ändern, wenn Systemspezifikationen geändert werden, zum Beispiel, wenn eine Filtergröße geändert wird, um es zu ermöglichen, daß unterschiedliche LSI-Schaltungen verwendet werden können. Dies erfordert die Entwicklung einer neuen Leiterplatte.

Auf der Grundlage des zuvor erwähnten Hintergrunds hat sich die technische Herausforderung gezeigt, einen program­ mierbaren Hochgeschwindigkeitsprozessor (eine bildverarbei­ tende LSI-Schaltung) zu entwickeln, die bei allen der er­ sten bis dritten Bildverarbeitungsschritte angewendet wer­ den kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bildverarbeitende LSI-Schaltung mit einer hohen Ge­ schwindigkeit zu schaffen, die bei allen Bildverarbeitungs­ schritten in dem gleichen LSI-Chip anwendbar ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine in hohem Grade programmierbare bildver­ arbeitende LSI-Schaltung schafft, die bei Änderungen der Bildverarbeitungsinhalte (zum Beispiel Änderungen der Fil­ tergröße) in dem LSI-Chip anwendbar ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Auftreten von Wartezeiten in einer bildver­ arbeitenden LSI-Schaltung verringert wird, um eine Verar­ beitung mit einer höheren Geschwindigkeit zu erzielen.

Die vorhergehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine bildverarbeitende LSI-Schaltung bzw. Schaltung eines hohen Integrationsgrads auf: eine Taktsignal-Erzeu­ gungseinrichtung, die einen extern angelegten Grundtakt multipliziert, um einen Takt zu erzeugen; eine Daten-Spei­ chereinrichtung; eine Direktspeicherzugriffs-(DMA)-Übertra­ gungs-Steuereinrichtung, die als Reaktion auf den Grundtakt ein Eingangsdatensignal, das einer Bildverarbeitung zu un­ terwerfen ist, aus einem externen Speicher, der das Ein­ gangsdatensignal speichert, liest und überträgt, um das übertragene Eingangsdatensignal als Reaktion auf ein Schreibadressensignal in die Daten-Speichereinrichtung zu schreiben, wobei das Schreibadressensignal als Reaktion auf den Takt erzeugt wird; einen Anweisungsspeicher, der ein Anweisungscodesignal speichert; und eine Steuereinrichtung, die als Reaktion auf das Anweisungscodesignal, das aus dem Anweisungsspeicher gelesen wird, ein zu dem Takt synchroni­ siertes Leseadressensignal erzeugt, um ein Lesen des Ein­ gangsdatensignals aus der Daten-Speichereinrichtung mittels eines Ausgebens des Leseadressensignals zu steuern.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Daten-Speichereinrichtung bevorzugt eine Mehrzahl von Datenspeichern auf und die Bildverarbeitung weist eine erste und eine zweite Bildverarbeitung auf und die bildver­ arbeitende LSI-Schaltung weist des weiteren auf: eine Mehr­ zahl von Verarbeitungseinheiten eines SIMD- (Einzelanweisungsstrom-Mehrfachdatenstrom)-Typs, die zum Ausführen der ersten Bildverarbeitung mittels einer paral­ lelen Berechnungsverarbeitung als Reaktion auf den Takt in einer entsprechenden Beziehung zu Ausgängen der Mehrzahl von Datenspeichern vorgesehen sind; und einen Nachverarbei­ tungsabschnitt, der zum Ausführen der zweiten Bildverarbei­ tung als Reaktion auf den Takt an Ausgänge der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten angeschlossen ist, um ein Ausgangs­ datensignal nach außen auszugeben.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Mehrzahl von Datenspeichern und die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten bevorzugt erste bis N-te Daten­ speicher bzw. erste bis N-te Verarbeitungseinheiten (N 2) und ein Eingang des ersten Datenspeichers ist an einen Aus­ gang der DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung angeschlossen und Eingänge der zweiten bis N-ten Datenspeicher sind an jeweilige Ausgänge der ersten bis (N-1)-ten Datenspeicher angeschlossen.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Mehrzahl von Datenspeichern bevorzugt getrennt an die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung angeschlossen.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhalten die Mehrzahl von Datenspeichern und die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten bevorzugt erste bis N-te Daten­ speicher bzw. erste bis N-te Verarbeitungseinheiten (N 2) und die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung beinhaltet N Ausgänge (N 2) und die bildverarbeitende LSI-Schaltung weist des weiteren auf: erste bis (N-1)-te Auswahleinrich­ tungen, die Ausgänge aufweisen, die an jeweilige Eingänge der zweiten bis N-ten Datenspeicher angeschlossen sind, wo­ bei ein Eingang einer Auswahleinrichtung, der dem i-ten (2 i N) Datenspeicher entspricht, an einen i-ten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung und einen Ausgang eines (i-1)-ten Datenspeichers angeschlossen ist und wobei die Auswahleinrichtung ihre Eingänge als Reaktion auf ein Auswahlsignal, das aus der Steuereinrichtung ausgegeben wird, umschaltet.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eine Verbindung zwischen dem Eingang des ersten Daten­ speichers und dem ersten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung bzw. eine Verbindung zwischen dem Eingang ei­ ner Auswahleinrichtung, die an den Eingang des i-ten Daten­ speichers und den i-ten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung angeschlossen ist, bevorzugt mittels N ersten Datenbussen gebildet.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen zwischen den Ausgängen der Verarbeitungs­ einheiten und dem Nachverarbeitungsabschnitt bevorzugt mit­ tels jeweiligen zweiten Datenbussen gebildet, die in der Anzahl gleich den Verarbeitungseinheiten sind.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist jeder Datenspeicher bevorzugt eine Mehrzahl von Bän­ ken auf und während die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung als Reaktion auf das Schreibadressensignal das Eingangsda­ tensignal in eine der Mehrzahl von Bänken schreibt, liest die Steuereinrichtung als Reaktion auf das Leseadressensi­ gnal das Eingangsdatensignal, welches in die nächste Bank geschrieben worden ist.

Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung weist die bildverarbeitende LSI-Schaltung bevorzugt des weiteren auf: eine Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuereinrichtung, die zwischen der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten und dem Nachverarbeitungsabschnitt angeschlossen ist, die nur dann entscheidet, ob sich der Nachverarbeitungsabschnitt in einem Wartezustand befindet oder nicht, wenn die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten Verarbeitungsergebnisse ausgibt, wobei die Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuerein­ richtung verursacht, daß die Mehrzahl von Verarbeitungsein­ heiten ein Ausgeben der Verarbeitungsergebnisse stoppt, wenn sich der Nachverarbeitungsabschnitt in dem Wartezu­ stand befindet, wobei es die Verarbeitungseinheitsausgangs­ signal-Steuereinrichtung ermöglicht, daß die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten die Verarbeitungsergebnisse ausgibt, wenn sich der Nachverarbeitungsabschnitt nicht in dem War­ tezustand befindet.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung führt der Nachverarbeitungsabschnitt bevorzugt ein Verbin­ den bzw. Verknüpfen oder Sortieren von Verarbeitungsergeb­ nissen der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten als die zweite Bildverarbeitung aus.

Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die bildverarbeitende LSI-Schaltung bevorzugt des weiteren auf: Dateneingabeports, die parallel angeordnet sind und das extern angelegte Eingangsdatensignal, das an die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten anzulegen ist, zum Übertragen des Eingangsdatensignals zu der DMA-Übertra­ gungs-Steuereinrichtung empfangen; Datenausgabeports, die parallel angeordnet sind und ein Verarbeitungsergebnis des Nachverarbeitungsabschnitts zum Ausgeben des Verarbeitungs­ ergebnisses nach außen empfangen; und einen Verbindungsaus­ gabeport, der ein Verbindungsergebnis des Nachverarbei­ tungsabschnitts zum Ausgeben des Verbindungsergebnisses nach außen empfängt.

Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die bildverarbeitende LSI-Schaltung bevorzugt des weiteren auf: einen Eingangsdatensignal-Ausgabeport, der zum Empfangen des Eingangsdatensignals, das in der Mehrzahl von Datenspeichern verzögert wird, an einen Ausgang des N- ten Datenspeichers angeschlossen ist, um das Eingangsdaten­ signal nach außen auszugeben.

Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist die bildverarbeitende LSI-Schaltung bevorzugt des weiteren auf: einen Verbindungseingabeport, der zum Übertragen des Ergebnisses zu dem Nachverarbeitungsab­ schnitt ein extern angelegtes Verbindungszwischenergebnis empfängt.

Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist jede der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten be­ vorzugt einen ersten Ausgang, der an den Nachverarbeitungs­ abschnitt angeschlossen ist, und einen zweiten Ausgang auf, der mit einen vierten Datenbus an einen Eingang eines Da­ tenspeichers angeschlossen ist, welcher das Eingangsdaten­ signal durch einen dritten Datenbus zu einem ersten Eingang jeder Verarbeitungseinheit überträgt.

Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung sind die Steuereinrichtung und die Mehrzahl von Verar­ beitungseinheiten bevorzugt mit einem Zwischendatenübertra­ gungs-Datenbus zum Übertragen von Zwischendaten der Steuer­ einrichtung zu den Verarbeitungseinrichtungen miteinander verbunden.

Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung sind die ersten bis N-ten Datenspeicher und die ersten bis N-ten Verarbeitungseinheiten zum Übertragen und Anlegen eines Datensignals, das aus einem der ersten bis N-ten Da­ tenspeicher zu allen der ersten bis N-ten Verarbeitungsein­ heiten gelesen wird, bevorzugt mit einem Rundschreibüber­ tragungs-Datenbus miteinander verbunden.

Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist die bildverarbeitende LSI-Schaltung bevorzugt desweiteren auf: N erste Bildverarbeitungsergebnisübertra­ gungs-Datenbusse, die die damit verbundenen ersten Ausgänge der Verarbeitungseinheiten an den Nachverarbeitungsab­ schnitt anschließen; und N Verarbeitungseinheitseingangssi­ gnal-Auswahleinrichtungen, von denen jede einen Eingang, der an einen entsprechenden der N ersten Bildverarbeitungs­ ergebnisübertragungs-Datenbusse angeschlossen ist, und ei­ nen Ausgang aufweist, der an einen zweiten Eingang einer entsprechenden Verarbeitungseinheit angeschlossen ist, wo­ bei die Steuereinrichtung ein Verarbeitungseinheitsein­ gangssignal-Auswahlsignal zu den N Verarbeitungseinheits­ eingangssignal-Auswahleinrichtungen ausgibt, um Ausgangssi­ gnale aus den N Verarbeitungseinheiteingangssignal-Auswahl­ einrichtungen zu steuern.

Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist die Steuereinheit bevorzugt auf: ein Steuerregi­ ster, das ein Steuerinformationssignal zum Erzeugen eines Steuersignals in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung hält; und eine Register-Auswahleinrichtung, die Daten, die aus dem Rundschreibübertragungs-Datenbus gelesen werden, und Daten, die aus dem Zwischendatenübertragungs-Datenbus gele­ sen werden, selektiv zu dem Steuerregister ausgibt.

Bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung multi­ pliziert die Taktsignal-Erzeugungseinrichtung den Grund­ takt, um den Takt zu erzeugen, um den Takt zu der DMA-Über­ tragungs-Steuereinrichtung, dem Anweisungsspeicher und der Steuereinrichtung auszugeben. Nach einem Empfang des Grund­ takts liest und überträgt die DMA-Übertragungs-Steuerein­ richtung als Reaktion auf den Grundtakt das Eingangsdaten­ signal aus dem externen Speicher. Die zu diesem Zeitpunkt erzeugte Wartezeit wird von der DMA-Übertragungs-Steuerein­ richtung angepaßt. Die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung schreibt das übertragene Eingangsdatensignal als Reaktion auf das zu dem Takt synchronisierte Schreibadressensignal in die Daten-Speichereinrichtung.

Die Steuereinrichtung liest das Anweisungscodesignal als Reaktion auf den Takt aus dem Anweisungsspeicher, um als Reaktion auf das Anweisungscodesignal das zu dem Takt synchronisierte Leseadressensignal zu erzeugen. Die Steuer­ einrichtung gibt das Leseadressensignal zu der Daten-Spei­ chereinrichtung aus, um das Eingangsdatensignal aus der Da­ ten-Speichereinrichtung zu lesen.

Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung das Schreibadressen­ signal zu den Datenspeichern aus, um das Eingangsdatensi­ gnal synchron zu dem Takt in die Datenspeicher zu schrei­ ben. Die Steuereinrichtung gibt das Leseadressensignal zu den Datenspeichern aus, um das Eingangsdatensignal synchron zu dem Takt aus den Datenspeichern zu lesen. Dies veranlaßt die Datenspeicher, das gelesene Eingangsdatensignal zu den dazu entsprechenden Verarbeitungseinheiten auszugeben.

Die Verarbeitungseinheiten, die das Eingangsdatensignal empfangen, führen als Reaktion auf den Takt die erste Bild­ verarbeitung mittels der parallelen Berechnungsverarbeitung aus, um das Ergebnis zu dem Nachverarbeitungsabschnitt aus­ zugeben.

Nach einem Empfang des Ergebnisses der ersten Bildver­ arbeitung führt der Nachverarbeitungsabschnitt als Reaktion auf den Takt die zweite Bildverarbeitung aus, um das Verar­ beitungsergebnis als das Ausgangsdatensignal nach außen auszugeben.

Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung das Schreibadressen­ signal zu den N Datenspeichern aus und gibt das Eingangsda­ tensignal zu dem ersten Datenspeicher aus. Die Steuerein­ richtung gibt das zum dem Schreibadressensignal synchroni­ sierte Leseadressensignal zu den Datenspeichern aus. Das Eingangsdatensignal, das als Reaktion auf das Leseadressen­ signal aus dem ersten Datenspeicher gelesen wird, wird an die erste Verarbeitungseinheit angelegt und wird als Reak­ tion auf das Schreibadressensignal in den zweiten Daten­ speicher geschrieben. Danach werden alle der dritten bis N- ten Datenspeicher als Reaktion auf das Schreibadressensi­ gnal mit dem Eingangsadressensignal, das aus dem vorherge­ henden Datenspeicher ausgegeben wird, beschrieben und geben als Reaktion auf das Leseadressensignal das darin gespei­ cherte Eingangsdatensignal an die entsprechende Verarbei­ tungseinheit und den nächsten Datenspeicher aus.

Bei dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung über­ trägt und schreibt die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung das extern angelegte Eingangsdatensignal in die Datenspei­ cher. Alle Verarbeitungseinheiten empfangen das Eingangsda­ tensignal, das aus dem entsprechenden Datenspeicher gelesen wird, um die erste Bildverarbeitung auszuführen.

Bei dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung steu­ ern die Steuereinrichtung und die Auswahleinrichtung das Eingangsdatensignal, das in die Datenspeicher geschrieben und aus ihnen gelesen wird. Das heißt, wenn die Auswahlein­ richtung als Reaktion auf das Auswahlsignal, das aus der Steuereinrichtung ausgegeben wird, den Eingang des i-ten Datenspeichers (2 i N) an den i-ten Ausgang der DMA- Übertragungs-Steuereinrichtung anlegt, wird das Eingangsda­ tensignal, das aus dem i-ten Ausgang der DMA-Übertragungs- Steuereinrichtung übertragen wird, direkt an den i-ten Da­ tenspeicher angelegt. Selbstverständlich wird das Eingangs­ datensignal, das aus dem ersten Ausgang der DMA-Übertra­ gungs-Steuereinrichtung übertragen wird, direkt an den er­ sten Datenspeicher angelegt.

Wenn die Auswahleinrichtung den Eingang des i-ten Da­ tenspeichers mit dem Ausgang des (i-1)-ten Datenspeichers verbindet, legt die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung an­ dererseits lediglich an seinem ersten Ausgang das extern angelegte Eingangsdatensignal an den ersten Datenspeicher an. Der erste Datenspeicher wird als Reaktion auf das Schreibadressensignal mit dem Eingangsdatensignal beschrie­ ben und legt das darin gespeicherte Eingangsdatensignal als Reaktion auf das zu dem Schreibadressensignal synchroni­ sierte Leseadressensignal an den zweiten Datenspeicher an. Jeder der zweiten bis N-ten Datenspeicher (i-ter Datenspei­ cher) wird synchron zu dem Ausgangssignal des (i-1)-ten Da­ tenspeichers mit dem Eingangsdatensignal beschrieben, das aus dem (i-1)-ten Datenspeicher ausgegeben wird und gibt das darin gespeicherte Eingangsdatensignal synchron zu der Schreibfunktion zu dem (i+1)-ten Datenspeicher aus.

Bei dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Eingangsdatensignal, das aus dem ersten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung aus gegeben wird, durch den ersten der ersten Datenbusse zu dem Eingang des ersten Datenspeichers übertragen. Das Eingangsdatensignal, das aus jedem der zweiten N-ten Ausgänge (i-ter Ausgang) der DMA- Übertragungs-Steuereinrichtung ausgegeben wird, wird durch den i-ten der ersten Datenbusse zu dem Eingang der i-ten Auswahleinrichtung übertragen.

Bei dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung über­ trägt jede Verarbeitungseinheit das Ausgangsergebnis der ersten Bildverarbeitung durch den entsprechenden der zwei­ ten Datenbusse zu dem Nachverarbeitungsabschnitt.

Bei dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Schreiben und Lesen des Eingangsdatensignals in die Da­ tenspeicher auf eine Weise ausgeführt, die nachstehend be­ schrieben ist. Während das Eingangsdatensignal in eine der Mehrzahl von Bänken geschrieben wird, wird das Eingangsda­ tensignal aus der nächsten Bank gelesen, die das Eingangs­ datensignal synchron zu der Schreibfunktion speichert.

Bei dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung er­ faßt die Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuereinrich­ tung ob sich der Nachverarbeitungsabschnitt in dem Warte zu­ stand befindet oder nicht, wenn die Mehrzahl von Verarbei­ tungseinheiten den Schritt eines Ausgebens ihrer Verarbei­ tungsergebnisse erreicht. Wenn sich der Nachverarbeitungs­ abschnitt nicht in dem Wartezustand befindet, ermöglicht es die Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuereinrichtung, daß die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, die ersten Bildverarbeitungsergebnisse ausgibt. Wenn sich der Nachver­ arbeitungsabschnitt im Wartezustand befindet, verursacht die Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuereinrichtung, daß die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten ein Ausgeben der Verarbeitungsergebnisse stoppt, und dann unterbrechen die Verarbeitungseinheiten ihren Betrieb in den Warte zu­ stand bei dieser Stufe.

Bei dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Nachverarbeitungsabschnitt die Verbindungs- und Sor­ tierfunktionen auf.

Bei dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das extern angelegte Eingangsdatensignal durch die Daten­ eingabeports, die parallel angeordnet sind, zu der DMA- Übertragungs-Steuereinrichtung übertragen. Der Nachverar­ beitungsabschnitt gibt abhängig von den Inhalten der Bild­ verarbeitung das Verarbeitungsergebnis durch die Datenaus­ gabeports, die parallel angeordnet sind, oder den Verbin­ dungsausgabeports nach außen aus.

Bei dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt der N-te Datenspeicher das darin gespeicherte Eingangsda­ tensignal unter dem Steuern des Leseadressensignals, das aus der Steuereinrichtung ausgegeben wird, zu dem Ausgabe­ port aus. Dies ermöglicht es, das Eingangsdatensignal, das in der Mehrzahl von Datenspeichern verzögert wird, durch den Ausgabeport nach außen auszugeben.

Bei dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das extern angelegte Verbindungszwischenergebnis durch den Verbindungseingabeport zu dem Nachverarbeitungsab­ schnitt übertragen. Der Nachverarbeitungsabschnitt empfängt das Verbindungszwischenergebnis, um das nachfolgende Ver­ binden weiterhin durchzuführen, um das Verbindungsergebnis durch den Verbindungsausgabeport nach außen auszugeben.

Bei dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung geben alle Datenspeicher das darin gespeicherte Eingangsda­ tensignal durch den dritten Datenbus zu der entsprechenden Verarbeitungseinheit aus. Danach legen alle Verarbeitungs­ einheiten das Berechnungsergebnis durch den vierten Daten­ bus an den entsprechenden Datenspeicher an.

Bei dem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung überträgt die Steuereinrichtung die Zwischendaten durch den Zwischendatenübertragungs-Datenbus zu den Verarbeitungsein­ heiten.

Bei dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Datensignal durch den Rundschreibübertragungs-Da­ tenbus zu allen Verarbeitungseinheiten übertragen, wenn ei­ ner der N Datenspeicher das darin gespeicherte Datensignal zu dem Rundschreibübertragungs-Datenbus ausgibt. Dies er­ möglicht es, daß die Verarbeitungseinheiten die Berechnung mittels eines Verwendens der Zwischendaten und dem Datensi­ gnal auf dem Rundschreibübertragungs-Datenbus ausführen.

Bei dem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wählt jede Verarbeitungseinheitseingangssignal-Auswahlein­ richtung einen der N ersten Bildverarbeitungsergebnisüber­ tragungs-Datenbusse aus, welcher als Reaktion auf das Ver­ arbeitungseinheitseingangssignal-Auswahlsignal, das aus der Steuereinrichtung ausgegeben wird, angeschlossen ist, um das Datensignal auf dem ausgewählten Datenbus zu der ent­ sprechenden Verarbeitungseinheit aus zugeben.

Bei dem achzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Berechnungsergebnisse der Verarbeitungseinheiten durch den vierten Datenbus in den Datenspeichern gespei­ chert. Ein Datenspeicher gibt das Berechnungsergebnis durch den Rundschreibübertragungs-Datenbus zu der Register-Aus­ wahleinrichtung aus. Des weiteren wird das Datensignal auf den Zwischendatenübertragungs-Datenbus an die Register-Aus­ wahleinrichtung angelegt. Danach wählt die Register-Aus­ wahleinrichtung eines der zwei angelegten Datensignale aus, um das ausgewählte Eingangssignal an das Register anzule­ gen.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die Verbindungen zwi­ schen einer bildverarbeitenden LSI-Schaltung und externen Speichern darstellt; die

Fig. 2 bis 5 Blockschaltbilder von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß ei­ nem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild von Datenspeichern der bild­ verarbeitenden LSI-Schaltung des ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels;

Fig. 7 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 ein Beispiel von Bilddaten;

Fig. 9 schematisch Flüsse von Bilddaten, die in die Da­ tenspeicher geschrieben und aus ihnen gelesen werden, des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in zeitlicher Rei­ henfolge;

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild eines I/O- Port-Abschnitts bzw. Eingabe/Ausgabe-Port-Abschnitts der bildverarbeitenden LSI-Schaltung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 11 ein schematisches Blockschaltbild eines vergrö­ ßerten Maßstabs eines Dateneingabeabschnitts des I/O-Port- Abschnitts der bildverarbeitenden LSI-Schaltung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 12 ein schematisches Blockschaltbild des I/O-Port- Abschnitts der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Verbin­ dungs/Sortierabschnitts der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 14 schematisch eine Eingabe und Ausgabe von Ver­ bindungsdaten in einer Mehrzahl von LSI-Strukturen, die an einer bildverarbeitenden LSI-Schaltung des zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels angewendet werden;

Fig. 15 ein schematisches Blockschaltbild der Eingabe und Ausgabe der Verbindungsdaten in der Mehrzahl der LSI- Strukturen, die an der bildverarbeitenden LSI-Schaltung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels angewendet wird;

Fig. 16 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 ein Blockschaltbild von jeweiligen Abschnitten der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem achten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Abänderung von Fig. 21;

Fig. 23 ein Blockschaltbild des Datenspeichers, wenn eine Bank B des Datenspeichers in dem zweiten Bildverarbei­ tungsschritt als eine Referenztabelle verwendet wird; die

Fig. 24 bis 29 Blockschaltbilder der gesamten bildverarbeitenden LSI-Schaltung;

Fig. 30 ein Blockschaltbild einer Verarbeitungseinheit;

Fig. 31 ein Blockschaltbild eines DMA-Übertragungs- Steuerabschnitts;

Fig. 32 ein Blockschaltbild eines Datenspeicheradres­ sen-Generators bzw. DM-Schreibadressen-Generators;

Fig. 33 ein Blockschaltbild eines Externdatenleseadres­ sen-Generators;

Fig. 34 ein Blockschaltbild eines DMA-Steuerabschnitts;

Fig. 35 Funktionen eines DMA-Steuerregisters;

Fig. 36 eine Bitzuweisung für das DMA-Steuerregister; die

Fig. 37 und 38 Blockschaltbilder eines internen Aufbaus des Verbindungs/Sortierabschnitts;

Fig. 39 Funktionen eines Steuerregisters des Verbin­ dungs/Sortierabschnitts;

Fig. 40 eine Bitzuweisung für ein Verbindungsbetriebs­ arten-Register;

Fig. 41 ein Zeitablaufsdiagramm einer Datenübertragung in die bildverarbeitende LSI-Schaltung; und

Fig. 42 ein Zeitablaufsdiagramm einer Datenübertragung aus der bildverarbeitenden LSI-Schaltung.

Es folgt die Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ beispielen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das die Verbindungen zwischen einer bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 (Bildprozessor) und externen Speichern gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung darstellt. Es wird Bezug auf Fig. 1 genommen. Ein Datenspeicher M1 speichert darin Bilddaten V₁ (Bildelementdaten) und emp­ fängt ein Leseadressensignal A_d1 (Eingangsdatenübertragungs-Taktsignal) von der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1, um die Bilddaten V₁ auf eine Ra­ sterabtastungsweise zu der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 auszugeben.

Ein Datenspeicher M2 speichert als Reaktion auf ein Schreibadressensignal A_d2 von der bildverarbeitenden LSI- Schaltung 1 ein Signal V₂, das das Bildverarbeitungsergeb­ nis der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 anzeigt, um das gespeicherte Signal V₂ als Reaktion auf ein Leseadressensi­ gnal A_d3 zu der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 auszuge­ ben. Ein Formenspeicher M3 speichert darin ein Signal V₃, das Formendaten (Listendaten) anzeigt, um das Signal V₃ als Reaktion auf ein Leseadressensignal A_d4 zu der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1 aus zugeben.

Eine Grundtaktsignal-Erzeugungsschaltung 11 erzeugt ein Grundtaktsignal CLK, um das Grundtaktsignal CLK als einen Systemtakt der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 auszuge­ ben. Die Adressensignale A_d1 bis A_d4 werden als Reaktion auf das Grundtaktsignal CLK ausgegeben. Das heißt, die Fre­ quenz der Adressensignale A_d1 bis A_d4, die als die Ein­ gangs/Ausgangsdatenübertragungs-Taktsignale dienen, ist die gleiche, wie die des Grundtaktsignals CLK.

Ein Datendurchgang zwischen der bildverarbeitenden LSI- Schaltung 1 und den externen Speichern M1 bis M3 ist allge­ mein wie nachfolgend beschrieben. In einem ersten Bildver­ arbeitungsschritt (Vorverarbeitung) führt die bildverarbei­ tende LSI-Schaltung 1 nach einem Empfang der Bilddaten V₁ von dem Datenspeicher M1 die Vorverarbeitung durch, um das Vorverarbeitungsergebnis als das Signal V₂ in den Daten­ speicher M2 zu schreiben. Die bildverarbeitende LSI-Schal­ tung 1 empfängt dann das Signal V₂, das das Vorverarbei­ tungsergebnis anzeigt, von dem Datenspeicher M2, um einen zweiten Bildverarbeitungsschritt (Eigenschaftsextraktion) durchzuführen, um das Ergebnis in dem Datenspeicher M2 zu speichern. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 führt dann einem dritten Bildverarbeitungsschritt (Gleichheitsprüfung) aus. Das heißt, die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 emp­ fängt das Ergebnis des zweiten Bildverarbeitungsschritts von dem Datenspeicher M2 und empfängt ebenso das Signal V₃ von dem Formenspeicher M3, um eine Gleichheitsprüfung durchzuführen. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 schreibt das Ergebnis als das Signal V₂ in den Datenspei­ cher M2.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der gesamten bildver­ arbeitenden LSI-Schaltung 1 gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung. Zum Zwecke der Veran­ schaulichung zeigt Fig. 2 die bildverarbeitende LSI-Schal­ tung 1 als durch eine Grenzlinie 1L in zwei Abschnitte 1α und 1β zweigeteilt. Die Abschnitte 1α und 1β sind in den Fig. 3 bzw. 4 dargestellt. Die Struktur der bildverar­ beitenden SLI-Schaltung 1 wird nun unter Bezugnahme auf die Blockschaltbilder in den Fig. 3 und 4 beschrieben.

In den Fig. 3 und 4 bezeichnen die Bezugszeichen 1-1 bis 1-3 erste bis dritte Verarbeitungseinheiten (ebenso als PU bezeichnet) des SIMD-Typs; die Bezugszeichen 2-1 bis 2-3 bezeichnen erste bis dritte Datenspeicher (ebenso als DM bezeichnet) die jeweils den ersten bis dritten Verarbei­ tungseinheiten 1-1 bis 1-3 des SIMD-Typs zugeordnet sind; das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Adressen-Erzeugungsab­ schnitt, der ein Lese/Schreibeadressensignal 29 für die er­ sten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 erzeugt; das Be­ zugszeichen 4 bezeichnet einen DMA-Übertragungs-Steuerab­ schnitt, der eine DMA-(Direktspeicherzugriffs)-Übertragung zwischen den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 und den externen Datenspeichern M1 bis M3 (Fig. 1) steuert; das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Nachverarbeitungsab­ schnitt, der einen Eingang aufweist, der an Ausgänge der ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 ange­ schlossen ist und der in dem ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel eine Verbindungs-(Summier)/Sortierfunktion aufweist; das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Extern­ schnittstellenabschnitt; das Bezugszeichen 7 bezeichnet ei­ nen Anweisungsspeicher, der ein Anweisungscodesignal (Anweisungssignal), das für alle Bestandteile der bildver­ arbeitenden LSI-Schaltung benötigt wird, hält; das Bezugs­ zeichen 8 bezeichnet einen Ablaufs-Steuerabschnitt, der aus dem Anweisungscodesignal, das aus dem Anweisungsspeicher 7 gelesen wird, ein Steuersignal 20 erzeugt, das für das Steuern der Bestandteile der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung 1 benötigt wird; und das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Taktsignal-Erzeugungsschaltung, die eine Takt-Multi­ plikationsfunktion aufweist, die mittels eines PLL (Phasenregelkreises = Phase-Locked-Loop) erzielt wird.

Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen I/O-Port-Ab­ schnitt; die Bezugszeichen 54 und 56 bezeichnen Ausgangsda­ tensignale; das Bezugszeichen CLK1 bezeichnet ein Taktsi­ gnal (interner Takt), der mittels eines Multiplizierens des Grundtaktsignals CLK erzeugt wird. Die Datenübertragung und Verbindung zwischen dem DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 und den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 sind in Fig. 5 gezeigt, welche eine Struktur eines Bereichs 1-P1 darstellt, der mittels der gestrichelten Linien in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist. Die Datenübertragung und Verbin­ dung zwischen den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 und dem Nachverarbeitungsabschnitt 5 sind in Fig. 7 gezeigt, welche eine Struktur eines Bereichs 1-P2 darstellt, die mittels der strichpunktierten Linien in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist.

Die Bildverarbeitung, die gleichzeitig von den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 durchgeführt wird, wird allgemein als eine erste Bildverarbeitung be­ zeichnet. Die Bildverarbeitung, die von dem Nachbearbei­ tungsabschnitt 5 durchgeführt wird, der das Ergebnis der ersten Bildverarbeitung empfängt, wird allgemein als eine zweite Bildverarbeitung bezeichnet.

Der Ablaufs-Steuerabschnitt 8 und der Adressen-Erzeu­ gungsabschnitt 3 werden als eine Steuereinrichtung bezeich­ net. Der Externschnittstellenabschnitt 6 beinhaltet ein Re­ gister (nicht gezeigt), das ein Eingangsdatensignal emp­ fängt, das aus dem DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 gele­ sen wird. Das Register empfängt externe Eingangsdaten, um die Daten zu den ersten bis dritten DMs 2-1 bis 2-3 zu übertragen. Das Register und der DMA-Übertragungs-Steuerab­ schnitt 4 werden als eine DMA-Übertragungs-Steuereinrich­ tung bezeichnet.

In Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen 40-1 und 40-2 Auswahlschaltungen (Auswahleinrichtungen); das Bezugszei­ chen 41-1 bezeichnet ein Auswahlbefehlssignal (Auswahlsignal), das Auswahlbefehlscodes für die Auswahl­ schaltungen 40-1 und 40-2 anzeigt; die Bezugszeichen 25-1 bis 25-3 bezeichnen erste Datenleitungen (vierte Daten­ busse), die die Ausgangssignale (zweite Ausgangssignale) aus den ersten bis Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 zu den jeweiligen ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2- 3 zurückschreiben; die Bezugszeichen 26-1 bis 26-3 bezeich­ nen zweite Datenleitungen (dritte Datenbusse, die an die ersten Eingänge der Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 an­ geschlossen sind), die Daten übertragen, die aus den jewei­ ligen ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 gelesen werden; die Bezugszeichen 79-1 bis 79-3 bezeichnen vierte Datenleitungen (fünfte Datenbusse), die Daten aus den je­ weiligen ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 übertragen; das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein Schreib/Leseadressensignal (das synchron zu dem Takt CLK1 ist) für die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3, welches von den DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 erzeugt wird; das Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Schreib/Leseadressensignal (das den Adressensignalen A_d1 bis A_d4 in Fig. 1 entspricht) für die externen Datenspei­ cher, welches von dem DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 erzeugt wird; das Bezugszeichen 29 bezeichnet ein Schreib/Leseadressensignal (das synchron zu dem Takt CLK1 ist) für die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3, welches von dem Adressen-Erzeugungsabschnitt 3 erzeugt wird; die Bezugszeichen 30-1 bis 30-3 bezeichnen dritte Da­ tenleitungen (erste Datenbusse), die die Bilddaten V₁ und V₂ (Bildsignale) und ein Formendatensignal V₃, welche aus den externen Datenspeichern M1 bis M3 (Fig. 1) DMA-übertra­ gen werden, zu den jeweiligen ersten bis dritten Datenspei­ chern 2-1 bis 2-3 überträgt; das Bezugszeichen 33-1 be­ zeichnet eine Datenleitung, die ein Datensignal, das aus einer Adresse des ersten Datenspeichers 2-1 gelesen wird, die mittels des Leseadressensignals 29 gezeigt ist, zu dem zweiten Datenspeicher 2-2 überträgt; das Bezugszeichen 33-2 bezeichnet eine Datenleitung, die ein Datensignal, das aus einer Adresse des zweiten Datenspeichers 2-2 gelesen wird, die mittels des Adressensignals 29 gezeigt ist, zu dem dritten Datenspeicher 2-3 überträgt; das Bezugszeichen 33-3 bezeichnet eine Datenleitung, die ein Datensignal, das aus einer Adresse des dritten Datenspeichers 2-3 gelesen wird, die mittels des Adressensignals 29 gezeigt ist, ausgibt.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die externen Eingangsdaten, die der Bildverarbeitung zu un­ terwerfen sind, auf den Datenleitungen 30-1 bis 30-3 mit­ tels des DMA-Übertragungs-Steuerabschnitts 4 zu den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 übertragen. Danach erzeugt der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 eine Schreibadresse, um die Schreibadresse durch den Adressbus (entspricht dem Schreibadressensignal) 27 an die Datenspei­ cher 2-1 bis 2-3 anzulegen. Da die externen Daten mittels eines Lesens der Daten, die in den ersten bis dritten Da­ tenspeichern 2-1 bis 2-3 gespeichert sind, verarbeitet wer­ den, sind die interne Berechnung in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 und die externe Datenübertragung getrennt, wodurch eine bildverarbeitende LSI-Schaltung erzielt wird, bei welcher die externe Datenübertragung, wenn diese mit einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt wird, die in­ terne Hochgeschwindigkeitsberechnung nicht beeinflußt. Der Adressen-Erzeugungsabschnitt 3 erzeugt das Leseadressensi­ gnal 29 zum Lesen von Daten aus den ersten bis dritten Da­ tenspeichern 2-1 bis 2-3 unter dem Steuern des Ablaufs- Steuerabschnitts 8. Die Datenspeicher 2-1 bis 2-3 können eine Mehrzahl von Bänken beinhalten, so daß die DMA-Über­ tragung und die Schreib/Lesefunktion mittels einer Anwei­ sungsfunktion auf unterschiedliche Bänke gesetzt werden, was größere Wirkungen der vorliegenden Erfindung schafft.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung von Merkmalen und einer Funktionsweise der jeweiligen Abschnitte des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Bei einer Bildverarbei­ tung benötigt eine Berechnung von Daten eines neuen Bild­ elements eine Mehrzahl von Taktzyklen. Für eine Realzeit- Bildverarbeitung muß die Durchsatzgeschwindigkeit des ex­ ternen Dateneingangssignals mit der Durchsatzgeschwindig­ keit eines neuen Bilddatenausgangssignals, das aus vorher­ gehend übertragenen Daten (auf eine aufeinanderfolgende Weise) berechnet worden ist, übereinstimmen. Wenn die Takt­ frequenz für die Übertragung von externen Daten zu den in­ ternen Datenspeichern 2-1 bis 2-3 mit der Taktfrequenz übereinstimmt, die für die jeweiligen Bestandteile, wie zum Beispiel für die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3, der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 benö­ tigt wird, wird keine Realzeitverarbeitung durchgeführt, wenn die Eingangsdatenübertragung in einem Taktzyklus been­ det ist. Um dieses Problem zu lösen, ist in dem ersten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel die Taktsignal-Erzeugungs­ schaltung 9 vorgesehen, die die Takt-Multiplikationsfunkti­ on aufweist. Die Taktsignal-Erzeugungsschaltung 9 kann ins­ besondere einen PLL-(Phasenregelkreis)-Aufbau aufweisen. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem eine Datenberechnung typischerweise drei Maschinenzyklen benö­ tigt, erzeugt die Taktsignal-Erzeugungsschaltung 9 ein Taktsignal CLK1, das eine dreifache Frequenz der Frequenz des Taktsignals CLK für eine externe Eingangsdatenübertra­ gung aufweist, um das Taktsignal CLK1 als einen Takt für die Bestandteile der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 zu verwenden, wodurch das Problem gelöst ist. Im allgemeinen wird die Frequenz des Taktsignals CLK mit n multipliziert, wenn die Datenberechnung in n Maschinenzyklen durchgeführt wird (n 2).

Bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb in der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung ist es technisch schwierig, einen externen Anweisungscode, der ein Verarbeitungsverfahren bzw. eine Verarbeitungsprozedur anzeigt, für jeden Zyklus an die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 anzulegen. Dies folgt aus dem größeren Einfluß von Parasitärkapazitäten in Verbindungsleitungen auf der Leiterplatte als in der bild­ verarbeitenden LSI-Schaltung. Um eine Hochgeschwindigkeits­ verarbeitung mittels einer Multiplikation der Frequenz des System-Taktsignals CLK durchzuführen, ist es wichtig, den Anweisungsspeicher 7 in der gleichen bildverarbeitenden LSI-Schaltung anzuordnen. In dem ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Anweisungsspeicher in der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1 angeordnet, wie es in Fig. 3 ge­ zeigt ist.

Eine Programmierbarkeit ist für ein Ausführen der Bild­ vorverarbeitung (erster Bildverarbeitungsschritt), der Ei­ genschaftsextraktion (zweiter Bildverarbeitungsschritt) und der Gleichheitsprüfung (dritter Bildverarbeitungsschritt) in der gleichen bildverarbeitenden LSI-Schaltung wichtig. Jedoch verursacht eine Datenübertragung aus den externen Datenspeichern M1, M2 und M3 zu den ersten bis dritten Da­ tenspeichern 2-1 bis 2-3 in der bildverarbeitenden LSI- Schaltung 1 mittels eines Verwendens der Anweisungscodes wie in der herkömmlichen Bildverarbeitung DSP, daß die bildverarbeitende LSI-Schaltung in einen Wartezustand ver­ setzt wird, bis die externe Niedergeschwindigkeitsdaten­ übertragung beendet ist, was den Hochgeschwindigkeitsbe­ trieb beeinflußt. Somit wird die DMA-Übertragung ohne An­ weisungscodes wichtig. Der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 schafft die DMA-Übertragung. Der DMA-Übertragungs-Steuer­ abschnitt 4 beinhaltet eine Mehrzahl von Steuerregistern, welche Startadressen der zu lesenden externen Speicher M1 bis M3 und Anweisungsdaten speichern, die eine Information und dergleichen über die Anzahl von Bildelementen von Bild­ daten, die aus den externen Speichern M1 und M2 abzurufen sind, anzeigen. Die Steuerregister werden mittels eines Da­ teneingangsübertragungs-Startbefehlssignals aus dem Ab­ laufs-Steuerabschnitt 8 gesteuert, um als Reaktion auf die Anweisung in den Registern das Leseadressensignal 28 mit einer Übertragungsfrequenz des Taktsignals CLK auszugeben.

Auf diese Weise führt der DMA-Übertragungs-Steuerab­ schnitt 4 die Leseübertragung des Eingangsdatensignals aus den externen Speichern M1 bis M3 als ein System aus, das unterschiedlich zu dem Anweisungsspeicher 7 ist, der die Anweisungscodes zum Steuern einer internen Verarbeitung der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 hält. Dies ermöglicht es, daß der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 die Warte­ zeit während der Dateneingabe und -übertragung anpaßt. So­ mit können sich der Ablaufs-Steuerabschnitt 8 und der Adressen-Erzeugungsabschnitt 3 einem Schreiben und Lesen von Daten zuwenden, die von dem DMA-Übertragungs-Steuerab­ schnitt 4 übertragen werden.

Der Anweisungscode kann die Lese/Schreibeadressenerzeu­ gung für die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 mit dem Adressen-Erzeugungsabschnitt 3 unabhängig von der DMA-Übertragung ausführen.

Das kennzeichnenste Merkmal einer Bildverarbeitung ist eine Datenunabhängigkeit. Eine große Anzahl von bildverar­ beitenden LSI-Schaltungen, die zum Beschleunigen der Bild­ vorverarbeitung entwickelt worden sind, weisen eine Archi­ tektur eines SIMD-(Einzelanweisungsstrom-Mehrdatenstrom)- Typs auf, welche eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten für eine parallele Verarbeitung mittels der Verarbeitungs­ einheiten beinhaltet. Dies ermöglicht es, daß die Vielfa­ chen der Frequenz des internen Taktsignals CLK1 praktische Werte aufweisen. Zum Beispiel ist bei der räumlichen Filte­ rung einer Bildelementgröße von 3 × 3 das Vielfache 9, wenn keine Verarbeitungseinheiten des SIMD-Typs verwendet wer­ den. Jedoch ist das Vielfache 3, wenn drei Verarbeitungs­ einheiten 1-1 bis 1-3 des SIMD-Typs verwendet werden, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, welches die Architektur des SIMD-Typs ausführt.

Für die Eigenschaftsextraktion und Gleichheitsprüfung, die eine ähnliche Datenunabhängigkeit aufweisen, sind keine bildverarbeitenden LSI-Schaltungen, die eine parallele Ver­ arbeitungsarchitektur aufweisen, entwickelt worden. Der technische Grund dafür ist der, daß sich die Anzahl von I/O-Stiften bzw. Eingabe/Ausgabe-Stiften in proportionaler Beziehung zu der Anzahl von Verarbeitungseinheiten, die parallel angeordnet sind, erhöht, wenn die Verarbeitungs­ einheiten in der LSI-Schaltung enthalten sind. Einige ein­ zelne Bildverarbeitungsalgorithmen benötigen Ausgänge der Anzahl, welche proportional zu der Anzahl von Verarbei­ tungseinheiten ist, die parallel angeordnet sind. Jedoch sind von dem Standpunkt eines Bildverarbeitungssystems die parallelen Ausgangsdaten mittels eines anderen Verfahrens gruppiert, um einen geringen Grad einer Parallelität vorzu­ sehen. Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel ist so an­ geordnet, daß die Verfahren, mittels welcher der Grad einer Parallelität verringert wird, auf der Grundlage der zuvor erwähnten Bildsystemcharakteristiken in einem einzigen LSI- Chip enthalten sind, um das Problem der Anzahl von Stiften zu lösen. Aus diesem Grund beinhaltet die LSI-Schaltung 1 den Nachverarbeitungsabschnitt 5.

Die Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 des SIMD-Typs führen einen Betrieb des gleichen Typs parallel durch, um die Ergebnisse gleichzeitig auszugeben. Somit unterscheiden sich die Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 des SIMD-Typs voneinander lediglich durch Eingangsdaten. Der Nachverar­ beitungsabschnitt 5 ist eine Arithmetikfunktionseinheit, die die Ausgangsdaten (die Ergebnisse der ersten Bildverar­ beitung) aus den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 des SIMD-Typs empfängt, die die parallele Be­ rechnungsverarbeitung durchführen, und das verarbeitete Er­ gebnis als das Ausgangsdatensignal 54 zu dem externen Spei­ cher M2 ausgibt. In dem ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel führt der Nachverarbeitungsabschnitt 5 zum Beispiel ein Verbinden/Sortieren durch. Der Nachverarbeitungsab­ schnitt 5 führt mittels einer Programmsteuerung selektiv ein Verbinden und Sortieren aus. Dies ist lediglich ein Beispiel und es können verschiedene Funktionen betrachtet werden, die die zuvor beschriebenen Anforderungen mit ähn­ lichen Wirkungen des ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels und demgemäß der vorliegenden Erfindung erfüllen.

Wenn der Nachverarbeitungsabschnitt 5 als eine Sortier­ einrichtung bei der Gleichheitsprüfung dient, empfängt der Nachverarbeitungsabschnitt 5 Daten, die unabhängig von den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 be­ stimmt worden sind. Der Nachverarbeitungsabschnitt 5 sor­ tiert die Daten, um einen Ähnlichkeitsmeßwert zu bestimmen. Das Ausgangssignal, das nach der Wiederholung des Verarbei­ tungsablaufs benötigt wird, ist das Sortierergebnis (Ähnlichkeitsmeßwert-Entscheidungsergebnis), nicht die Zwi­ schenausgangsdaten aus den ersten bis dritten Verarbei­ tungseinheiten 1-1 bis 1-3. Für gewöhnlich muß das Sortier­ ergebnis nicht parallel ausgegeben werden. Dies ist bei ei­ ner Verringerung der Anzahl von Ausgangsdatenstiften in dem I/O-Port-Abschnitt 10 äußerst wirkungsvoll.

Wenn der Nachverarbeitungsabschnitt 5 als eine Verbin­ dungseinrichtung dient, wird eine Summieren der Bildvorver­ arbeitung (Produktsummenoperation) in dem Nachverarbei­ tungsabschnitt 5 durchgeführt. Folglich wird die Anzahl von Ausgangsstiften erkennbar verringert. Auf diese Weise ist der Nachverarbeitungsabschnitt 5, der als eine Verbin­ dungs/Sortiereinheit dient, auf eine Mehrzahl von Bildver­ arbeitungsoperationen (erste bis dritte Bildverarbeitungs­ schritte) in der gleichen bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 anwendbar, was eine Verringerung der Anzahl von Ausgangs­ datenstiften mit einem kleinen Schaltungsmaßstab für eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung ermöglicht.

In den ersten und nachfolgenden bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispielen wird ein direktes Anlegen von Daten aus den externen Speichern M1 bis M3 an die ersten bis dritten Ver­ arbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 unterdrückt. Das direkte Anlegen von externen Daten an die ersten bis dritten Verar­ beitungseinheiten 1-1 bis 1-3 verursacht, daß die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 in einen Eingangsdaten-Wartezustand versetzt werden, wenn die exter­ nen Eingangsdaten langsam übertragen werden, was zu einem verringerten Verarbeitungswirkungsgrad führt. Dieses Pro­ blem wird von der externen Datenübertragungsgeschwindigkeit entweder in dem DMA-Übertragungssystem oder in dem Übertra­ gungssytem mittels einer Anweisung verursacht, wenn die in­ terne Betriebsfrequenz (die Frequenz des Takts CLK1) der bildverarbeitenden LSI-Schaltung höher als die Betriebsfre­ quenz von umgebenden Schaltungen außerhalb der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung und die Übertragungsgeschwindigkeit über die Leiterplatten-Verbindungsleitungen ist. Somit wird die Wirksamkeit der bildverarbeitenden LSI-Schaltung stark beeinflußt, wenn der multiplizierte Eingangstakt als der interne Takt der bildverarbeitenden LSI-Schaltung verwendet wird.

Fig. 6 stellt die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 im Detail dar. In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszei­ chen 2-1-a, 2-1-b und 2-1-c Bänke A, B bzw. C, die den er­ sten Datenspeicher 2-1 ausbilden; die Bezugszeichen 2-2-a, 2-2-b und 2-2-c bezeichnen Bänke A, B bzw. C, die den zwei­ ten Datenspeicher 2-2 ausbilden; und die Bezugszeichen 2-3- a, 2-3-b und 2-3-c bezeichnen Bänke A, B bzw. C, die den dritten Datenspeicher 2-3 ausbilden.

In Fig. 6 ist jeder der ersten bis dritten Datenspei­ cher 2-1 bis 2-3 ein Einzelport-Speicher (ein Schreiben ist während eines Lesens nicht erlaubt und ein Lesen ist wäh­ rend eines Schreibens nicht erlaubt) und beinhaltet die Mehrzahl von Bänken, um Schreib- und Leseoperationen in ei­ ner FIFO-(zuerst-hinein-zuerst-hinaus)-Reihenfolge zu er­ möglichen. In Fig. 6 ist die Auswahl eines Schreibens und Lesens von Eingangsdatensignalen in der FIFO-Reihenfolge mittels des Auswahlanweisungssignals 41-1 dargestellt. In Fig. 6 sind Daten so dargestellt, daß sie aus den Bänken 2- 1-a, 2-2-a, 2-3-a der ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 gelesen werden, und die Eingangsdatensignale sind so dargestellt, daß sie mittels der DMA-Übertragung in die Bänke 2-1-b, 2-2-b, 2-3-b der ersten bis dritten Datenspei­ cher 2-1 bis 2-3 geschrieben werden.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Bereichs 1-P2 in Fig. 4 und stellt eine Verbindung zwischen den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 2-1 bis 2-3 und dem Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5 dar. Ausgangsleitungen 51-1 bis 51-3 aus den Verarbeitungseinheiten 2-1 bis 2-3 sind an Da­ tenbusse 76-1, 76-2 bzw. 76-3 (Datenbusse GP0, GP1 bzw. GP2) angeschlossen, welche des weiteren an den Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5 angeschlossen sind. Die Datenbusse 76-1 bis 76-3 sind als Berechnungsergebnisübertragungs- Busse definiert und werden allgemein als zweite Datenbusse bezeichnet.

Dies verhindert die externen Verbindungen der Berech­ nungsergebnisübertragungs-Busse (erste Bildverarbeitungser­ gebnisübertragungs-Datenbusse) 76-1, 76-2 und 76-3, welche in der Anzahl gleich den Verarbeitungseinheiten sind, die parallel angeordnet sind, und verkürzt die Verdrahtungs­ länge der Datenbusse 76-1, 76-2 und 76-3, wodurch die Para­ sitärkapazitäten und ein Energieverbrauch aufgrund ihrer Ladung und Entladung verringert wird.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Struktur und Funktionsweise der jeweiligen Abschnitte der bildverarbei­ tenden LSI-Schaltung 1 in den ersten bis dritten Bildverar­ beitungsschritten.

Es folgt eine Beschreibung des ersten Bildverarbei­ tungsschritts.

Bei der Bildvorverarbeitung, das heißt, der räumlichen Filterung, es ist notwendig, Bildelementdaten, die für die Raumfiltergröße um jedes Bildelement benötigt werden, aus den Bilddaten V₁, die aus dem externen Datenspeicher M1 auf eine Rasterabtastungsweise gelesen und übertragen werden, zu extrahieren und sie dann einer Filterung zu unterwerfen. Der Ablaufs-Steuerabschnitt 8 erzeugt mittels einer Pro­ grammsteuerung einen Auswahlbefehl zum Beschreiben der er­ sten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 in der FIFO-Rei­ henfolge, um das Auswahlanweisungssignal 41-1 zu den Aus­ wahlschaltungen 40-1 und 40-2 auszugeben. Demgemäß wird das Bilddatensignal, das von dem DMA-Übertragungs-Steuerab­ schnitt 4 übertragen wird, durch die Datenleitung 30-1 (den ersten Datenbus) zuerst in den ersten Datenspeicher 2-1 ge­ schrieben.

Fig. 8 stellt schematisch zweidimensionale Bilddaten dar. Der kleine Kasten 20a in Fig. 8 stellt ein Bildelement dar. Die Zahl, die den Bildelementen zugewiesen wird, zeigt die Reihenfolge der Bildelemente an, die mittels eines Ab­ tastsystems, das als eine Rasterabtastung bekannt ist, wel­ ches häufig bei einer Bildverarbeitung verwendet wird, ex­ trahiert werden. Die Bildelemente sind in aufsteigender Reihenfolge der Zahlen extrahiert worden.

Fig. 9 stellt einen Datenfluß (in FIFO-Reihenfolge) dar, wenn die zweidimensionalen Bilddaten, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, zu den ersten bis dritten Datenspeichern 2- 1 bis 2-3 in Fig. 6 übertragen werden, wobei die Zeit die Abszisse darstellt. Es wird Bezug auf Fig. 9 genommen. Bildelementdaten in der (i+1)-ten Zeile, i-ten Zeile, (i- 1)-ten Zeile werden zu einem Zeitpunkt t₁ aus den Bänken A der ersten bis dritten Datenspeicher 2-1, 2-2 bzw. 2-3 (DM0, DM1 bzw. DM2) gelesen und zu den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1, 1-2 bzw. 1-3 ausgegeben.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind, mittels der DMA-Übertragung in einer Rasterabtastungsweise zu der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 gelesen. In diesem Fall werden die Bilddaten seriell und nicht parallel in die er­ sten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 eingegeben. Das heißt, die serielle Eingabe der Bilddaten wird mittels ei­ nes Umschaltens der Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 in der Vorverarbeitung durchgeführt, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist, welche ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, ermöglicht ein Um­ schalten zwischen den Bänken A bis C der Datenspeicher 2-1 bis 2-3, das für jedes Beendigen einer einzeiligen Bildda­ tenübertragung zu verwenden ist, eine gleichzeitige Ausfüh­ rung eines Lesens für eine interne Berechnung und eines Schreibens in die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 mittels der DMA-Übertragung. Ein Lesen aus der Bank A in Fig. 9 ist in Fig. 6 dargestellt. Zu dem Zeitpunkt t₁ entsprechen Daten, die aus den Datenspeichern 2-1 bis 2-3 gelesen werden, einem (i+1)-ten Raster, einem i-ten Raster bzw. einem (i-1)-ten Raster. Dies stellt klar, daß das Da­ tenübertragungssystem des ersten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels die Funktionen erfüllt, die für eine räumliche Fil­ terung benötigt werden.

Die externen Bilddaten werden durch die Datenleitung 30-1 aus dem DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 an den er­ sten Datenspeicher 2-1 (DM0) angelegt. Der DMA-Übertra­ gungs-Steuerabschnitt 4 erzeugt zu diesem Zeitpunkt eine Schreibadresse, um die Schreibadresse durch den Adressbus 27 an die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 an­ zulegen. Da die externen Daten mittels eines Lesens der Da­ ten aus den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 verarbeitet werden, sind die innere Berechnung und die ex­ terne Datenübertragung voneinander getrennt, wodurch die bildverarbeitende LSI-Schaltung erzielt wird, bei welcher die externe Übertragung, wenn sich diese bei niedrigen Ge­ schwindigkeiten befindet, die interne Hochgeschwindigkeits­ berechnung nicht beeinflußt.

Dies sieht sowohl (1) eine Dateneingabe auf eine Ra­ sterabtastungsweise, die für die Bildvorbearbeitung benö­ tigt wird, als auch (2) eine andere Dateneingabe auf die Paralleleingabeweise vor. Außerdem werden die Dateneingabe und die interne Berechnung unabhängig ausgeführt und eine interne Hochgeschwindigkeitsberechnung wird erzielt.

Das erste und die nachfolgenden bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele beinhalten zum Zwecke einer Erläuterung drei Verarbeitungseinheiten, die parallel angeordnet sind. Je­ doch hängen die technischen Ideen der vorliegenden Erfin­ dung nicht von dem Grad einer Parallelität ab.

Eine Funktionsweise der Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 in dem ersten Bildverarbeitungsschritt wird nachstehend beschrieben. Die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 in den Fig. 4, 5 und 7 führen die gleiche Matrixberechnung aus. Da die ersten bis dritten Verarbei­ tungseinheiten 1-1 bis 1-3 den gleichen Anweisungsschritt gleichzeitig ausführen, werden die Ausgangsdaten 51-1 bis 51-3 aus den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 gleichzeitig erzeugt. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wird sichergestellt, daß die Ausgangsdaten 51-1 bis 51-3 aus den Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 durch die zwei­ ten Datenbusse 76-1, 76-2 bzw. 76-3 an die Eingangsan­ schlüsse des Verbindungs/Sortierabschnitts 5 angelegt wer­ den.

Bei einer Bildverarbeitung benötigt die Datenverarbei­ tung in den ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 im allgemeinen eine Anzahl von Verarbeitungsschrit­ ten. Die Vorverarbeitung, die ein räumliches Filter 22 ei­ ner Bildelementgröße von 3 × 3 verwendet, das in Fig. 8 ge­ zeigt ist, wird hierin zur Vereinfachung beschrieben. In diesem Fall wird die arithmetische Verarbeitung ausgedrückt durch:

New(l,m) = ΣΣ Old(l+i, m+j)^*C(i,j) (2)

wobei New die Filterausgangsdaten des Bildelements in der i-ten Reihe, j-ten Spalte (44stes Bildelement in Fig. 8) sind, Old die Eingangsbildelementdaten des Bildelements in der i-ten Reihe, j-ten Spalte sind und C ein Filterkoef­ fizient ist. Gleichung (2) erzeugt die Summe der Matrixele­ mente, die aus dem Produkt der 3×3-Matrix (Old) und der 3×3-Matrix (C) erzielt werden.

Um diese Berechnung mittels der ersten bis dritten Ver­ arbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 in Fig. 4 auszuführen, ist es notwendig, die Berechnung als räumlich parallel verar­ beitbare Berechnung zu extrahieren. Bei Gleichung (2) führt zum Beispiel die erste Verarbeitungseinheit 1-1 die Berech­ nung für i = -1 (Berechnung für die (i-1)-te Zeile in Fig. 8) aus, die zweite Verarbeitungseinheit 1-2 führt die Be­ rechnung für i = 0 in Gleichung (2) aus (Berechnung der i- ten Zeile in Fig. 8) und die dritte Verarbeitungseinheit 1- 3 führt die Berechnung für i = 1 in Gleichung (2) aus (Berechnung der (i+1)-ten Zeile in Fig. 8).

Danach werden die Berechnungsergebnisse 51-1 bis 51-3 der Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 zusammenaddiert (als Verbinden bezeichnet), um das räumliche Filter der Bildele­ mentgröße von 3 × 3 zu erzielen, das mittels Gleichung (2) dargestellt ist. Der Verbindungs/Sortierabschnitt 5 des er­ sten bevorzugten Ausführungsbeispiels weist die Funktion eines Ausführens dieser letzten Addition auf. Der Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5 führt eine bestimmte arithmetische Verarbeitung, hierin das Verbinden, zwischen den Ausgangs­ daten 51-1 bis 51-3 aus. Das Ausgangssignal des Verarbei­ tungsergebnisses nach außen ist das Ausgangssignal aus dem Verbindungs/Sortierabschnitt 5.

Es hierin kritisch, daß die ersten bis dritten Verar­ beitungseinheiten 1-1 bis 1-3 drei Verarbeitungsschritte aufweisen, aber der Verbindungs/Sortierabschnitt 5 drei Verarbeitungsschritte oder weniger aufweist (abhängig von der Struktur einer Addiererschaltung; eine Eins-um-Eins-Ad­ dition liefert die größte Anzahl von Verfahrensschritten, was das schlechteste ist), und deshalb gilt die folgende Beziehung (die Anzahl von Verarbeitungsschritten in den Verarbeitungseinheiten) (die Anzahl von Verarbeitungs­ schritten in dem Verbindungs/Sortierabschnitt).

Wie vorhergehend beschrieben worden ist, ist die bild­ verarbeitende LSI-Schaltung der vorliegenden Erfindung der­ art angeordnet, daß die Berechnungsergebnisse der ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 nicht unver­ sehrt durch den I/O-Port-Abschnitt 10 ausgegeben werden, sondern dem Verbinden in dem Nachbearbeitungsabschnitt 5 in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 unterworfen werden, wodurch alle Vorverarbeitungsberechnungen in der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1 beendet werden. Dies verringert die Anzahl von Datenleitungen zum Ausgeben der Vorverarbei­ tungsergebnisse durch den I/O-Port-Abschnitt 10 zu dem ex­ ternen Speicher M2 und demgemäß die Anzahl von Stiften des Ausgabeportabschnitts herab auf die Anzahl von Bits des Ausgangssignals 56, das die Vorverarbeitungsergebnisse an­ zeigt. Zum Beispiel ist die Anzahl von Stiften 16, wenn das Ausgangssignal 56 ein 16-Bit-Signal ist. Da der Nachbear­ beitungsabschnitt 5 dazu dient, das Vorverarbeitungsergeb­ nis zu dem externen Speicher M2 aus zugeben, kann des weite­ ren die Wartezeit, die während der Datenübertragung zu dem externen Speicher M2 verursacht wird, von dem Nachbearbei­ tungsabschnitt 5 erzeugt werden. Somit ermöglicht das Vor­ sehen einer Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuerein­ richtung, die später beschrieben wird (Fig. 18), daß die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 Be­ rechnungen ohne eine Betriebsunterbrechung in dem Wartezu­ stand fortführen, wenn die Wartezeit während eines Ausge­ bens auftritt.

Es folgt die Beschreibung des zweiten Bildverarbei­ tungsschritts.

In dem zweiten Bildverarbeitungsschritt werden die Da­ ten, die in dem ersten Bildverarbeitungsschritt berechnet werden, als Eingangsdaten aus dem externen Speicher M2 ge­ lesen und in jeweilige Datenspeicher in der bildverarbei­ tenden LSI-Schaltung 1 geschrieben. Da alle Daten, die in dem ersten Bildverarbeitungsschritt berechnet werden, wenn dieser verwendet wird, die Rasterabtastdaten sind, werden die Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 so gesteuert, daß die Schreib- und Lesefunktionen in FIFO-Reihenfolge ermöglicht werden. Andererseits werden lediglich Daten in einem Be­ reich aus den Daten, die in dem ersten Bildverarbeitungs­ schritt berechnet worden sind, manchmal aus dem externen Speicher ausgelesen, um den zweiten Bildverarbeitungs­ schritt unterworfen zu werden. In diesem Fall besteht eine Notwendigkeit, das parallele Eingeben der Daten in die Da­ tenspeicher in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 zu erzielen. Somit verbinden die Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 die ersten Datenbusse 30-2 bzw. 30-3 mit den zweiten bzw. dritten Datenspeichern 2-2- bzw. 2-3.

Ein detailliertes Verarbeitungsverfahren des zweiten Bildverarbeitungsschritts wird nachstehend beschrieben. Als ein Beispiel führt der zweite Bildverarbeitungsschritt eine Histogramm- bzw. Balkendiagrammverarbeitung zum Zählen der Konzentrationswerte eines Bildes für jeder Rasterzeile durch.

In diesem Beispiel sind die Eingangsdaten die Bildda­ ten, die in den externen Speichern gespeichert sind. Es wird angenommen, daß die Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 so umgeschaltet werden, daß die Eingangsdatensignale in FIFO-Reihenfolge in die zweiten bzw. dritten Datenspeicher 2-2 bzw. 2-3 eingegeben werden. Die Eingangsdatensignale, die die Eingangsdaten anzeigen, werden mittels der DMA- Übertragung durch die ersten Datenbusse 30-1, 30-2 und 30-3 geleitet, um in den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 gespeichert zu werden. Die ersten bis dritten Da­ tenspeicher 2-1 bis 2-3 weisen jeweilige unterschiedliche Rasterzeilendaten auf. In diesem Beispiel beinhaltet jeder Datenspeicher 2-1 bis 2-3 drei Bänke (Bänke A, B und C) und die Bilddaten werden in den Bänken A gespeichert. Die Zwi­ schenergebnisse für eine Histogrammverarbeitung werden in den Bänken B der Datenspeicher 2-1 bis 2-3 gespeichert.

Die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 lesen die Eingangsdaten (Bilddaten) aus den Bänken A der entsprechenden ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3, um die Daten durch Datenbusse 25-1 bis 25-3 zu den Da­ tenspeichern zu übertragen. Die Datenspeicher empfangen die übertragenen Daten und lesen dann die Daten in die Bänke B, wobei die übertragenen Daten als eine Adresse verwendet werden, um die gelesenen Daten zu den Verarbeitungseinhei­ ten zu übertragen. Die Verarbeitungseinheiten inkrementie­ ren bzw. erhöhen die Daten um +1, um die inkrementierten Daten in die Leseadresse der Bänke B zu schreiben. Mittels eines Wiederholens der zuvor beschriebenen Verarbeitung wird das Konzentrationshistogramm für eine Rasterabtastung in den Bänken B erzeugt. In diesem bevorzugten Ausführungs­ beispiel werden drei Zeilen von Datenberechnungen gleich­ zeitig verarbeitet, da drei Verarbeitungseinheiten parallel angeordnet sind.

Wenn eine Einzeilendaten-Verarbeitung beendet ist, wer­ den die Daten in den Bänken B der Datenspeicher 2-1 bis 2-3 aufeinanderfolgend gelesen und zu dem Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5 übertragen. Da in diesem Beispiel die Anzahl von Worten in den Bänken A der Datenspeicher 2-1 bis 2-3 gleich der Anzahl von Bildelementen der Rasterzeile ist, müssen die Verarbeitungseinheits-Ausgangssignale nicht in dem Verbindungs/Sortierabschnitt 5 zusammenaddiert wer­ den. Da kein Mehrchip-Aufbau benötigt wird, ist ein Verbin­ dungseingangssignal 115 ungültig, wenn der hierin verwende­ te Verbindungs/Sortierabschnitt der in Fig. 13 ist, welcher ein bevorzugtes Beispiel ist. Die Ausgangssignale aus dem Verbindungs/Sortierabschnitt 5 (5a) werden von dem Extern­ schnittstellenabschnitt parallel synchron zu dem extern an­ gelegten Systemtakt CLK erzeugt.

Es wird nun angenommen, daß die Anzahl von Worten in den Bänken A der Datenspeicher weniger als die Anzahl von Bildelementen der Rasterzeile ist. Für ein leichtes Ver­ ständnis wird es vorausgesetzt, daß jede der drei Verarbei­ tungseinheiten Daten einer 1/3 Zeile verarbeitet. Der Ab­ lauf ist der gleiche. Der Verbindungs/Sortierabschnitt 5 addiert die Verarbeitungseinheits-Ausgangssignale zusammen und gibt dann das Ergebnis einer Addition aus dem Extern­ schnittstellenabschnitt 6 synchron zu dem externen System­ takt CLK aus. Zu diesem Zeitpunkt wird ein einziger Daten­ wert bzw. ein einziges Datum zu einem Zeitpunkt ausgegeben.

In der Beschreibung der Funktionsweise des zweiten Bildverarbeitungsschritts werden die Bänke B der Datenspei­ cher als Referenztabellen verwendet. Die interne Struktur jedes Datenspeichers in diesem Fall ist als ein Verweis in Fig. 23 dargestellt. Der A-Bus, B-Bus und C-Bus in Fig. 23 sind Datenbusse in Verarbeitungseinheiten 2-1 bis 2-3. Der C-Bus ist ein Datenbus für eine Verarbeitungseinheitsaus­ gangssignal-Datenübertragung und entspricht den vierten Da­ tenbussen 25-1 bis 25-3 in Fig. 5.

Die Bezugszeichen GAD0 bis GAD2 bezeichnen Le­ se/Schreibadressendaten, die aus dem Adressen-Erzeugungsab­ schnitt 3 ausgegeben werden und entsprechen dem Le­ se/Schreibadressensignal 29 in Fig. 5; und das Bezugszei­ chen GDMA bezeichnet Schreibadressendaten, die aus dem DMA- Controller (DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt) 4 ausgegeben werden, und entsprechen dem Schreibadressensignal 27 in Fig. 5.

Der C-Bus ist sowohl an eine Auswahlschaltung für eine Adressenauswahl als auch an eine Schreibadressen-Auswahl­ schaltung angeschlossen. Die Schaltung, die die Adressenda­ ten und Schreib/Lesedaten hält, ist zum Zwecke einer Erläu­ terung in Fig. 23 nicht dargestellt.

Es folgt eine Beschreibung des dritten Bildverarbei­ tungsschritts.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Funktions­ weise in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 bei dem dritten Bildverarbeitungsschritt bzw. der Gleichheitsprü­ fung.

Als ein Beispiel des dritten Bildverarbeitungsschritts wird eine Eigenschaftsvektor-Gleichheitsprüfung für eine Verwendung in einem OCR-System betrachtet. Die Eigen­ schaftsvektor-Gleichheitsprüfung wird ausgedrückt durch:

C = Min (D(0)), D(1), . . . , D(n)) wobei D(i) = Σ F(T(i, j), I(j)) (3)

wobei C der ähnlichste Kandidat ist, der aus dem Gleichheitsprüfungsergebnis erzielt wird; D(i) ein Ab­ standswert zwischen den i-ten Listendaten T(i) und den Ein­ gangsdaten I ist; und F eine Abstandsfunktion ist. I und T sind Vektordaten in ungefähr 128 Dimensionen. Aus Gleichung (3) wird C als ein Ergebnis einer Entscheidung erzielt, daß die Listendaten, die den Minimalwert aus den Abstandsdaten zwischen n Listendaten und den Eingangsdaten anzeigen, die ähnlichsten Daten sind. Der Abstandswert, der den Maximal­ wert anzeigt, zeigt abhängig von der Abstandsfunktion F manchmal die ähnlichsten Listendaten an. In diesem Fall muß die Funktion Min in Gleichung (3) durch eine Funktion Max ersetzt werden.

Die Gleichheitsprüfung wird auf der Grundlage des nach­ folgenden Beispiels zusammengefaßt. Der Eigenschaftsdaten­ wert, der in dem zweiten Bildverarbeitungsschritt bestimmt wird, ist 90, wobei der Eingangsdatenwert von 90 an die er­ sten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 ange­ legt wird. Danach werden drei Listendaten, welche in der Anzahl gleich den Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 sind, aus dem externen Formenspeicher M3 gelesen, um an die er­ sten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1, 1-2 bzw. 1-3 angelegt zu werden. Wenn angenommen wird, daß die drei For­ mendaten, die an die ersten bis dritten Verarbeitungsein­ heiten 1-1 bis 1-3 angelegt werden, 100 (was hier zum Bei­ spiel ein A eines Alphabets anzeigt), 200 (was zum Beispiel ein B davon anzeigt) bzw. 150 (was zum Beispiel ein C davon anzeigt) sind, berechnet jede Verarbeitungseinheit 1-1 bis 1-3 den Absolutwert der Differenz zwischen den Eingangsda­ ten von 90 und den Formendaten, um den Absolutwert als ei­ nen Ähnlichkeitsmeßwert auszugeben. In diesem Fall erzeugen die Ausgangsdatenzeilen 51-1, 51-2 und 51-3 die Ähnlich­ keitsmeßwerte 10, 110 bzw. 60. Diese Ähnlichkeitsmeßwerte werden sortiert und der minimale Meßwert wird extrahiert. Aus diesem minimalen Meßwert wird ein Zeichenbild bestimmt, das von dem ursprünglichen Bild angezeigt wird. Die Bestim­ mung wird als ein Sortieren von dem Nachverarbeitungsab­ schnitt 5 in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 durch­ geführt. In diesem Beispiel ist der Ahnlichkeitsmeßwert 10 ein Minimum und der Nachverarbeitungsabschnitt 5 entschei­ det, daß das Bild das alphabetische Zeichen A aus den For­ mendaten ist, die dem Ähnlichkeitsmeßwert von 10 entspre­ chen.

In der Praxis ist es notwendig, die Differenzen zwi­ schen allen Formendaten und den Eingangsdaten zu berechnen. Somit werden drei Formendaten für jede Berechnung extra­ hiert, um die zuvor erwähnte Verarbeitung durchzuführen und letztlich wird der Minimalwert bestimmt.

Die Zusammenfassung des dritten Bildverarbeitungs­ schritts ist oberhalb beschrieben worden. Bei einem Anwen­ den der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 bei dem dritten Bildverarbeitungsschritt besteht eine Notwendigkeit, die externen Eingangsdaten parallel in die Datenspeicher 2-1 bis 2-3 zu schreiben und die Daten parallel zu lesen, um die Daten an die ersten bis dritten Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 anzulegen. Der Ablaufs-Steuerabschnitt 8 er­ zeugt mittels einer Programmsteuerung das Auswahlbefehlssi­ gnal 41-1, das ein paralleles Schreiben anzeigt, um das Si­ gnal 41-1 zu den Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 auszuge­ ben. Danach führen die Auswahlschaltungen 40-1 und 40-2 ein Umschalten durch und die Datenleitungen 30-1, 30-2 bzw. 30- 3 werden an die Schreibports der ersten, zweiten bzw. drit­ ten Datenspeicher 2-1, 2-2 bzw. 2-3 angeschlossen.

Zur Ausführung der Eigenschaftsvektor-Gleichheitsprü­ fung in dem ersten Ausführungsbeispiel werden parallel ver­ arbeitbare Abschnitte sowohl aus Gleichung (3) als auch aus der räumlichen Filterung extrahiert. Es ist offensichtlich, daß D(i) in Gleichung (3) unabhängig berechnet wird. Die Anzahl von Listenformen n in dem OCR-System beträgt 3500 oder mehr. Jedoch ist es für eine einzige bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 aufgrund der Einschränkung des Grads einer Intergration der Halbleitervorrichtung unmöglich, n Verar­ beitungseinheiten, die parallel angeordnet sind, zu enthal­ ten.

Obgleich die drei Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-3 in den Fig. 4, 5 und 7 als parallel angeordnet dargestellt sind, beinhaltet das Beispiel für das OCR-System vier par­ allel angeordnete Verarbeitungseinheiten, welche im momen­ tanen Stand der Technik ausreichend verfügbar sind. Jede Verarbeitungseinheit berechnet den Abstand von 128 Vekto­ ren/Form, welches selbst beim Verwenden einer sehr einfa­ chen Abstandsfunktion (der Summe von Absolutwerten von Dif­ ferenzen) 128 Schritte benötigt.

Der Verbindungs/Sortierabschnitt 5 führt einen Betrags­ vergleich (Sortieren in einem breiten Sinn) zwischen den vier Ausgangssignalen aus den Verarbeitungseinheiten für jeden der 128 Schritte (für jeden der 128 Taktzyklen in dem Fall von einem Schritt/Takt) durch. Der Vergleich benötigt vier Verfahrensschritte, wenn er aufeinanderfolgend ausge­ führt wird. Auf diese Weise erfüllt die Eigenschaftsvektor- Gleichheitsprüfung die Beziehung: (die Anzahl von Verfah­ rensschritten in den Verarbeitungseinheiten) < (die Anzahl von Verfahrensschritten in dem Verbin­ dungs/Sortierabschnitt).

In dem dritten Bildverarbeitungsschritt führt der Nach­ verarbeitungsabschnitt 5 ein Sortieren durch und gibt das Ausgangsdatensignal 54 nach einem Beenden des dritten Bild­ verarbeitungsschritts zu dem externen Speicher aus. Dies verringert die Anzahl von Stiften. Des weiteren ermöglicht das zusätzliche Vorsehen der Verarbeitungseinheitsausgangs­ signal-Steuereinrichtung (Fig. 18), die später beschrieben wird, daß der Nachverarbeitungsabschnitt 5 während der Gleichheitsprüfungsergebnisausgabe mit dem Wartezustand be­ lastet wird, welches verhindern kann, daß der Einfluß des Wartezustands auf die ersten bis dritten Verarbeitungsein­ heiten 1-1 bis 1-3 ausgeübt wird.

Wie zuvor erwähnt worden ist, ist es sehr wichtig, die Verarbeitungseinheiten parallel in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 anzuordnen und die Verarbeitungseinheiten ohne Unterbrechung andauernd zu betreiben, um eine Serie einer Bildverarbeitung, die das räumliche Filtern und eine Eigenschaftsvektor-Gleichheitsprüfung beinhaltet, bei hohen Geschwindigkeiten in der gleichen bildverarbeitenden LSI- Schaltung 1 auszuführen. Die herkömmlichen programmierbaren bildverarbeitenden LSI-Schaltungen sind jedoch so aufge­ baut, daß Daten direkt aus den Verarbeitungseinheiten zu dem Externschnittstellenabschnitt übertragen werden, was den Wartezustand verursacht, der dadurch verursacht wird, daß die externe Datenübertragung bei niedrigeren Geschwin­ digkeiten als die Geschwindigkeiten in der bildverarbeiten­ den LSI-Schaltung durchgeführt wird, um dadurch eine stän­ dige Hochgeschwindigkeitsverarbeitung der Verarbeitungsein­ heiten zu verhindern. In der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels sind die Verarbeitungseinheiten von dem externen Übertragungsbetrieb in den ersten bis dritten Bildverarbeitungsschritten 67490 00070 552 001000280000000200012000285916737900040 0002019528760 00004 67371 ge­ trennt, um die Verarbeitungslasten zu verringern, und die externe Datenübertragung wird durch den Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5 so durchgeführt, daß der Wartezu­ stand den Verarbeitungsdurchsatz nicht stark beeinflußt. Dies ermöglicht den Hochgeschwindigkeitsbildverarbei­ tungsdurchsatz der ersten bis dritten Bildverarbeitungs­ schritte in der gleichen bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 wird als ausrei­ chend betrachtet, um die Anzahl der externen Datenstifte verglichen mit den herkömmlichen bildverarbeitenden LSI- Schaltungen stark zu verringern, bei welchen die Verarbei­ tungseinheits-Ausgangssignale direkt nach außen übertragen werden. Dies beeinträchtigt die Verringerung der Fläche und des Energieverbrauchs der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 und die Verringerung der Parasitärkapazität für eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung.

Die Fig. 10 und 11 sind detaillierte Blockschaltbil­ der des I/O-Port-Abschnitts 10 des ersten bevorzugten Aus­ führungsbeispiels. Fig. 11 stellt einen Portabschnitt 100A für Eingangsdaten in Fig. 10 in einem vergrößertem Maßstab dar. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 des ersten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels ist in der Praxis so auf ge­ baut, daß sie acht Verarbeitungseinheiten (PU0 bis PU7) be­ inhaltet. In den Fig. 10 und 11 bezeichnen die Bezugs­ zeichen 100-n (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) einen Datenport (der hier im weiteren Verlauf als DI-Port oder ein Paral­ leldaten-Eingabeport bezeichnet wird) zum Schreiben von Da­ ten in die n-ten Datenspeicher 2-n; das Bezugszeichen 101-m (m = 1, 2, 3, 4; m = n/2) bezeichnet einen Datenport (hier im weiteren Verlauf als ein DO-Port oder ein Paralleldaten- Ausgabeport bezeichnet) zum Übertragen der Ausgangsdaten (Ausgangsdatensignal 56) in den zweiten und dritten Bild­ verarbeitungsschritten nach außerhalb der bildverarbeiten­ den LSI-Schaltung 1; das Bezugszeichen 102 bezeichnet einen Verbindungsausgangsdatenübertragungs-Datenport (hier im weiteren Verlauf als ein LINK-Port oder Verbindungsausgabe­ port bezeichnet) zum Übertragen des Ausgangsdatensignals 56 in dem ersten Bildverarbeitungsschritt oder der Verbin­ dungsausgangsdaten nach außen; das Bezugszeichen 103 be­ zeichnet einen Datenport (hier im weiteren Verlauf als ein IMO-Port oder ein Verzögerungseingangsdatensignal-Ausgabe­ port bezeichnet) zum Übertragen der rasterabgestasteten Bilddaten, die um erwünschte Taktzyklen in der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung verzögert sind, nach außerhalb der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1; das Bezugszeichen 110-n bezeichnet eine externe Eingangsdatenleitung, die an den DI-Port 100-n angeschlossen ist; das Bezugszeichen 111-n bezeichnet einen Datenbus zum Übertragen des Eingangsdaten­ signals, das an den DI-Port 100-n angelegt wird, zu dem n- ten Datenspeicher 2-n in der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung 1; das Bezugszeichen 112-m bezeichnet eine Datenlei­ tung zum Übertragen von m-ten Daten, die aus den Ausgangs­ daten (durch den Verbindungs/Sortierabschnitt 5 erzeugt) ausgewählt werden, aus den 2m (=n) Verarbeitungseinheiten in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1; das Bezugszei­ chen 113-m bezeichnet eine Datenleitung für die Daten, die aus dem DO-Port 101-m ausgegeben werden; das Bezugszeichen 116 bezeichnet einen Verbindungsausgangssignalübertragungs- Datenbus; das Bezugszeichen 117 bezeichnet eine Datenlei­ tung für Verbindungsausgangsdaten; das Bezugszeichen 118 bezeichnet einen Datenbus für die rasterabgetasteten Bild­ daten, die um die erwünschten Taktzyklen in der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1 verzögert sind, wobei dieser Da­ tenbus dem Bus 33-3 in Fig. 5 entspricht; und das Bezugs­ zeichen 19 bezeichnet eine Datenleitung für Verzögerungs- Rasterbilddaten.

Es wird Bezug auf Fig. 10 genommen. Die vier DO-Ports sind aus den nachstehend beschriebenen Gründen vorgesehen. Ein DO-Port wird benötigt, wenn das Sortieren ein einziges Ähnlichkeitsmeßwerts-Entscheidungsergebnis bestimmt. In der Praxis werden jedoch ähnliche Ergebnisse häufig erzeugt, um eine Mehrzahl von Ähnlichkeitswerts-Entscheidungsergebnis­ sen zu erzeugen. In diesem Fall besteht eine Anforderung, die Mehrzahl von Kandidaten schnell nach außen auszugeben. Um die Anforderung flexibel zu erfüllen, sind vier DO-Ports 101-1 bis 101-4 vorgesehen. In dem zweiten Bildverarbei­ tungsschritt werden die DO-Ports 101-1 bis 101-4 manchmal verwendet, um das Ausgangsdatensignal abhängig von den In­ halten des zweiten Bildverarbeitungsschritts nach außen au­ szugeben. Um die Anforderung flexibel zu erfüllen sind die DO-Ports 101-1 bis 101-4 vorgesehen.

Der zuvor erwähnte Aufbau des externen Datenports (I/O- Port-Abschnitt 10) sieht eine Hochgeschwindigkeits-Datenzu­ fuhr zu den Verarbeitungseinheiten 1-1 bis 1-n, die paral­ lel angeordnet sind, in der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung 1 und eine Verringerung der Anzahl von externen Daten­ stiften mittels des gleichzeitigen Übertragens von Daten der Anzahl vor, welche gleich der Hälfte der Anzahl von Verarbeitungseinheiten ist. Folglich kann ein Energiever­ brauch in dem Ausgangstreiber-Schaltungsabschnitt verrin­ gert werden.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, beinhalten einige Arten einer Signalverarbeitung die Verfahrensschrit­ te bei der Nachverarbeitung, welche geringer als die Ver­ fahrensschritte in den Verarbeitungseinheiten sind. Anders ausgedrückt besteht eine zeitliche Rücksichtnahme, um das Nachverarbeitungsergebnis auszugeben. Die Anzahl von Nach­ verarbeitungsausgängen, die parallel angeordnet sind, ist häufig geringer als der Grad einer Parallelität der Verar­ beitungseinheitsausgänge. Eine Erhöhung der Anzahl der ex­ ternen Stifte erhöht die externen Parasitärkapazitäten, die angesteuert werden, und demgemäß erhöht sich der Energie­ verbrauch in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1. Eine Wirkung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es, daß die Anzahl von externen Stiften ohne eine Verringerung der Verarbeitungswirksamkeit der bildverarbeitenden LSI- Schaltung verringert wird.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einer ersten Ab­ änderung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhal­ ten die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 in Fig. 6 eine Mehrzahl von Bänken, die Einzelport-Speicher verwenden. Anstelle davon können die ersten bis dritten Da­ tenspeicher Vielfachport-Speicher, wie zum Beispiel Zwei­ port-Speicher beinhalten, die unabhängige getrennte Lese- und Schreibports aufweisen. Andere Abschnitte sind die gleichen. Die erste Abänderung weist ähnliche Wirkungen an dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel auf. Das heißt, die DMA-Übertragung und die Lese/Schreibfunktion mittels Anweisungen können getrennt ausgeführt werden, wodurch die bildverarbeitende LSI-Schaltung erzielt wird, bei welcher der externe Übertragungsbetrieb, wenn sich dieser bei nied­ rigen Geschwindigkeiten befindet, die interne Hochgeschwin­ digkeitsberechnung nicht beeinflußt.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer zweiten Ab­ änderung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die FIFO-Reihenfolge in den Datenspeichern für herkömmliche Zwecke ausgeführt. Anstatt dessen können die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 in Fig. 4 Nur-FIFO-Spei­ cher beinhalten, die ähnliche Wirkungen erzeugen.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels.

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines I/O-Port-Ab­ schnitts 10A der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß ei­ nem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung. Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild eines Um­ gebungsbereichs 1-P2-a eines Verbindungs/Sortierabschnitts (Nachverarbeitungsabschnitts) 5a der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung. Andere Abschnitte der bildverarbeitenden LSI-Schaltung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels sind mit denen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels identisch. In den Fig. 12 und 13 bezeichnet das Bezugszeichen 102A einen Datenport (einen LINK-Port oder einen Verbindungsausgabe- und Verbindungs­ eingabeport) zum Übertragen von Zwischenverarbeitungsdaten für eine Verwendung in einer Mehrprozessor-Struktur; das Bezugszeichen 114 bezeichnet eine Datenleitung für Verbin­ dungseingangsdaten, die an den LINK-Port 102A angeschlossen ist; und das Bezugszeichen 115 bezeichnet einen Verbin­ dungseingangssignalübertragungs-Datenbus, der durch den Ex­ ternschnittstellenabschnitt 6 an den Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 5a angeschlossen ist. Andere Bezugs­ zeichen werden verwendet, um Abschnitte zu bezeichnen, die identisch zu denen des ersten Ausführungsbeispiels sind.

Eine Struktur, bei welcher die Eingangsdatenports (DI- Ports) 100-n in der Anzahl verringert werden und Daten auf den Datenleitungen 110-n auf eine zeitteilende Weise abge­ rufen werden, erzielt manchmal die Übertragungsgeschwindig­ keit nicht, die für die Verarbeitungseinheiten benötigt wird, was zu einer verringerten Bearbeitungswirksamkeit führt. Andererseits besteht ein Bedarf für eine Filtergröße von größer als 11 × 11 für die räumliche Filterung. Jedoch ist der Grad einer Halbleiterintegration nicht hoch genug, um diese Filtergrößenanordnung zu erfüllen. Eine Entwick­ lung einer bildverarbeitenden LSI-Schaltung zur Verarbei­ tung eines Filters einer großen Größe mit hohen Geschwin­ digkeiten ist wichtig für einen Fortschritt auf dem Gebiet einer Bildverarbeitung. Die Struktur des externen Ports 10A der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 des zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels beinhaltet den LINK-Port 102A, um die Anforderung zu erfüllen. Das heißt, eine erwünschte großformatige räumliche Filterung wird in einem Mehrprozes­ sorenaufbau-System ausgeführt. Des weiteren ist es notwen­ dig, die rasterabgetasteten Bilddaten zwischen den bildver­ arbeitenden LSI-Schaltungen aufeinanderfolgend anzulegen, um eine solche großformatige räumliche Filterung mit einer Mehrzahl von bildverarbeitenden LSI-Schaltungen zu verar­ beiten. Zu diesem Zweck wird der IMO-Port 103 verwendet. Der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 104 ist an einen der DI-Ports 100-n angeschlossen, wenn die rasterabgetasteten Bilddaten an die bildverarbeitenden LSI-Schaltungen ange­ legt werden. Die herkömmlichen bildverarbeitenden LSI- Schaltungen sind lediglich zu einer spezifischen Verarbei­ tung (der Bildvorverarbeitung, der Eigenschaftsextraktion oder der Gleichheitsprüfung) in der Lage und beinhalten den externen Port 10A der vorliegenden Erfindung nicht.

Um ein Verständnis der Funktion des LINK-Ports 102A zu erleichtern, wird die Funktion nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 beschrieben, in welchen die Funk­ tion schematisch als ein einfaches Beispiel dargestellt ist. Es wird vorausgesetzt, daß die einzelne bildverarbei­ tende LSI-Schaltung 1 zu einer Bildvorverarbeitung in der Lage ist, die das räumliche Filter einer Bildelementgröße von 3 × 3 verwendet. Wenn die räumliche Filterung auf einem großformatigen zweidimensionalen Bild mit einem räumlichen Filter einer Bildelementgröße von 5 × 5 durchgeführt wird, wird das zweidimensionale Bild nicht von einer einzigen bildverarbeitenden LSI-Schaltung (einem Chip) 1 verarbei­ tet, da die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1 drei Verar­ beitungseinheiten aufweist, die parallel angeordnet sind. Es wird Bezug auf Fig. 14 genommen. Das räumliche Filter einer Bildelementgröße von 5 × 5 ist in vier Blöcke B1 bis B4 geteilt, von denen jeder kleiner als eine Bildelement­ größe von 3 × 3 ist, um es einer bildverarbeitenden LSI- Schaltung zu ermöglichen, die Matrixberechnungen in den einzelnen Blöcken B1 bis B4 durchzuführen. Eine aufeinan­ derfolgende Ausführung der parallelen Verarbeitung der Blöcke B1 bis B4 in bildverarbeitenden LSI-Schaltungen 1a bis 1d in Fig. 15 führt die Vorverarbeitung mit dem großen Filter durch. Jede bildverarbeitende LSI-Schaltung 1a bis 1d beinhaltet einen Port LI, der die Verbindungseingangsda­ ten empfängt und einen Port LO, der die Verbindungsaus­ gangsdaten ausgibt. Die Ports LI und LO entsprechen dem LINK-Port 102A in Fig. 12.

Auf diese Weise schafft das Vorsehen des externen Da­ tenports 10A des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eine Hochgeschwindigkeitszufuhr der Eingangsdaten zu den Verarbeitungseinheiten, die parallel angeordnet sind, in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung. Dies verringert die Anzahl von externen Datenstiften ohne eine Verringerung der Verarbeitungswirksamkeit der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung mittels der gleichzeitigen Übertragung von Daten der Anzahl, welche gleich der Hälfte der Anzahl von Verarbei­ tungseinheiten ist, und verringert einen Energieverbrauch in dem Ausgangstreiber-Schaltungsabschnitt. Eine Verarbei­ tung der Mehrzahl von bildverarbeitenden LSI-Schaltungen wird für eine Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitung er­ zielt, wenn sich die Filtergröße in der räumlichen Filte­ rung erhöht.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild einer bildverarbei­ tenden LSI-Schaltung 1B gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 16 bezeichnet das Bezugszeichen 31 ein Datensignal, welches aus dem externen Speicher DMA-übertragen wird; und das Be­ zugszeichen 32 bezeichnet eine Datenleitung, die das Daten­ signal 31 zu dem ersten Datenspeicher 2-1 überträgt. Andere Bezugszeichen werden verwendet, um Abschnitte zu bezeich­ nen, die zu denen des ersten und zweiten bevorzugten Aus­ führungsbeispiels identisch sind. Einige Elemente sind zur Unterscheidung mit den Bezugszeichen des ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels mit einem Zeichen A be­ zeichnet (zum Beispiel ein Ablaufs-Steuerabschnitt 8A).

In dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die DMA-übertragenen Eingangsdaten in FIFO-Reihenfolge in die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 geschrie­ ben und aus ihnen gelesen. Die bildverarbeitende LSI-Schal­ tung 1B führt die Bildvorverarbeitung (den ersten Bildver­ arbeitungsschritt) ähnlich zu dem ersten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel bei hohen Geschwindigkeiten durch. Der zweite Bildverarbeitungsschritt, der alle räumlich gefil­ terten Bildelementdaten verwendet, die in dem externen Speicher M2 gespeichert sind, wird mittels der bildverar­ beitenden LSI-Schaltung 1B bei hohen Geschwindigkeiten er­ zielt. Die Wirkung eines Verringerns der Anzahl von Stiften in dem I/O-Port-Abschnitt 10A ist ebenso ähnlich zu dem er­ sten bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild einer bildverarbei­ tenden LSI-Schaltung 1A gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bezugs­ zeichen, die in Fig. 17 verwendet werden, um Elemente zu bezeichnen, entsprechen denen des ersten und zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels. Einige Elemente sind mit dem Bezugszeichen mit einem Zeichen A bezeichnet. Die bildver­ arbeitende LSI-Schaltung 1A führt die Gleichheitsprüfung (den dritten Bildverarbeitungsschritt) ähnlich zu dem er­ sten Ausführungsbeispiel bei hohen Geschwindigkeiten aus. Die Anzahl von Stiften in dem I/O-Port-Abschnitt 10 ist verringert. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung 1A führt den zweiten Bildverarbeitungsschritt bei hohen Geschwindig­ keiten aus, wenn der zweite Bildverarbeitungsschritt mit­ tels eines Verwendens lediglich der Bildelementdaten in ei­ nem Bereich aus den räumlich gefilterten Bildelementdaten, die in dem externen Speicher M2 gespeichert sind, ausge­ führt wird.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünften be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild eines Verbin­ dungs/Sortierabschnitts 52 und benachbarter Bestandteile der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 18 entspricht einer Änderung 1-P2-A des Bereichs 1-P2 in Fig. 4. In dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der I/O-Port-Abschnitt gleich dem in Fig. 12.

In Fig. 18 bezeichnet das Bezugszeichen 50 einen Verar­ beitungsabschnitt; die Bezugszeichen 50-1 bis 50-3 bezeich­ nen erste bis dritte Verarbeitungseinheiten, die den Verar­ beitungsabschnitt 50 ausbilden; das Bezugszeichen 51-1 be­ zeichnet ein Ausgangssignal (zweiter Datenbus) aus der er­ sten Verarbeitungseinheit 50-1; das Bezugszeichen 51-2 be­ zeichnet ein Ausgangssignal (zweiter Datenbus) aus der zweiten Verarbeitungseinheit 50-2; das Bezugszeichen 51-3 bezeichnet ein Ausgangssignal (zweiter Datenbus) aus der dritten Verarbeitungseinheit 50-3; das Bezugszeichen 52 be­ zeichnet einen Nachverarbeitungsabschnitt, welcher als ein Verbindung/Sortierabschnitt dient, der in dem fünften be­ vorzugten Ausführungsbeispiel Verbindungs- und Sortierfunk­ tionen aufweist; das Bezugszeichen 115 bezeichnet ein ex­ ternes Eingangsdatensignal (Verbindungszwischenergebnis in einer Mehrfach-LSI-Struktur), das durch den Verbindungsport 102A angelegt wird und dem Bezugszeichen 115 in Fig. 12 entspricht; das Bezugszeichen 54 bezeichnet ein Ausgangssi­ gnal aus dem Verbindungs/Sortierabschnitt 52; das Bezugs­ zeichen 6 bezeichnet einen Externschnittstellenabschnitt; das Bezugszeichen 56 bezeichnet ein Ausgangsdatensignal aus dem Externschnittstellenabschnitt 6; das Bezugszeichen 60 bezeichnet einen Verarbeitungsabschnitts-Steuerabschnitt, der den Verarbeitungsabschnitt 50 steuert; das Bezugszei­ chen 62 bezeichnet einen Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt, der den Verbindungs/Sortierabschnitt 52 steuert; das Be­ zugszeichen 63 bezeichnet ein Übertragungsanforderungssi­ gnal für eine Datenübertragung von dem Verarbeitungsab­ schnitt 50 zu dem Verbindungs/Sortierabschnitt 52; das Be­ zugszeichen 64 bezeichnet ein Übertragungsfreigabesignal aus dem Verbindungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs- Steuerabschnitt 62 zu dem Verarbeitungsabschnitts-Steuerab­ schnitt 60; das Bezugszeichen 65 bezeichnet einen BUSY- (Beschäftigungs)-Merker aus dem Verbindungs/Sortierab­ schnitt 52; und das Bezugszeichen 66 bezeichnet ein Warte­ signal für den Verarbeitungsabschnitt 50. Andere Aufbauten des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels sind zu denen des ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels identisch. Der Verarbeitungsabschnitts-Steuerabschnitt 60 und der Verbindungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs- Steuerabschnitt 62 werden allgemein als eine Verarbeitungs­ einheitsausgangssignal-Steuereinrichtung bezeichnet.

In Fig. 18 sind drei Verarbeitungseinheiten zum Zwecke einer Erläuterung parallel angeordnet. Die Wirkungen des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels hängen nicht von der Anzahl von Verarbeitungseinheiten ab, die parallel an­ geordnet sind.

Das Merkmal des fünften bevorzugten Ausführungsbei­ spiels ist ein Isolationsverfahren zwischen dem Verarbei­ tungsabschnitt 50 und dem Verbindungs/Sortierabschnitt 52. In dem ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt der Nachverarbeitungsabschnitt 5 die Ausgangsda­ ten nach außen, aber die Wartezeit, die während der Aus­ gangsdatenübertragung zu den externen Datenspeichern verur­ sacht wird, wird nicht nur von dem Nachverarbeitungsab­ schnitt 5 angepaßt. Die Verarbeitungseinheiten könnten ih­ ren Betrieb vollständig stoppen, wenn sich der Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 52 in dem Wartezustand befindet. So­ mit besteht ein Bedarf, daß der Verarbeitungsabschnitt 50 die Berechnung ausführt, wenn sich der Verbin­ dungs/Sortierabschnitt 52 in dem Wartezustand befindet, es sei denn daß der Verarbeitungsabschnitt 50 ein erstes Bild­ verarbeitungsergebnis zu dem Verbindungs/Sortierabschnitt 52 ausgibt.

Zur Isolation zwischen dem externen Übertragungsbetrieb aus dem Verbindungs/Sortierabschnitt 52 und dem Betrieb des Verarbeitungsabschnitts 50 weist das fünfte bevorzugte Aus­ führungsbeispiel den Verarbeitungsabschnitts-Steuerab­ schnitt 60 und den Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt 62 auf, wobei eine Quittierung bzw. ein Handshake zwischen ihnen stattfindet. Dies ermöglicht es, daß der Verarbei­ tungsabschnitts-Steuerabschnitt 60 und der Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt 62 den Verarbeitungsabschnitt 50 in den Wartezustand ver­ setzen, wenn der Verarbeitungsabschnitt 50 Ausgangssignale 51-1 bis 51-3 erzeugt, während der Verbindungs/Sortierab­ schnitt 52 die Nachverarbeitung und Ausgangsdatenübertra­ gung auf den vorhergehenden Ausgangssignalen 51-1 bis 51-3 ausführt, die von dem Verarbeitungsabschnitt 50 empfangen werden. Die Anzahl von Verfahrensschritten, die in dem Ver­ arbeitungsabschnitt 50 ausgeführt werden, ändert sich ab­ hängig von den Verarbeitungsinhalten. In dem fünften bevor­ zugten Ausführungsbeispiel sind die gleichen Steuerab­ schnitte bei den Änderungen in der Anzahl von Verfahrens­ schritten des Verarbeitungsabschnitts 50 anwendbar. Eine Funktionsweise wird nachstehend beschrieben.

Da die Ausgangsdaten 51-1 bis 51-3 in dem Verarbei­ tungsabschnitt 50 fertiggemacht werden, setzt der Verarbei­ tungsabschnitts-Steuerabschnitt 60 das Übertragungsanforde­ rungssignal 63 auf "1", um das Übertragungsanforderungssi­ gnal 63 zu dem Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt 62 auszugeben. Der BUSY-Merker 65 wird auf "1" gesetzt, wenn der Verbindungs/Sortierabschnitt 52 bei der Ausführung ist. Der Verbindungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs- Steuerabschnitt 62 tastet das Übertragungsanforderungssi­ gnal 63 und den BUSY-Merker 65 aus dem Verbindungs/Sortier­ abschnitt 52 ab. Wenn das Übertragungsanforderungssignal 63 auftritt und der BUSY-Merker "1" ist, verbleibt das Über­ tragungsfreigabesignal 64 "0", und der Verarbeitungsab­ schnitts-Steuerabschnitt 60 läßt das Übertragungsanforde­ rungssignal 63 weiter auftreten und läßt das Wartesignal 66 an dem Verarbeitungsabschnitt 50 auftreten und gibt es dazu aus, um die Verarbeitung des Verarbeitungsabschnitts 50 vorübergehend zu stoppen. Dann läßt der Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt 62 das Übertragungsfreigabesignal 64 auftreten, wenn die Negation des BUSY-Merkers 65 (ein Beendigen der Verarbei­ tung des Verbindungs/Sortierabschnitts 52) abgetastet wird. Wenn das Übertragungsfreigabesignal 64 auftritt, negiert der Verarbeitungsabschnitts-Steuerabschnitt 60 das Wartesi­ gnal 66, um den Betrieb des Verarbeitungsabschnitts 50 er­ neut zu starten, und negiert das Übertragungsanforderungs­ signal 63. Nach einem Abtasten der Negation des Übertra­ gungsanforderungssignals 63 negiert der Verbin­ dungs/Verarbeitungsabschnittsübertragungs-Steuerabschnitt 62 das Übertragungsfreigabesignal 64. Ein solches Quittie­ rungssystem sieht eine bildverarbeitende LSI-Schaltung vor, die zu einer Bildverarbeitung in der Lage ist, die eine un­ terschiedliche Anzahl von Verfahrensschritten beinhaltet. Dies ermöglicht es, daß der Verbindungs/Sortierabschnitt 52 Die Wartezeit anpaßt, die während des externen Ausgebens des Ausgangsdatensignals 54 verursacht wird, und verhin­ dert, daß der Einfluß der Wartezeit auf die Verarbeitungs­ einheiten ausgeübt wird, um eine Hochgeschwindigkeits-Bild­ verarbeitung zu erzielen.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 19 stellt einen charakteristischen Abschnitt 1-P2- B der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Andere Abschnitte des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels sind zu denen des ersten und zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels identisch.

In Fig. 19 bezeichnen die Bezugszeichen 70-1 und 70-2 erste bzw. zweite Datenspeicher; die Bezugszeichen 71-1 und 71-2 bezeichnen erste bzw. zweite Verarbeitungseinheiten; das Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Ablaufs-Steuerab­ schnitt, der die ersten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70-2 und die ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 und dergleichen steuert; das Bezugszeichen 73-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als DI0- oder erster Datenbus bezeichnet), der die Daten (externen Daten), die aus dem externen Speicher gelesen werden, überträgt und zu dem ersten Datenspeicher 70-1 DMA- überträgt; das Bezugszeichen 73-2 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als DI1- oder erster Datenbus be­ zeichnet), der die externen Daten zu dem zweiten Datenspei­ cher 70-2 überträgt; das Bezugszeichen 74 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GDM- oder Rund­ schreibdatenübertragungs-Datenbus bezeichnet), der die Da­ ten eines ausgewählten der ersten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70-2 auf eine Rundschreibweise überträgt; das Be­ zugszeichen 75 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GID- oder Zwischendatenübertragungs-Datenbus bezeichnet), der Zwischendaten (die zu einer Adresse des Datenspeichers zu addieren und in dem Anweisungsspeicher 7 zu speichern sind) überträgt, die in einen Anweisungscode einzufügen sind; das Bezugszeichen 76-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GP0- oder zweiter Datenbus bezeichnet), der die Ausgangsdaten aus der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 überträgt; das Bezugszeichen 76-2 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GP1- oder zweiter Datenbus bezeichnet), der die Ausgangsda­ ten aus der zweiten Verarbeitungseinheit 71-1 überträgt; das Bezugszeichen 77-1 bezeichnet eine Datenübertragungs­ einrichtung (dritter Datenbus), der die aus dem ersten Da­ tenspeicher 70-1 gelesenen Daten zu der ersten Verarbei­ tungseinheit 71-1 überträgt; das Bezugszeichen 77-2 be­ zeichnet eine Datenübertragungseinrichtung (dritter Daten­ bus), die die aus dem zweiten Datenspeicher 70-2 gelesenen Daten zu der zweiten Verarbeitungseinheit 71-2 überträgt; das Bezugszeichen 78-1 bezeichnet eine Datenübertragungs­ einrichtung (vierter Datenbus), die die Daten aus der er­ sten Verarbeitungseinheit 71-1 zu dem ersten Datenspeicher 70-1 überträgt; das Bezugszeichen 78-2 bezeichnet eine Da­ tenübertragungseinrichtung (vierter Datenbus), die die Da­ ten aus der zweiten Verarbeitungseinheit 71-2 zu dem zwei­ ten Datenspeicher 70-2 überträgt; die Bezugszeichen 79-1 und 79-2 bezeichnen eine Datenübertragungseinrichtung (fünfte Datenbusse) in einem anderen System, die die Daten, die aus den ersten bzw. zweiten Datenspeichern 70-1 bzw. 70-2 gelesen werden, zu den ersten bzw. zweiten Verarbei­ tungseinheiten 71-1 bzw. 71-2 übertragen; und die Bezugs­ zeichen CL1 bis CL4 bezeichnen Signale, die die Dateneinga­ be und -ausgabe steuern.

In dem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden externe Daten durch den DI0 73-1 und DI1 73-2 zu den ersten bzw. zweiten Datenspeichern 70-1 bzw. 70-2 übertragen. Bei einer Bildverarbeitung ist es die Lösung einer Wirksam­ keitsverbesserung, eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten zum Ausführen einer großen Menge von Berechnungen anzuord­ nen und Daten wirkungsvoll an die Mehrzahl von Verarbei­ tungseinheiten anzulegen. Das sechste bevorzugte Ausfüh­ rungsbeispiel weist die DI-Busse auf, welche in der Anzahl gleich den ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 sind (in diesem Fall 2). Die zwei Busse sehen wäh­ rend einer Übertragung eine größere Bandbreite als ein ge­ teilter Bus vor.

Die ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2, die parallel angeordnet sind, weisen jeweilige Lokal­ speicher auf, das heißt, den ersten bzw. zweiten Datenspei­ cher 70-1 bzw. 70-2. Ein wichtiges Problem dieser Struktur besteht darin, wie die Daten zwischen den Verarbeitungsein­ heiten geteilt werden. Um dieses Problem zu lösen, verwen­ det das sechste bevorzugte Ausführungsbeispiel den GDM-Bus 74, der die Daten, die aus dem ersten und zweiten Daten­ speichern 70-1 und 70-2 gelesen werden, selektiv überträgt. Die sogenannte Rundschreib-Datenübertragung wird mittels eines Verwendens des GDM-Busses 74 ausgeführt.

Das Rundschreib-Datenübertragungssystem ist ein Daten­ übertragungssystem, bei welchem ein einziger Datenwert von allen Verarbeitungseinheiten abgerufen wird. Der Datenwert, der zwischen allen Verarbeitungseinheiten geteilt wird, wird als die Rundschreibdaten bezeichnet.

Eines der Merkmale des sechsten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels ist das, daß die Rundschreibdaten lediglich von den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 an­ gelegt werden. Es wird sichergestellt, daß die externen Da­ ten in den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 gespeichert werden, und die Berechnungsergebnisse der er­ sten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 wer­ den durch die Datenübertragungseinrichtung 78-1 bzw. 78-2 ebenso in den ersten bzw. zweiten Datenspeichern 70-1 bzw. 70-2 gespeichert. Somit ist es am wirkungsvollsten, die Funktion (den GDM-Bus 74) eines Rundschreibübertragens der Daten, die aus dem ersten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70-2 gelesen werden, vorzusehen. Die Rundschreibüber­ tragung benötigt lediglich ein einzigen Datenwert zu einem Zeitpunkt.

Das sechste bevorzugte Ausführungsbeispiel weist des weiteren den GID-Bus 75 auf, der die Zwischendaten über­ trägt. Der Bus 75 ist für eine Berechnung wichtig, die die Zwischendaten in dem Anweisungscode verwendet. Dies ermög­ licht die Berechnung zwischen den Daten auf dem GID 75 und den Daten auf dem GDM 74. Diese Funktionsweise wird für ei­ ne Dateninitialisierung von Datenregistern in den ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 benötigt und die Datenbusstruktur des sechsten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels ist zu einer solchen Verarbeitung in der La­ ge.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines siebten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 20 stellt einen charakteristischen Abschnitt 1-P2- C der bildverarbeitenden LSI-Schaltung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 20 bezeichnen die Bezugszeichen 70-1 und 70-2 erste bzw. zweite Datenspeicher 71-1 bzw. 71-2; die Bezugszeichen 71-1 und 71-2 bezeichnen erste bzw. zweite Verarbeitungseinhei­ ten; das Bezugszeichen 73-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als DI0 bezeichnet), der die externen Daten zu den ersten Datenspeicher 70-1 überträgt; das Be­ zugszeichen 73-2 bezeichnet einen Datenbus (hier im weite­ ren Verlauf als DI1 bezeichnet), der die externen Daten zu dem zweiten Datenspeicher 70-2 überträgt; das Bezugszeichen 74 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GDM bezeichnet), der die Daten eines ausgewählten der er­ sten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70-2 überträgt; das Bezugszeichen 75 bezeichnet einen Datenbus (hier im weite­ ren Verlauf als GID bezeichnet), der die Zwischendaten überträgt, die in einen Anweisungscode zu geben sind; das Bezugszeichen 76-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im wei­ teren Verlauf als GP0 bezeichnet), der die Ausgangsdaten aus der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 überträgt; das Be­ zugszeichen 76-2 bezeichnet einen Datenbus (hier im weite­ ren Verlauf als GP1 bezeichnet), der die Ausgangsdaten aus der zweiten Verarbeitungseinheit 71-2 überträgt; die Be­ zugszeichen 95-1 und 96-1 bezeichnen Datenübertragungsein­ richtungen (dritte und fünfte Datenbusse), die die aus dem ersten Datenspeicher 70-1 gelesenen Daten zu der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 übertragen; die Bezugszeichen 95- 2 und 96-2 bezeichnen Datenübertragungseinrichtungen (dritte und fünfte Datenbusse), die die aus dem zweiten Da­ tenspeicher 70-2 gelesenen Daten zu der zweiten Verarbei­ tungseinheit 71-2 übertragen; das Bezugszeichen 78-1 be­ zeichnet eine Datenübertragungseinrichtung (vierter Daten­ bus), die die Daten aus der ersten Verarbeitungseinheit 71- 1 zu dem ersten Datenspeicher 70-1 überträgt; das Bezugs­ zeichen 78-2 bezeichnet eine Datenübertragungseinrichtung (vierter Datenbus), die die Daten aus der zweiten Verarbei­ tungseinheit 71-2 zu dem zweiten Datenspeicher 70-2 über­ trägt; die Bezugszeichen 90-1 und 90-2 bezeichnen Datenaus­ wahlschaltungen (Verarbeitungseinheitseingangssignal-Aus­ wahleinrichtungen), die einen einzigen Datenwert aus den zwei Datenbussen 76-1 und 76-2 auswählen; das Bezugszeichen 93 bezeichnet ein Auswahlsignal (Verarbeitungseinheitseingangssignal-Auswahlsignal), das den Datenauswahleinrichtungen 90-1 und 90-2 gemeinsam ist; das Bezugszeichen 94-1 bezeichnet Ausgangsdaten aus der Da­ tenauswahlschaltung 90-1; und das Bezugszeichen 94-2 be­ zeichnet Ausgangsdaten aus der Datenauswahlschaltung 90-2.

Bei einer Bildverarbeitung halten alle Datenspeicher 70-1 und 70-2 häufig Einrasterdaten. Für eine parallele Verarbeitung, die eine Bildinformation für eine Mehrzahl von Rastern in einer Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten benötigt, besteht ein Bedarf nach einer Datenübertragungs­ einrichtung, welche Daten gleichzeitig austauschen kann. Diese Funktionsweise ist von der Eigenschaft her unter­ schiedlich zu dem Rundschreiben der gleichen Daten. Wenn der Datenaustausch eine Anzahl von Taktzyklen benötigt, geht die Stetigkeit einer Verarbeitung in den ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 verloren und der Verarbeitungswirkungsgrad wird verringert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Vorsehen des GP0 76-1 und GP1 76-2, die als die Datenbusse zum Übertragen der Be­ rechnungsergebnisse Seite-an-Seite aus der Einrichtung 78-1 und 78-2 zum Übertragen der Verarbeitungsergebnisse zu den lokalen Datenspeichern dienen, eine gleichzeitige Datenver­ schiebung zwischen den Verarbeitungseinheiten.

Das Merkmal des siebten Ausführungsbeispiels ist eine Eingangsdatenänderung der ersten und zweiten Verarbeitungs­ einheiten 71-1 und 71-2. Die Daten, die in die erste Verar­ beitungseinheit 71-1 eingegeben werden, sind die Daten auf dem GID-Bus 75, die Rundschreibdaten auf dem GDM-Bus 74, die aus dem ersten Datenspeicher 70-1 gelesenen Daten 95-1 und 96-1, und die Daten 94-1, das heißt, die Daten auf ei­ nem der Ausgangsbusse GP0 76-1 und GP1 76-2 der ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2, welcher als Reaktion auf ein Datenauswahlsignal 93-1 von der Datenaus­ wahlschaltung 90-1 ausgewählt worden ist. Alle Verarbei­ tungseinheiten weisen ähnliche Dateneingänge auf. Das heißt, die Daten, die in die zweite Verarbeitungseinheit 71-2 eingegeben werden, sind die Zwischendaten aus dem GID- Bus 75, die Rundschreibdaten aus dem GDM-Bus 74, die aus dem zweiten Datenspeicher 70-2 gelesenen Daten 95-2 und 96- 2 und die Daten 94-2, das heißt die Daten auf einem der Ausgangsbusse GP0 76-1 und GP1 76-2 der ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2, welcher als Reaktion auf ein Datenauswahlsignal 93-2 von der Datenauswahlschal­ tung 90-2 ausgewählt worden ist. Ein solcher Aufbau sieht Datenübertragungsfunktionen vor, die nachstehend beschrie­ ben werden.

Eine der Datenübertragungsfunktionen ist die Rund­ schreib-Datenübertragung von Daten, die in jedem Datenspei­ cher gespeichert sind. Eine andere Datenübertragungsfunk­ tion ist eine selektive Übertragung (Datenverschiebeübertragung) jedes Berechnungsausgangssi­ gnals.

Die Datenverschiebeübertragung ist eine solche Verar­ beitung, bei der alle Verarbeitungseinheiten (in dem Fall von vier Verarbeitungseinheiten, die parallel angeordnet sind) die Ausgangsdaten aus drei naheliegenden Verarbei­ tungseinheiten auf der rechten Seite auswählen, wenn es N Verarbeitungseinheiten und N Datenspeicher gibt.

Die erste Verarbeitungseinheit 71-1 der vorliegenden Erfindung empfängt die folgenden Daten: die Daten auf dem GID-Bus 75, die Daten auf dem GDM-Bus (für eine Rund­ schreibfunktion), die Daten aus dem ersten Datenspeicher 70-1 gelesenen Daten 95-1 und 96-1 und die Daten 94-1 (für eine Datenverschiebefunktion), die von der Datenauswahl­ schaltung 90-1 aus den Daten auf den Datenbussen GP0 und GP1 ausgewählt werden. Die zweite Verarbeitungseinheit 71-2 empfängt Daten, die den Daten entsprechen, die in die erste Verarbeitungseinheit 71-1 eingegeben werden. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Berechnung mittels einer willkürlichen Kombination dieser Daten zu er­ zielen.

Das siebte bevorzugte Ausführungsbeispiel beinhaltet zwei Daten 95-1 und 96-1, die aus dem ersten Datenspeicher 70-1 gelesen werden, kann aber abhängig von der Struktur des Datenspeichers einen einzigen daraus gelesenen Daten­ wert beinhalten. Die zwei Datenspeicher, zwei Verarbei­ tungseinheiten, zwei DI-Busse und zwei GP-Busse sind in dem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Jedoch ist die Anzahl von diesen Elementen nicht auf zwei begrenzt und kann M ( 2) sein, welches allgemein ist und ähnliche Wirkungen vorsieht. Ein solches Beispiel ist in einer Abän­ derung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels be­ schrieben.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Abänderung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Fig. 22 stellt eine Abänderung von Fig. 20 dar, welche vier Datenspeicher (DMs), vier Verarbeitungseinheiten, vier zweite Datenbusse (erste Bildverarbeitungsergebnisübertra­ gungs-Datenbusse) und vier Datenauswahlschaltungen (M = 4) aufweist. Wenn das Auswahlsignal 93 zum Beispiel die näch­ ste Verarbeitungseinheit auswählt, jedoch eine auf der rechten Seite, legen die Datenauswahlschaltungen 90-1, 90- 2, 90-3 und 90-4 die Daten auf den Datenbussen 76-3, 76-4, 76-1 bzw. 76-2 an die entsprechenden Verarbeitungseinheiten an.

Bei der Abänderung kann jede Verarbeitungseinheit 1-1 bis 1-4 die Ausgangsdaten empfangen, die willkürlich aus den Ausgangsdaten der anderen drei Verarbeitungseinheiten als eines seiner Eingangssignale ausgewählt werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 21 zeigt ein Blockschaltbild eines charakteristi­ schen Abschnitts 1-P2-D gemäß einem achten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 21 be­ zeichnen die Bezugszeichen 70-1 und 70-2 erste bzw. zweite Datenspeicher; die Bezugszeichen 71-1 und 71-2 bezeichnen erste bzw. zweite Verarbeitungseinheiten; das Bezugszeichen 73-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als DI0 bezeichnet), der die externen Daten zu dem ersten Datenspeicher 70-1 überträgt; das Bezugszeichen 73-2 be­ zeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als DI1 bezeichnet), der die externen Daten zu dem zweiten Daten­ speicher 70-2 überträgt; das Bezugszeichen 74 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GDM bezeich­ net), der die Daten eines ausgewählten der ersten und zwei­ ten Datenspeicher 70-1 und 70-2 überträgt; das Bezugszei­ chen 75 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GID bezeichnet), der die Zwischendaten, die in einen Anweisungscode zu geben sind, überträgt; das Bezugszeichen 76-1 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GP0 bezeichnet), der die Ausgangsdaten aus der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 überträgt; das Bezugszeichen 76-2 bezeichnet einen Datenbus (hier im weiteren Verlauf als GP1 bezeichnet), der die Ausgangsdaten aus der zweiten Verar­ beitungseinheit 71-2 überträgt; das Bezugszeichen 77-1 be­ zeichnet eine Datenübertragungseinrichtung, die die aus dem ersten Datenspeicher 70-1 gelesenen Daten zu der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 überträgt; das Bezugszeichen 77-2 bezeichnet eine Datenübertragungseinrichtung, die die aus dem zweiten Datenspeicher 70-2 gelesenen Daten zu der zwei­ ten Verarbeitungseinheit 71-2 überträgt; das Bezugszeichen 78-1 bezeichnet eine Datenübertragungseinrichtung, die die Daten aus der ersten Verarbeitungseinheit 71-1 zu dem er­ sten Datenspeicher 70-1 überträgt; das Bezugszeichen 78-2 bezeichnet eine Datenübertragungseinrichtung, die die Daten aus der zweiten Verarbeitungseinheit 71-2 zu dem zweiten Datenspeicher 70-2 überträgt; das Bezugszeichen 120 be­ zeichnet einen Ablaufs-Steuerabschnitt; das Bezugszeichen 130 bezeichnet eine Steuerschaltung (DMA-Übertragungs-Steu­ erabschnitt, Adressen-Erzeugungsabschnitt und dergleichen), die die Funktion von Abschnitten des Ablaufs-Steuerab­ schnitts 120 zum Steuern der bildverarbeitenden LSI-Schal­ tung und andere Steuerfunktionen aufweist; das Bezugszei­ chen 131 bezeichnet eine Datenauswahlschaltung (Steuerregister-Auswahlschaltung), die den GID-Bus 75 oder GDM-Bus 74 auswählt; das Bezugszeichen 132 bezeichnet ein Steuerregister; das Bezugszeichen 133 bezeichnet eine Schaltung für eine Signalerzeugung auf der Grundlage der Daten des Steuerregisters 132; das Bezugszeichen 134 be­ zeichnet ein Auswahlsignal, das aus dem Ablaufs-Steuerab­ schnitt 120 an die Datenauswahlschaltung 131 angelegt wird; und das Bezugszeichen 135 bezeichnet Ausgangsdaten aus der Datenauswahlschaltung 131, die an das Steuerregister 132 angelegt werden.

Die technischen Ideen des achten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels werden nachstehend beschrieben. Es wird ein Adressieren der Datenspeicher mittels eines Verwendens der Berechnungsergebnisse der Verarbeitungseinheiten (ein Schreiben in das Steuerregister 132 mit den Ausgangssigna­ len aus den Verarbeitungseinheiten) betrachtet. Dieses Ziel kann mittels eines Verbindens der Datenbusse 76-1 und 76-2 an das Steuerregister 132 erzielt werden. Jedoch benötigt dieses Verfahren die Verbindung der Datenbusse 76-1 und 76- 2 mit der Datenauswahlschaltung 131, was eine erhöhte Länge der Verbindungsleitungen verursacht, was zu einer erhöhten Fläche des LSI-Chips und erhöhten Parasitärkapazitäten führt.

Um das Problem zu lösen und das zuvor erwähnte Ziel zu erzielen, werden in dem achten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel die Berechnungsergebnisse aus den Verarbeitungsein­ heiten durch die Datenspeicher zu dem Rundschreibbus 74 übertragen. Auf diese Weise verwendet das achte bevorzugte Ausführungsbeispiel den GDM-Bus 74 fest für eine Rund­ schreibübertragung.

Die Funktionsweise des achten bevorzugten Ausführungs­ beispiels, bei dem die Steuerschaltung 130 als ein DMA- Übertragungs-Steuerabschnitt dient, wird nachstehend be­ schrieben.

Es besteht eine Notwendigkeit, die Bilddaten aus dem externen Speicher zu dem ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung zu übertragen. Das Ausführen der Übertragung nicht mittels An­ weisungen ist wirkungsvoll für ein Beschleunigen der Verar­ beitung, ein Verringern der Anzahl von Anweisungsschritten und ein Verringern der Anweisungsspeicherkapazitäten und ist oft verwendet worden. Es ist technisch wohlbekannt, daß eine zweidimensionale Adressierungsfunktion für ein behan­ deln von Bilddaten wichtig ist, da bedeutsame räumliche Bilddaten aus den Bilddaten extrahiert werden müssen, wel­ che eine zweidimensionale Information sind. Es wird ange­ nommen, daß das Steuerregister 132 eine Übertragungs-Start­ adresse für die externen Datenspeicher (M1 bis M3) während der DMA-Übertragung speichert. Die benötigten zweidimensio­ nalen Adressen werden mittels der Logik 133 und anderen Re­ gistern, die nicht gezeigt sind, erzeugt. Um ein Extrahie­ ren eines zweidimensionalen Bildes nach einem Beendingen einer Extraktion des vorhergehenden zweidimensionalen Bil­ des zu starten, ist es notwendig, die Übertragungs-Start­ adresse für die externen Datenspeicher (M1 bis M3) erneut in dem Steuerregister 132 zu bilden. Die nächste Start­ adresse wird aus der vorhergehenden Startadresse berechnet oder ist mittels einer Anweisung gegeben. Im allgemeinen wird diese Berechnung von den Verarbeitungseinheiten durch­ geführt. Dies erfordert das Vorsehen der Datenübertragungs­ einrichtung, die die Berechnungsergebnisse der ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 zu dem Steuer­ register 132 und der Einrichtung überträgt, die die Zwi­ schendaten in die Anweisung überträgt. Bei der herkömmli­ chen bildverarbeitenden LSI-Schaltung, die eine einzige Verarbeitungseinheit beinhaltet, wird lediglich die Verbin­ dung des Ausgangs von der Verarbeitungseinheit zu dem Ein­ gang des Steuerregisters benötigt. Die bildverarbeitende LSI-Schaltung der vorliegenden Erfindung, die die Verarbei­ tungseinheiten aufweist, die parallel angeordnet sind (SIMD-Typ), benötigt jedoch die Einrichtung für ein selek­ tives Übertragen der Ausgangssignale aus jeder Verarbei­ tungseinheit zu dem Steuerregister 132. Ein lediglich ein­ faches Anlegen der Ausgangsdaten aus allen Verarbeitungs­ einheiten an das Steuerregister 132 führt zu Datenleitungen einer Vielzahl von Bits in der bildverarbeitenden LSI- Schaltung, wie es zuvor beschrieben worden ist, was auf­ grund der Erhöhungen der Verdrahtungsfläche und Verdrah­ tungslastkapazitäten zu einer verringerten Betriebsge­ schwindigkeit und einem erhöhten Energieverbrauch (mit Ka­ pazitätsladung und -entladung) führt.

Die vorliegende Erfindung verwendet den GDM-Bus 74, der die aus einem ersten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70- 2 gelesenen Daten selektiv zu der entsprechenden Verarbei­ tungseinheit 71-1 bzw. 71-2 überträgt. Das Berechnungser­ gebnis der ersten oder zweiten Verarbeitungseinheit 71-1 oder 71-2 wird einmal in dem ersten oder zweiten Datenspei­ cher 70-1 oder 70-2 gespeichert, gelesen, wenn es benötigt wird, und durch den GDM-Bus 74 an das Steuerregister 132 angelegt.

Es ist ebenso erforderlich, daß der GID-Bus 75, der die Zwischendaten überträgt, an das Steuerregister 132 ange­ schlossen ist. Somit ist das Steuerregister 132 so aufge­ baut, daß es Daten durch die Datenauswahlschaltung 131 emp­ fängt. Die Datenauswahlschaltung 131 schaltet als Reaktion auf das Auswahlsignal 134 die Verbindung zwischen dem GDM- Bus 74 und dem GID-Bus 75 um.

Eine solche Anordnung ermöglicht einen einzigen Bus zum Übertragen der Berechnungsergebnisdaten (GDM-Bus 74), was die Chipfläche und die Parasitärkapazitäten verringert, oh­ ne eine Datenübertragungsflexibilität zu verringern. Da die Datenübertragung aus den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 freigegeben ist, können Daten, die an jeder Adresse in den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2, die vorhergehend einen Setzwert für das Steuerregi­ ster 102 gespeichert haben, gespeichert sind, mit dem glei­ chen Aufbau zu dem Steuerregister 132 übertragen werden.

Die ersten bis achten bevorzugten Ausführungsbeispiele weisen die nachstehend beschriebenen Wirkungen auf.

Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel weist Verar­ beitungseinheiten des SIMD-Typs, die Datenspeicher, den Adressengenerator; den DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt, den Verbindungs/Sortierabschnitt (Nachverarbeitungsabschnitt) die Externschnittstelle für die externen Datenspeicher, den Anweisungsspeicher, den Ab­ laufs-Steuerabschnitt und den PLL auf, wodurch die Vorver­ arbeitung, Eigenschaftsextraktion und Gleichheitsprüfung der Bildverarbeitung bei hohen Geschwindigkeiten durchge­ führt werden, die bei systemspezifischen Änderungen auf­ grund von Programmänderungen anwendbar sind und die Zeit für eine Systementwicklung stark verringern. Die Verarbei­ tungseinheiten des SIMD-Typs, welche programmierbar sind, ermöglichen eine bedingte Verzweigung.

Die externen Eingangsdaten werden lediglich mittels ei­ ner DMA-Übertragung in die Datenspeicher 2-1 bis 2-3 einge­ geben. Der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt 4 erzeugt die Schreibadresse, welche des weiteren durch den Adressbus 27 an die ersten bis dritten Datenspeicher 2-1 bis 2-3 ange­ legt wird. Da die Verarbeitung der externen Daten mittels eines Lesens von Daten, die in den ersten bis dritten Da­ tenspeichern 1-1 bis 1-3 gespeichert sind, ausgeführt wird, sind die interne Berechnung und externe Datenübertragung vollständig getrennt. Dies schafft die bildverarbeitende LSI-Schaltung, bei welcher die externe Übertragung, wenn sich diese bei niedrigen Geschwindigkeiten befindet, die interne Hochgeschwindigkeitsberechnung nicht beeinflußt.

Der Adressengenerator 3 erzeugt die Adresse 29 zum Lesen von Daten aus den ersten bis dritten Datenspeichern 2-1 bis 2-3 unter der Steuerung des Ablaufs-Steuerabschnitts 8.

Außerdem sieht das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Hochgeschwindigkeitsbildverarbeitung vor, da die Da­ teneingabe in die Verarbeitungseinheiten und die externe Übertragung getrennt sind und die externe Datenübertragung durch den Nachverarbeitungsabschnitt 5 (Verbindungs/Sortierabschnitt) durchgeführt wird, bei wel­ chem Berechnungsbelastungen niedrig sind, und der Wartezu­ stand beeinflußt den Verarbeitungsdurchsatz nicht stark. Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel ist darauf gerich­ tet, daß weniger externe Datenstifte des Ausgabeportab­ schnitts als bei der Struktur benötigt werden, bei welcher die Verarbeitungseinheits-Ausgangssignale direkt nach außen übertragen werden. Dies trägt zu einer Verringerung der Fläche und des Energieverbrauchs der bildverarbeitenden LSI-Schaltung bei.

Das sechste bevorzugte Ausführungsbeispiel weist den GDM-Bus 74 auf, welcher einer der Datenbusse zum selektiven Übertragen der aus den Datenspeichern 70-1 und 70-2 gelese­ nen Daten ist. Die Rundschreib-Datenübertragung wird mit­ tels eines Verwendens des GDM-Busses 74 ausgeführt. Eines der Merkmale des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es, daß die Rundschreibdaten lediglich aus den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 angelegt werden. Es wird sichergestellt, daß die externen Daten in den er­ sten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 gespeichert werden und die Berechnungsergebnisse werden durch die Da­ tenübertragungseinrichtungen 78-1 und 78-2 in den Daten­ speichern 70-1 und 70-2 gespeichert. Das Vorsehen der Rund­ schreibfunktion (GDM-Bus 74) der aus den ersten und zweiten Datenspeichern 70-1 und 70-2 gelesenen Daten ist am wir­ kungsvollsten. Ein einziger Datenwert sollte für eine Rund­ schreibübertragung zu einem Zeitpunkt verwendet werden. Bei einer Bildverarbeitung speichern alle Datenspeicher 70-1 und 70-2 häufig Einrasterdaten. Für eine parallele Verar­ beitung der Berechnungen, die eine Bildinformation für eine Vielzahl von Rastern in einer Vielzahl von Verarbeitungs­ einheiten benötigen, besteht eine Notwendigkeit nach einer Datenübertragungseinrichtung, welche Daten gleichzeitig austauschen kann. Diese Funktionsweise ist von der Eigen­ schaft her unterschiedlich zu dem Rundschreiben der glei­ chen Daten. Wenn der Datenaustausch eine Anzahl von Taktzy­ klen benötigt, geht die Stetigkeit einer Verarbeitung in den ersten und zweiten Verarbeitungseinheiten verloren und der Verarbeitungswirkungsgrad wird verringert. Um das Ver­ fahren des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels zu verbessern, weist das siebte bevorzugte Ausführungsbeispiel den GP0 76-1 und GP1 76-2, die als die Datenbusse für eine Berechnungsergebnisübertragung Seite-an-Seite aus den Ein­ richtungen 78-1 und 78-2 zum Übertragen der Verarbeitungs­ ergebnisse zu den lokalen Datenspeichern, und den GID-Bus 75 für eine Datenübertragung auf. Der Bus 75 ist für eine Berechnung wichtig, die Konstantwertdaten in dem Anwei­ sungscode verwendet. Dies ermöglicht eine Berechnung zwi­ schen den Daten auf dem GID-Bus 75 und den Daten auf dem GDM-Bus 74.

Bei dem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel emp­ fängt die Verarbeitungseinheit 71-1 (71-2) die Daten auf dem GID-Bus 75, die Daten auf dem GDM-Bus 74 und die Daten 94-1 (94-2), die als Reaktion auf das Datenauswahlsignal 93-1 (93-2) mittels eines Auswählens von einem der Aus­ gangsbusse GP0 76-1 und GP1 76-2 der Verarbeitungseinheiten 71-1 und 71-2 mittels der Datenauswahleinrichtung 90-2 er­ zielt werden, unabhängig von den Daten auf der Datenüber­ tragungseinrichtung, die aus dem Datenspeicher gelesen wer­ den. Dieser Aufbau sieht die Datenübertragungsfunktionen, die nachstehend beschrieben werden, vor.

Eine der Funktionen ist die Rundschreib-Datenübertra­ gung der Daten, die in jedem Datenspeicher gespeichert sind. Die andere ist das selektive Übertragen (Datenverschiebeübertragung) jedes Berechnungsausgangssi­ gnals.

Des weiteren beinhaltet der I/O-Port (externer Daten­ port) der bildverarbeitenden LSI-Schaltung in den jeweili­ gen bevorzugten Ausführungsschaltungen die Datenports (DI- Ports), die Daten in den n-ten Datenspeicher (n 2) schreiben; die Datenports (DO-Ports), die eine halbe Menge der Ausgangsdaten aus den n Verarbeitungseinheiten zu einem Zeitpunkt selektiv nach außerhalb der bildverarbeitenden LSI-Schaltung übertragen; den Datenport (LINK-Port, welcher in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht vorhan­ den ist), der die Zwischenverarbeitungsdaten für eine Ver­ wendung in der Mehrprozessoren-Struktur überträgt; und den Datenport (den IMO-Port), der die rasterabgetasteten Bild­ daten, die in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung um die erwünschten Taktzyklen verzögert werden, nach außerhalb der bildverarbeitenden LSI-Schaltung überträgt. Dies schafft ein Anlegen der Daten mit einer hohen Geschwindigkeit an die Verarbeitungseinheiten des SIMD-Typs, die in der bild­ verarbeitenden LSI-Schaltung parallel angeordnet sind. Die gleichzeitige Übertragung von Daten der Anzahl, welche gleich der Anzahl der Hälfte von Verarbeitungseinheiten ist, kann die Anzahl von externen Datenstiften und einen Energieverbrauch in dem Ausgangstreiber-Schaltungsabschnitt verringern. Wie es zuvor erwähnt worden ist, benötigen ei­ nige Arten einer Bildverarbeitung die Verfahrensschritte bei der Nachverarbeitung, welche weniger als die Verfah­ rensschritte in den Verarbeitungseinheiten sind. Anders ausgedrückt, es besteht eine zeitliche Erlaubnis, die Nach­ verarbeitungsergebnisse auszugeben. Die Anzahl von Nachver­ arbeitungsausgängen, die parallel angeordnet sind, ist häu­ fig niedriger als der Grad einer Parallelität der Ausgänge der Verarbeitungseinheiten. Eine Erhöhung der Anzahl von externen Stiften erhöht die Summe der externen Parasitärka­ pazitäten, die dazu getrieben werden, daß sie den Energie­ verbrauch der bildverarbeitenden LSI-Schaltung erhöhen. Die gemeinsame Wirkung der jeweiligen bevorzugten Ausführungs­ beispiele ist die Verringerung der Anzahl von externen Stiften ohne ein Verringern der Verarbeitungswirksamkeit der bildverarbeitenden LSI-Schaltung.

Bei dem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Datenbus 74 (GDM-Bus), der die Daten aus einem ausgewählten der ersten und zweiten Datenspeicher 70-1 und 70-2 über­ trägt, und der Datenbus 75 (GID-Bus), der die Zwischendaten in den Anweisungscode überträgt, durch die Datenauswahlein­ richtung 131, die entweder den GID-Bus 75 oder den GDM-Bus 74 auswählt, an das Steuerregister 132 angeschlossen. So­ wohl die Zwischendaten als auch die Daten, welche die Ver­ arbeitungseinheitsergebnisse sind, die vorhergehend in den Datenspeichern gespeichert worden sind, werden zu dem Steu­ erregister 132 übertragen, was eine hohe Flexibilität er­ zeugt. Des weiteren verhindert die Verwendung eines Rund­ schreibfunktions-Busses 74 für diese Übertragung, daß Da­ tenleitungen einer Vielzahl von Bits in der bildverarbei­ tenden LSI-Schaltung verdrahtet werden, wodurch eine Erhö­ hung der Verdrahtungsfläche vermieden wird, die die Be­ triebsgeschwindigkeit aufgrund der Erhöhung einer Verdrah­ tungslastkapazität und einer Erhöhung des Energieverbrauchs (aufgrund einer Kapazitätsladung und -entladung) verrin­ gert.

Nachstehend erfolgt eine ergänzende Beschreibung.

Die Fig. 24 bis 29 stellen eine allgemeine interne Struktur einer bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 als einen Verweis dar. In den Fig. 24 bis 29 bezeichnet "DMAC" den DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt; "AGU" bezeichnet den Adressen-Erzeugungsabschnitt; "Ablaufscontroller" bezeich­ net den Ablaufs-Steuerabschnitt; "WCS" bezeichnet den An­ weisungsspeicher, "PU" bezeichnet die Verarbeitungseinhei­ ten; und "DM" bezeichnet die Datenspeicher. Fig. 30 stellt eine interne Struktur der PU0 (erste Verarbeitungseinheit) in einem vergrößertem Maßstab dar. Andere Verarbeitungsein­ heiten (PU1 bis PU7) sind im Aufbau ähnlich zu der PU0.

Fig. 31 zeigt ein Blockschaltbild, das die interne Struktur des DMA-Übertragungs-Steuerabschnitts 4 darstellt. In Fig. 31 bezeichnet das Bezugszeichen 401 einen DMA-Steu­ erabschnitt; das Bezugszeichen 402 bezeichnet einen Ab­ schnitt zum Erzeugen des Schreibadressensignals 27 (Fig. 5) für Datenspeicher; und das Bezugszeichen 403 bezeichnet ei­ nen Abschnitt zum Erzeugen des Leseadressensignals 28 (Fig. 3) für die externen Datenspeicher.

Die Fig. 32, 33 und 34 stellen den DM-Schreibadres­ sengenerator 402, den Externdatenspeicherleseadressen-Gene­ rator 403 bzw. den DMA-Steuerabschnitt 401 in Fig. 31 im Detail dar. Fig. 35 stellt die Symbole, Namen und Funktio­ nen der jeweiligen Abschnitte in den Fig. 32 bis 34 dar. Fig. 36 stellt eine Bitzuweisung in einem DMA-Steuerregi­ ster (DMCR) 419 dar.

Die Fig. 37 und 38 stellen die interne Struktur der Verbindungs/Sortierabschnitte 5, 5a als einen Verweis dar. In den Fig. 37 und 38 bezeichnet das Bezugszeichen 501 ein Steuerregister; das Bezugszeichen 502 bezeichnet ein Verbindungseingangsabschnitts-Steuersignal; das Bezugszei­ chen 503 bezeichnet ein Codeauswahlsignal; das Bezugszei­ chen 504 bezeichnet ein Verbindungsausgangsabschnitts-Steu­ ersignal; das Bezugszeichen 505 bezeichnet einen Verbin­ dungseingangsabschnitt; und das Bezugszeichen 506 bezeich­ net einen Verbindungsausgangsabschnitt. Fig. 39 stellt die Symbole, Namen und Funktionen der jeweiligen Abschnitte des Steuerrregisters 501 dar. Fig. 40 stellt eine Bitzuweisung in einem Verbindungsbetriebsartenregister "LUMDR" in dem Steuerregister 501 dar.

Fig. 41 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm der Datenübertra­ gung in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 mittels des DMA-Übertragungs-Steuerabschnitts 4. Fig. 42 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm der Ausgangsdatenübertragung aus der bildverarbeitenden LSI-Schaltung 1 mittels der Verbin­ dungs/Sortierabschnitte 5, 5a.

In der vorhergehenden Beschreibung wird eine program­ mierbare bildverarbeitende Schaltung eines hohen Integrati­ onsgrads (LSI-Schaltung) mit einer hohen Geschwindigkeit offenbart, die zu einer Bildvorverarbeitung, einer Eigen­ schaftsextraktion und einer Gleichheitsprüfung in der Lage ist, welche einen DMA-(Direktspeicherzugriffs)-Übertra­ gungs-Steuerabschnitt für eine DMA-Übertragung, welcher Eingangsdaten aus einem externen Speicher liest, um die Eingangsdaten in Datenspeicher in der LSI-Schaltung zu übertragen; einen Ablaufs-Steuerabschnitt, einen Anwei­ sungsspeicher und einen Adressen-Erzeugungsabschnitt, wel­ che als Reaktion auf einen Anweisungscode ein Schreiben in die und ein Lesen aus den Datenspeicher(n) steuern; wobei der DMA-Übertragungs-Steuerabschnitt eine Wartezeit, die während einer externen Datenübertragung verursacht wird, anpaßt, um zu verhindern, daß die Wartezeit die Anweisungs­ codesteuerung in der LSI-Schaltung beeinträchtigt; und Ver­ arbeitungseinheiten des SIMD-(Einzelanweisungsstrom-Mehr­ fachdatenstrom)-Typs aufweist, die parallel angeordnet sind und zum Beendigen der Verfahrensschritte einer Bildverar­ beitung in Zusammenarbeit mit einem Nachverarbeitungsab­ schnitt, welcher des weiteren ein Ausgangssignal nach außen anlegt und zu diesem Zeitpunkt eine Wartezeit anpaßt, an Ausgangsleitungen der Datenspeicher angeschlossen sind.

Claims (20)

1. Bildverarbeitende LSI-Schaltung (Schaltung eines hohen Integrationsgrads), mit:
einer Taktsignal-Erzeugungseinrichtung, die einen ex­ tern angelegten Grundtakt multipliziert, um einen Takt zu erzeugen;
einer Daten-Speichereinrichtung;
einer DMA-(Direktspeicherzugriffs)-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung, die als Reaktion auf den Grundtakt ein Ein­ gangsdatensignal, das einer Bildverarbeitung zu unterwerfen ist, aus einem externen Speicher, der das Eingangssignal speichert, liest und überträgt, um das übertragene Ein­ gangsdatensignal als Reaktion auf ein Schreibadressensignal in die Daten-Speichereinrichtung zu schreiben, wobei das Schreibadressensignal als Reaktion auf den Takt erzeugt wird;
einem Anweisungsspeicher, der ein Anweisungscodesignal speichert; und
einer Steuereinrichtung, die als Reaktion auf das An­ weisungscodesignal, das aus dem Anweisungsspeicher gelesen wird, ein zu dem Takt synchronisiertes Leseadressensignal erzeugt, um ein Lesen des Eingangsdatensignals aus der Da­ ten-Speichereinrichtung mittels eines Ausgebens des Le­ seadressensignals zu steuern.

2. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß
die Daten-Speichereinrichtung eine Mehrzahl von Daten­ speichern aufweist und dadurch, daß
die Bildverarbeitung eine erste und eine zweite Bild­ verarbeitung aufweist,
wobei die bildverarbeitende LSI-Schaltung des weiteren aufweist:
eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten des SIMD- (Einzelanweisungsstrom-Mehrfachdatenstrom)-Typs, die zum Ausführen der ersten Bildverarbeitung mittels einer paral­ lelen Berechnungsverarbeitung als Reaktion auf den Takt in einer entsprechenden Beziehung zu Ausgängen der Mehrzahl von Datenspeichern vorgesehen sind; und
einen Nachverarbeitungsabschnitt, der zum Ausführen der zweiten Bildverarbeitung als Reaktion auf den Takt an Ausgänge der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten ange­ schlossen ist, um ein Ausgangsdatensignal nach außen auszu­ geben.

3. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl von Datenspeichern und die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten erste bis N-te Datenspeicher bzw. erste bis N-te Verarbeitungseinheiten beinhalten (N 2), und dadurch, daß
ein Eingang des ersten Datenspeichers an einen Ausgang der DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung angeschlossen ist und Eingänge der zweiten bis N-ten Datenspeicher an jewei­ lige Ausgänge der ersten bis (N-1)-ten Datenspeicher ange­ schlossen sind.

4. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Datenspeichern getrennt an die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung ange­ schlossen ist.

5. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl von Datenspeichern und die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten erste bis N-te Datenspeicher bzw. erste bis N-te Verarbeitungseinheiten beinhalten (N 2) und die DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung N Ausgänge bein­ haltet (N 2),
wobei die bildverarbeitende LSI-Schaltung des weiteren aufweist:
erste bis (N-1)-te Auswahleinrichtungen, die Ausgänge aufweisen, die an jeweilige Eingänge der zweiten bis (N-1)- ten Datenspeicher angeschlossen sind,
wobei ein Eingang einer Auswahleinrichtung, der einem i-ten (2 i N) Datenspeicher entspricht, an einen i-ten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steuereinrichtung und einen Ausgang eines (i-1)-ten Datenspeichers angeschlossen ist, und
wobei die Auswahleinrichtung ihre Eingänge als Reakti­ on auf ein Auswahlsignal, das aus der Steuereinrichtung ausgegeben wird, umschaltet.

6. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß
eine Verbindung zwischen dem Eingang des ersten Daten­ speichers und dem ersten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung bzw. eine Verbindung zwischen dem Eingang ei­ ner Auswahleinrichtung, die an den Eingang des i-ten Daten­ speichers und den i-ten Ausgang der DMA-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung angeschlossen ist, von N jeweiligen ersten Datenbussen gebildet sind.

7. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß
Verbindungen zwischen den Ausgängen der Verarbeitungs­ einheiten und dem Nachverarbeitungsabschnitt von jeweiligen zweiten Datenbussen gebildet sind, die in der Anzahl gleich den Verarbeitungseinheiten sind.

8. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß
jeder Datenspeicher eine Mehrzahl von Bänken aufweist, und dadurch, daß
die Steuereinrichtung als Reaktion auf das Leseadres­ sensignal das Eingangsdatensignal, welches in die nächste Bank geschrieben worden ist, liest, während die DMA-Über­ tragungs-Steuereinrichtung als Reaktion auf das Schreib­ adressensignal das Eingangsdatensignal in eine der Mehrzahl von Bänken schreibt.

9. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 2, ge­ kennzeichnet durch:
eine Verarbeitungseinheitsausgangssignal-Steuerein­ richtung, die zwischen der Mehrzahl von Verarbeitungsein­ heiten und dem Nachverarbeitungsabschnitt angeschlossen ist und die nur entscheidet, ob sich der Nachverarbeitungsab­ schnitt in einem Wartezustand befindet oder nicht, wenn die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten Verarbeitungsergebnisse ausgibt, wobei die Verarbeitungseinheitsausgangssignal- Steuereinrichtung verursacht, daß die Mehrzahl von Verar­ beitungseinheiten ein Ausgeben der Verarbeitungsergebnisse stoppt, wenn sich der Nachverarbeitungsabschnitt in dem Wartezustand befindet, wobei es die Verarbeitungseinheits­ ausgangssignal-Steuereinrichtung ermöglicht, daß die Mehr­ zahl von Verarbeitungseinheiten die Verarbeitungsergebnisse ausgibt, wenn sich der Nachverarbeitungsabschnitt nicht in dem Wartezustand befindet.

10. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Nachverarbeitungsabschnitt ein Verbinden oder Sortieren von Verarbeitungsergebnissen der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten als die zweite Bildverarbeitung durchführt.

11. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 11, ge­ kennzeichnet durch:
Dateneingabeports, die parallel angeordnet sind und das extern angelegte Eingangsdatensignal, das an die Mehr­ zahl von Verarbeitungseinheiten anzulegen ist, zum Übertra­ gen des Eingangsdatensignals zu der DMA-Übertragungs-Steu­ ereinrichtung empfangen;
Datenausgabeports, die parallel angeordnet sind und ein Verarbeitungsergebnis des Nachverarbeitungsabschnitts zum Ausgeben des Verarbeitungsergebnis nach außen empfan­ gen; und
einen Verbindungsausgabeport, der ein Verbindungser­ gebnis des Nachverarbeitungsabschnitts zum Ausgeben des Verbindungsergebnisses nach außen empfängt.

12. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 11, ge­ kennzeichnet durch einen Eingangsdatensignal-Ausgabeport, der zum Empfangen des Eingangsdatensignals, das in der Mehrzahl von Datenspeichern verzögert wird, an einen Aus­ gang des N-ten Datenspeichers angeschlossen ist, um das Eingangsdatensignal nach außen auszugeben.

13. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 12, ge­ kennzeichnet durch einen Verbindungseingabeport, der zum Übertragen des Ergebnisses zu dem Nachverarbeitungsab­ schnitt ein extern angelegtes Verbindungszwischenergebnis empfängt.

14. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jede der Mehrzahl von Verarbei­ tungseinheiten einen ersten Ausgang, der an den Nachverar­ beitungsabschnitt angeschlossen ist, und einen zweiten Aus­ gang aufweist, der mit einem vierten Datenbus an einen Ein­ gang eines Datenspeichers angeschlossen ist, welcher das Eingangsdatensignal durch einen dritten Datenbus zu einem ersten Eingang jeder Verarbeitungseinheit überträgt.

15. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung und die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten mit einem Zwischenda­ tenübertragungs-Datenbus zum Übertragen von Zwischendaten der Steuereinrichtung zu den Verarbeitungseinheiten mitein­ ander verbunden sind.

16. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die ersten bis N-ten Datenspei­ cher und die ersten bis N-ten Verarbeitungseinheiten zum Übertragen und Anlegen eines Datensignals, das aus einem der ersten bis N-ten Datenspeicher zu allen der ersten bis N-ten Verarbeitungseinheiten gelesen wird, mit einem Rund­ schreibübertragungs-Datenbus miteinander verbunden sind.

17. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 16, ge­ kennzeichnet durch:
N erste Bildverarbeitungsergebnisübertragungs-Daten­ busse, die die damit verbundenen ersten Ausgänge der Verar­ beitungseinheiten an den Nachverarbeitungsabschnitt an­ schließen; und
N Verarbeitungseinheitseingangssignal-Auswahleinrich­ tungen, von denen jede einen Eingang, der an einen entspre­ chenden der N ersten Bildverarbeitungsergebnisübertragungs- Datenbusse angeschlossen ist, und einen Ausgang aufweist, der an einen zweiten Eingang einer entsprechenden Verarbei­ tungseinheit angeschlossen ist,
wobei die Steuereinrichtung ein Verarbeitungseinheits­ eingangssignal-Auswahlsignal zu den N Verarbeitungsein­ heitseingangssignal-Auswahleinrichtungen ausgibt, um Aus­ gangssignale aus den N Verarbeitungseinheitseingangssignal- Auswahleinrichtungen zu steuern.

18. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufweist:
ein Steuerregister, das ein Steuerinformationssignal zum Erzeugen eines Steuersignals in der bildverarbeitenden LSI-Schaltung hält; und
eine Register-Auswahleinrichtung, die Daten, die aus dem Rundschreibübertragungs-Datenbus gelesen werden, und Daten, die aus dem Zwischendatenübertragungs-Datenbus gele­ sen werden, selektiv zu dem Steuerregister ausgibt.

19. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß
alle Datenspeicher eine Mehrzahl von Bänken aufweisen und dadurch, daß
die Steuereinrichtung als Reaktion auf das Leseadres­ sensignal das Eingangsdatensignal, welches in die nächste Bank geschrieben worden ist, liest, während die DNA-Über­ tragungs-Steuereinrichtung das Eingangsdatensignal als Re­ aktion auf das Schreibadressensignal in eine der Mehrzahl von Bänken schreibt.

20. Bildverarbeitende LSI-Schaltung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Verarbeitungs­ einheiten einen ersten Ausgang, der an den Nachverarbei­ tungsabschnitt angeschlossen ist, und einen zweiten Ausgang beinhaltet, der mit einem vierten Datenbus an einen Eingang eines Datenspeichers angeschlossen ist, welcher das Ein­ gangsdatensignal durch einen dritten Datenbus zu einem er­ sten Eingang jeder Verarbeitungseinheit überträgt.