JP2003256385A - Data processing device - Google Patents

Data processing device

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JP2003256385A
JP2003256385A JP2002056730A JP2002056730A JP2003256385A JP 2003256385 A JP2003256385 A JP 2003256385A JP 2002056730 A JP2002056730 A JP 2002056730A JP 2002056730 A JP2002056730 A JP 2002056730A JP 2003256385 A JP2003256385 A JP 2003256385A
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JP
Japan
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data
processor
image
processing
moving image
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Pending
Application number
JP2002056730A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshibumi Fujikawa
義文 藤川
Yukio Fujii
藤井  由紀夫
Koichi Terada
光一 寺田
Taruhi Iwagaki
足火 岩垣
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that, as a device for performing real-time processing of digital watermark embedding for high resolution moving images, a device that can handle enormous computing power and enormous volumes of data is required, but the achievement of the device is difficult. <P>SOLUTION: A plurality of processor groups in which a plurality of processors are linearly combined via channel connections, a processor for distributing input data, and a processor for aggregating output data are provided. A processor at one end of the plurality of processor groups and the processor for distributing input data are connected through a shared bus for distribution. A processor at the other end of the plurality of processor groups and the processor for aggregating output data are connected through a shared bus for aggregation. An inputted moving image is partitioned into areas by the processor for distributing input data, and each one is sent to the processor groups. The partitioned moving image is submitted to watermark embedding processing by pipeline processing with the processor groups and the result is sent to the processor for aggregation. The processor for aggregation combines partitioned moving images for which the watermark embedding processing has been performed into an image, thereby outputting it as a moving image. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】動画等のコンテンツ情報に、
コピー制御情報や著作権情報などの情報を埋め込むデー
タ処理装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to content information such as moving images.
The present invention relates to a data processing device that embeds information such as copy control information and copyright information.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル化された音楽、動画等のコンテ
ンツ情報が通信ネットワークを介して流通されるように
なり、コンテンツ情報の著作権保護の重要性が高まって
いる。コンテンツ情報の著作権を保護する技術に、コン
テンツ情報に、人間の視聴覚では気が付かない程度の変
更を加えることによって著作権保護情報等を埋め込む、
電子透かし技術がある。
2. Description of the Related Art Content information such as digitized music and moving images has come to be distributed via a communication network, and the importance of copyright protection of content information is increasing. Embedding copyright protection information, etc. in technology that protects the copyright of content information by making changes to the content information that humans cannot notice.
There is digital watermark technology.

【0003】例えば、特開2000−175019号公
報には、動画に著作権保護情報を埋め込む、電子透かし
技術の一例が開示されている。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-175019 discloses an example of a digital watermark technique for embedding copyright protection information in a moving image.

【0004】電子透かし技術では、コンテンツ情報の劣
化を抑える必要がある。また、埋め込まれた情報は、縮
小などの画像処理が行われても、劣化し難いことが要求
される。この2つの要求を満たすために、特開2000
−175019号公報には、動画を構成するフレーム間
での動き検出を行ない、その結果を用いて、著作権情報
の埋め込み方法を変更する方法が開示されている。
In the digital watermark technology, it is necessary to suppress deterioration of content information. Further, the embedded information is required to be resistant to deterioration even if image processing such as reduction is performed. To meet these two requirements, Japanese Unexamined Patent Application Publication 2000-2000
Japanese Patent Publication No. 175019 discloses a method of detecting a motion between frames forming a moving image and using the result to change the method of embedding copyright information.

【0005】又、特開2000−4350号公報には、
医療用に開発されたフィルタを用いて、コンテンツ情報
の劣化を抑える方法が開示されている。本技術の医療用
フィルタは、画素ごとに、画像のエッジ方向を検出し、
エッジ方向の1次元情報を元に平滑化処理を行う。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-4350,
A method of suppressing deterioration of content information by using a filter developed for medical use is disclosed. The medical filter of the present technology detects the edge direction of the image for each pixel,
Smoothing processing is performed based on the one-dimensional information in the edge direction.

【0006】透かし埋め込み装置は、上述の動き検出や
医療用フィルタ、その他多くのアルゴリズムを組み合わ
せて処理を進める。そのため、透かし埋め込み装置に
は、プログラム可能な電子計算機システム用いられるの
が一般的である。
The watermark embedding apparatus combines the above-described motion detection, medical filter, and many other algorithms to proceed with the processing. Therefore, a programmable electronic computer system is generally used for the watermark embedding device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近年、コンテンツ情報
の情報量が増大している。また、著作権情報の埋め込み
を実時間で処理することも要求されている。しかし、上
述した動き検出や医療用フィルタの処理では、1画素毎
にそれぞれ数百の演算が必要となる。例えば、横192
0画素、縦1080画素で、毎秒30フレームの解像度
を有する画像データの場合、毎秒約62M画素を処理す
る必要がある。したがって、上記の解像度の動画への電
子透かし埋め込みを実時間処理するには、少なくとも、
毎秒数十G回の演算を必要とする。ここで、1画素のデ
ータ量を2バイトとすると、毎秒約324Mバイトのデ
ータの入出力が必要となる。この他、計算の中間データ
などがあるため、合わせて、毎秒数Gバイトのデータの
転送が必要となる。
In recent years, the amount of content information has increased. Also, it is required to process the embedding of copyright information in real time. However, in the above-described motion detection and medical filter processing, several hundreds of calculations are required for each pixel. For example, horizontal 192
In the case of image data having 0 pixels and 1080 pixels and a resolution of 30 frames per second, it is necessary to process about 62 M pixels per second. Therefore, in order to process digital watermark embedding in the above resolution video in real time, at least:
It requires several tens of G operations per second. Here, assuming that the amount of data for one pixel is 2 bytes, it is necessary to input / output approximately 324 Mbytes of data per second. In addition to this, since there is intermediate data for calculation, a total of several GB of data must be transferred per second.

【0008】このように大量の演算を処理する装置とし
て、マルチプロセッサシステムがある。マルチプロセッ
サシステムで上記の処理量を処理するには、毎秒1Gの
演算ができるプロセッサが数十個必要となる。このよう
なマルチプロセッサシステムにおける各演算ユニットの
接続方法は、「並列処理機構」(高橋義造、1989、
丸善)に示された、共有バス結合やチャネル結合などが
ある。しかし、マルチプロセッサシステムで、データ量
が多いコンテンツ情報を処理する場合、単一の共有バス
結合や、チャネル結合を用いた単一の線結合の構成で
は、バスにおけるデータ転送のバンド幅が不足する。ま
た、数十個のプロセッサを、チャネル結合を用いて完全
結合すると、チャネル数が膨大になり、実現が困難であ
る。つまり、従来のマルチプロセッサシステムでは、コ
ンテンツ情報の情報量の増大に対応できず、また、著作
権情報の埋め込みを実時間で処理する要求にも応えられ
ない。
There is a multiprocessor system as a device for processing a large number of operations in this way. In order to process the above processing amount in the multiprocessor system, several tens of processors capable of 1 G / s operation are required. The connection method of each arithmetic unit in such a multiprocessor system is described in “Parallel processing mechanism” (Takahashi Yoshizo, 1989,
Maruzen) shown, such as shared bus coupling and channel coupling. However, when processing a large amount of data content information in a multiprocessor system, the bandwidth of data transfer on the bus is insufficient with a single shared bus coupling or a single line coupling configuration using channel coupling. . In addition, if several tens of processors are completely connected by using channel connection, the number of channels becomes huge, which is difficult to realize. That is, the conventional multiprocessor system cannot cope with an increase in the amount of content information, and cannot satisfy the request for processing the embedding of copyright information in real time.

【0009】本発明の目的は、データ量が膨大なコンテ
ンツ情報における電子透かしの埋め込み等を実時間で処
理するデータ処理装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a data processing device for processing in real time the embedding of a digital watermark in content information having a huge amount of data.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のデータ処理装置は、マルチプロセッサシス
テムで、入力画像データ用と出力画像データ用の2つの
独立した共有バスを有する構成とする。そして、少なく
とも2つのプロセッサがチャネル結合を用いて線結合さ
れたプロセッサ群を、入力画像データ用共有バス及び出
力画像データ用共有バスに接続する構成とする。
In order to achieve the above object, a data processor of the present invention is a multiprocessor system having two independent shared buses for input image data and output image data. To do. A processor group in which at least two processors are line-coupled using channel coupling is connected to the input image data shared bus and the output image data shared bus.

【0011】また、本発明のデータ処理装置は、入力さ
れたデータの一部を分離するデータ分離装置と、分離し
たデータを蓄える分離データ記憶装置と、マルチプロセ
ッサシステムで処理されたデータと分離データ記憶装置
内のデータを合成し出力するデータ合成装置を有する構
成としても良い。
Further, the data processing apparatus of the present invention includes a data separating apparatus for separating a part of input data, a separated data storage apparatus for storing the separated data, a data processed by the multiprocessor system and a separated data. It may be configured to have a data synthesizing device that synthesizes and outputs data in the storage device.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図8を用いて、本発
明のデータ処理装置を説明する。以下の実施形態では、
データ処理装置が動画透かし埋め込み装置である場合を
説明する。また、本実施形態では、テレビカメラから出
力される動画をコンテンツ情報とする。そして、動画透
かし埋め込み装置にて、画素の輝度値を変更すること
で、動画に電子透かし情報を埋め込み、その結果をビデ
オテープレコーダに出力する例を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The data processing apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following embodiment,
A case where the data processing device is a moving image watermark embedding device will be described. In addition, in the present embodiment, the moving image output from the television camera is used as the content information. An example will be described in which the moving image watermark embedding device changes the luminance value of a pixel to embed electronic watermark information in a moving image and outputs the result to a video tape recorder.

【0013】図1は、本発明の動画電子透かし埋め込み
装置の構成と、周辺機器との接続を説明する図である。
動画電子透かし埋め込み装置1は、テレビカメラの動画
信号発生装置10及びビデオテープレコーダの動画記憶
装置11に接続される。動画信号発生装置10から出力
される動画データは、動画入出力装置2に入力され、マ
ルチプロセッサ装置3に送られる。マルチプロセッサ装
置3で著作権情報が埋め込まれた動画データは、動画入
出力装置2を介して、動画記憶装置11に出力される。
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the moving picture digital watermark embedding device of the present invention and the connection with peripheral devices.
The moving picture digital watermark embedding device 1 is connected to a moving picture signal generating device 10 of a television camera and a moving picture storage device 11 of a video tape recorder. The moving image data output from the moving image signal generator 10 is input to the moving image input / output device 2 and sent to the multiprocessor device 3. The moving image data in which the copyright information is embedded by the multiprocessor device 3 is output to the moving image storage device 11 via the moving image input / output device 2.

【0014】動画入出力装置2の構成及び動作を説明す
る。動画入力装置20は、動画信号発生装置10から動
画データを受け取り、画像識別子付加装置21に送る。
動画データにはフレームの切れ目を示す信号があり、画
像識別子付加装置21はその信号を検出し、フレーム画
像データを区別する。画像識別子付加装置21は、区別
したフレーム画像に、画像識別子、例えば通し番号をつ
ける。画像識別子が付加された画像データは、画像情報
分離装置22に送られる。
The structure and operation of the moving image input / output device 2 will be described. The moving image input device 20 receives the moving image data from the moving image signal generating device 10 and sends it to the image identifier adding device 21.
There is a signal indicating a frame break in the moving image data, and the image identifier adding device 21 detects the signal and distinguishes the frame image data. The image identifier adding device 21 gives an image identifier, for example, a serial number, to the distinguished frame images. The image data to which the image identifier is added is sent to the image information separating device 22.

【0015】画像情報分離装置22は、画像データを、
透かし埋め込み処理に関係の有るデータと、それ以外の
データに分ける。図6に示すように、1フレーム内の画
像データ4は、有効画像領域40、垂直帰線領域41及
び水平帰線領域42から構成される。この内、有効画像
領域40以外は、本実施形態の透かし埋め込み処理に関
係しない。また、各画素は、輝度成分と色成分から構成
される。しかし、本実施形態においては、色成分は透か
し埋め込みの処理に関係しない。画像情報分離装置22
は、このような透かし埋め込み処理に関係ないデータを
分離情報記憶装置23に、透かし埋め込み処理に関係あ
るデータをマルチプロセッサ装置3に送る。尚、双方の
データには画像識別子が付加されている。
The image information separating device 22 converts the image data into
It is divided into data related to watermark embedding processing and other data. As shown in FIG. 6, the image data 4 in one frame includes an effective image area 40, a vertical blanking area 41, and a horizontal blanking area 42. Of these, the areas other than the effective image area 40 are not related to the watermark embedding processing of the present embodiment. Each pixel is composed of a luminance component and a color component. However, in this embodiment, the color component is not related to the watermark embedding process. Image information separation device 22
Sends data not related to such watermark embedding processing to the separation information storage device 23 and data related to watermark embedding processing to the multiprocessor device 3. An image identifier is added to both data.

【0016】分離情報記憶装置23は、画像情報分離装
置22から送られてきたデータ及び画像識別子を各々関
連付けて記憶する。又、分離情報記憶装置23は、デー
タ及びデータに関連づけられている画像識別子を、画像
情報合成装置24へ送る。
The separation information storage device 23 stores the data and the image identifier sent from the image information separation device 22 in association with each other. Further, the separation information storage device 23 sends the data and the image identifier associated with the data to the image information composition device 24.

【0017】画像情報合成装置24は、マルチプロセッ
サ装置3で透かし埋め込み処理されたデータと画像識別
子を受け取る。画像情報合成装置24は、受け取った画
像識別子を分離情報記憶装置23に送り、画像情報分離
装置22によって分離されたデータを分離情報記憶装置
23から受け取る。そして、画像情報合成装置24は、
マルチプロセッサ装置3から受け取ったデータと、分離
情報記憶装置23から受け取ったデータを再合成し、動
画データとして動画出力装置25に送る。動画出力装置
25は、画像情報合成装置24から受け取った動画デー
タを、動画信号受け取り装置11に出力する。
The image information synthesizing device 24 receives the data and the image identifier which have been watermark-embedded by the multiprocessor device 3. The image information composition device 24 sends the received image identifier to the separation information storage device 23, and receives the data separated by the image information separation device 22 from the separation information storage device 23. Then, the image information synthesizer 24
The data received from the multiprocessor device 3 and the data received from the separation information storage device 23 are recombined and sent to the moving image output device 25 as moving image data. The moving image output device 25 outputs the moving image data received from the image information synthesizer 24 to the moving image signal receiving device 11.

【0018】マルチプロセッサ装置3の構成を説明す
る。マルチプロセッサ装置3は、動画入出力装置2から
動画データを受け取る分配プロセッサ34、動画入出力
装置2へ動画データを出力する集約プロセッサ35、複
数の演算プロセッサがチャネルで直線結合されたパイプ
ライン処理プロセッサ群33、分配プロセッサ34と前
記パイプライン処理プロセッサ群33の一端のプロセッ
サが接続されるデータ分配用共有バス31、及び集約プ
ロセッサ35と前記パイプライン処理プロセッサ群33
の他方の端のプロセッサが接続されるデータ集約用共有
バス32から構成される。パイプライン処理プロセッサ
群33の個数は任意である。
The configuration of the multiprocessor device 3 will be described. The multiprocessor device 3 includes a distribution processor 34 that receives moving image data from the moving image input / output device 2, an aggregation processor 35 that outputs moving image data to the moving image input / output device 2, and a pipeline processing processor in which a plurality of arithmetic processors are linearly connected by channels. A group 33, a distribution processor 34, a shared bus 31 for data distribution to which a processor at one end of the pipeline processing processor group 33 is connected, an aggregation processor 35, and the pipeline processing processor group 33.
The shared bus 32 for data aggregation to which the processor at the other end is connected. The number of pipeline processor groups 33 is arbitrary.

【0019】また、分配プロセッサ34には、コンソー
ル30が接続されており、マルチプロセッサ装置3全体
の動作の制御を行う。コンソール30は、データに埋め
込む情報や、埋め込み強度など、アルゴリズムの上の定
数の値をマルチプロセッサ装置3に指示するために使用
される。これらのアルゴリズム上の定数は、扱うコンテ
ンツやコンテンツの著作権者によって異なるので、コン
テンツ毎に指定する必要がある。各プロセッサは、それ
ぞれプログラム格納方式の電子計算機である。
A console 30 is connected to the distribution processor 34, and controls the operation of the entire multiprocessor device 3. The console 30 is used for instructing the multiprocessor device 3 about a value of a constant above an algorithm such as information to be embedded in data or embedding strength. Since these algorithm constants differ depending on the content handled and the copyright holder of the content, it is necessary to specify for each content. Each processor is a program storage type electronic computer.

【0020】図2は、パイプライン処理プロセッサ群3
3の構成を示す図である。パイプライン処理プロセッサ
群33は、分配バス側演算プロセッサ330、集約バス
側演算プロセッサ331、及び任意個数の中間処理用演
算プロセッサ332とから構成される。ただし、中間処
理用演算プロセッサ332は、無くても構わない。中間
処理用演算プロセッサ332は、チャネル333で接続
されている。
FIG. 2 shows a pipeline processor group 3.
It is a figure which shows the structure of 3. The pipeline processor group 33 is composed of a distribution bus side arithmetic processor 330, an aggregate bus side arithmetic processor 331, and an arbitrary number of intermediate processing arithmetic processors 332. However, the arithmetic processor 332 for intermediate processing may be omitted. The intermediate processing arithmetic processor 332 is connected by a channel 333.

【0021】図3は、分配バス側演算プロセッサ330
及び集約バス側演算プロセッサ331の構成を示す図で
ある。分配バス側演算プロセッサ330及び集約バス側
演算プロセッサ331は、中央演算処理装置3300、
記憶装置3301、共有バス接続装置3302、及びチ
ャネル通信装置3303が、内部ローカルバス3305
で接続された構成を有する。
FIG. 3 shows a distribution bus side arithmetic processor 330.
3 is a diagram showing a configuration of an aggregate bus side arithmetic processor 331. FIG. The distribution bus side arithmetic processor 330 and the aggregate bus side arithmetic processor 331 are the central processing unit 3300,
The storage device 3301, the shared bus connection device 3302, and the channel communication device 3303 are the internal local bus 3305.
It has a configuration connected by.

【0022】図4は、中間処理演算プロセッサ333の
構成を示す図である。中間処理用演算プロセッサ333
は、中央演算処理装置3300、記憶装置3301、分
配バス側チャネル通信装置3323、及び集約バス側チ
ャネル通信装置3324が、内部ローカルバス3305
で接続された構成を有する。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the intermediate processing processor 333. Intermediate processing processor 333
The central processing unit 3300, the storage device 3301, the distribution bus side channel communication device 3323, and the aggregation bus side channel communication device 3324 are the internal local bus 3305.
It has a configuration connected by.

【0023】分配バス側演算プロセッサ330は、共有
バス接続装置3302を介して、データ分配用共有バス
31に接続されている。集約バス側演算プロセッサ33
1は、共有バス接続装置3302を介して、データ集約
用共有バス32に接続されている。分配バス側演算プロ
セッサ330のチャネル通信装置3303は、中間処理
用演算プロセッサ333の分配バス側チャネル通信装置
3323、又は、集約バス側演算プロセッサ331のチ
ャネル通信装置3303と接続されている。集約バス側
演算プロセッサ331のチャネル通信装置3303は、
中間処理用演算プロセッサ333の集約バス側チャネル
通信装置3324、又は、分配バス側演算プロセッサ3
30のチャネル通信装置3303とチャネル333を介
して接続されている。
The distribution bus side processor 330 is connected to the data distribution shared bus 31 via a shared bus connection device 3302. Aggregate bus side arithmetic processor 33
1 is connected to the data aggregation shared bus 32 via the shared bus connection device 3302. The channel communication device 3303 of the distribution bus side arithmetic processor 330 is connected to the distribution bus side channel communication device 3323 of the intermediate processing arithmetic processor 333 or the channel communication device 3303 of the aggregate bus side arithmetic processor 331. The channel communication device 3303 of the aggregation bus side arithmetic processor 331 is
The aggregate bus side channel communication device 3324 of the intermediate processing arithmetic processor 333 or the distribution bus side arithmetic processor 3
It is connected to 30 channel communication devices 3303 via a channel 333.

【0024】中間処理用演算プロセッサ332の分配バ
ス側チャネル通信装置3323は、図2のように、右隣
の中間処理用演算プロセッサ333の集約バス側チャネ
ル通信装置3324、又は、分配バス側演算プロセッサ
330のチャネル通信装置3303に接続されている。
中間処理用演算プロセッサ332の集約バス側チャネル
通信装置3324は、図2のように、左隣の中間処理用
演算プロセッサ332の分配バス側チャネル通信装置3
323、又は、集約バス側演算プロセッサ331のチャ
ネル通信装置3303と接続されている。
The distribution bus side channel communication device 3323 of the intermediate processing arithmetic processor 332 is, as shown in FIG. 2, the aggregate bus side channel communication device 3324 of the adjacent intermediate processing arithmetic processor 333 or the distribution bus side arithmetic processor. It is connected to the channel communication device 3303 of 330.
The aggregate bus side channel communication device 3324 of the intermediate processing arithmetic processor 332 is, as shown in FIG. 2, the distribution bus side channel communication device 3 of the left adjacent intermediate processing arithmetic processor 332.
323 or the channel communication device 3303 of the aggregation bus side arithmetic processor 331.

【0025】図5は、マルチプロセッサ装置3のデータ
分配用共有バス31及びデータ集約用共有バス32を、
物理的に1段の共有バスではなく、階層的な共有バスの
構成とした実施形態を示す図である。
FIG. 5 shows the data distribution shared bus 31 and the data aggregation shared bus 32 of the multiprocessor device 3.
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment in which a hierarchical shared bus is used instead of a physically one-stage shared bus.

【0026】第1バスブリッジ装置311は、第1副共
有バス3110と主共有バス310との間のデータ転送
を行う。同様に、第2バスブリッジ装置312は、第2
副共有バス3120と主共有バス310との間のデータ
転送を行う。さらに、第3バスブリッジ装置313は、
第3副共有バス3130と主共有バス310との間のデ
ータ転送を行う。このような構成にすることで、論理的
には1つの共有バスとして機能し、それぞれのバスの電
気的負荷を上げることなく、多くのプロセッサを接続す
ることが可能となる。
The first bus bridge device 311 transfers data between the first sub shared bus 3110 and the main shared bus 310. Similarly, the second bus bridge device 312 is
Data is transferred between the sub shared bus 3120 and the main shared bus 310. Further, the third bus bridge device 313 is
Data is transferred between the third sub shared bus 3130 and the main shared bus 310. With such a configuration, it logically functions as one shared bus, and many processors can be connected without increasing the electrical load of each bus.

【0027】図5の実施形態において、分配プロセッサ
34及び集約プロセッサ35は、分配バス側演算プロセ
ッサ330と同様に、図3に示す構成とする。動画入出
力装置2とは、チャネル通信装置3303を用いて接続
される。
In the embodiment of FIG. 5, the distribution processor 34 and the aggregation processor 35 have the configuration shown in FIG. 3, like the distribution bus side arithmetic processor 330. The video input / output device 2 is connected using a channel communication device 3303.

【0028】次にマルチプロセッサ装置3の動作の詳細
を説明する。分配プロセッサ34は、動画入出力装置2
から送られた動画データ及び画像識別子を受け取り、画
像データを分割する。そして、分配プロセッサ34は、
データ分配用共有バス31を介して、分割したデータ及
び画像識別子を、各々別々のパイプライン処理プロセッ
サ群33に送る。
Next, details of the operation of the multiprocessor device 3 will be described. The distribution processor 34 uses the moving image input / output device 2
Receives the moving image data and the image identifier sent from, and divides the image data. Then, the distribution processor 34
The divided data and the image identifier are sent to separate pipeline processor groups 33 via the shared bus 31 for data distribution.

【0029】図7は、分配プロセッサ34におけるデー
タの分割の一方法を示す図である。有効画像領域40の
データを、短冊に、第1分割データ領域400から第7
分割データ領域406の7つに分割する。このとき、第
1分割データ領域400と第2分割データ領域401
が、少し領域が重なるようにする。このデータ領域の重
なりの程度は、使用する動き検出やエッジ検出に使用す
る画素の範囲に依存する。たとえば、動き検索範囲が上
下左右16画素、エッジ検出のために上下左右4画素調
べる場合、重なりは16画素となる。
FIG. 7 is a diagram showing a method of dividing data in the distribution processor 34. The data of the effective image area 40 is divided into strips from the first divided data area 400 to the seventh divided data area.
It is divided into seven divided data areas 406. At this time, the first divided data area 400 and the second divided data area 401
But let the areas overlap a little. The degree of overlap of the data areas depends on the range of pixels used for motion detection and edge detection used. For example, when the motion search range is 16 pixels vertically and horizontally, and 4 pixels vertically and horizontally for edge detection, the overlap is 16 pixels.

【0030】同様に、第2分割データ領域401と第3
分割データ領域402、第3分割データ領域402と第
4分割データ領域403、第4分割データ領域403と
第5分割データ領域404、第5分割データ領域404
と第6分割データ領域405、第6分割データ領域40
5と第7分割データ領域406についても、各々、少し
領域が重なるように分割する。
Similarly, the second divided data area 401 and the third divided data area 401
Division data area 402, third division data area 402 and fourth division data area 403, fourth division data area 403 and fifth division data area 404, fifth division data area 404
And sixth divided data area 405, sixth divided data area 40
The fifth and seventh divided data areas 406 are also divided so that the areas slightly overlap each other.

【0031】分割されたデータは、分配プロセッサ34
によって、各々別のパイプライン処理プロセッサ群33
に、データ分配用共有バス31を通して分配される。な
お、本発明においては、データの分割数は、パイプライ
ン処理プロセッサ群33の群数以下でなければならな
い。又、データの分割数がパイプライン処理プロセッサ
群33の群数より小さい場合は、分配プロセッサ34
が、分割されたデータを処理すべきパイプライン処理プ
ロセッサ群33を任意に選択して、データを分配する。
こうすることで、連続した画像の処理として、別々のプ
ロセッサで処理を行うことが可能となる。
The divided data is distributed to the distribution processor 34.
According to the
Are distributed through the shared bus 31 for data distribution. In the present invention, the number of data divisions must be less than or equal to the number of pipeline processor groups 33. If the number of data divisions is smaller than the number of pipeline processor groups 33, the distribution processor 34
However, the pipeline processor group 33 that should process the divided data is arbitrarily selected and the data is distributed.
By doing so, it becomes possible to perform processing by separate processors as processing of continuous images.

【0032】各々のパイプライン処理プロセッサ群33
の分配バス側演算プロセッサ330は、領域分割された
データと画像識別子を受け取る。分配バス側演算プロセ
ッサ330、中間処理用演算プロセッサ332及び集約
バス側演算プロセッサ331は、分割された画像データ
に対して透かし埋め込み処理をパイプライン処理で行
う。透かしが埋め込まれたデータと画像識別子は、集約
バス側演算プロセッサ331から、データ集約用共有バ
ス32を介して、集約プロセッサ35に送られる。
Each pipeline processor group 33
The distribution bus side arithmetic processor 330 receives the area-divided data and the image identifier. The distribution bus side arithmetic processor 330, the intermediate processing arithmetic processor 332, and the aggregate bus side arithmetic processor 331 perform watermark embedding processing on the divided image data by pipeline processing. The data in which the watermark is embedded and the image identifier are sent from the aggregation bus side arithmetic processor 331 to the aggregation processor 35 via the data aggregation shared bus 32.

【0033】図8を用いて、パイプライン処理プロセッ
サ群33内の、パイプライン処理を説明する。図8にお
いて、1つのパイプライン処理プロセッサ群33内のプ
ロセッサ数は3個である。ここで、動き検出プロセッサ
334は、図2で示した分配バス側演算プロセッサ33
0に、埋め込みプロセッサ338は、図2で示した集約
バス側演算プロセッサ331に、埋め込み強度判定フィ
ルタプロセッサ336は、図2で示した中間処理用演算
プロセッサ332に各々対応する。
Pipeline processing in the pipeline processor group 33 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the number of processors in one pipeline processor group 33 is three. Here, the motion detection processor 334 is the distribution bus side arithmetic processor 33 shown in FIG.
0, the embedded processor 338 corresponds to the aggregate bus side arithmetic processor 331 shown in FIG. 2, and the embedded strength determination filter processor 336 corresponds to the intermediate processing arithmetic processor 332 shown in FIG.

【0034】データを受け取った動き検出プロセッサ3
34は、データの動き検出処理を行う。動き検出プロセ
ッサ334は、動き検出の結果に基づいて、透かし埋め
込み動作のパラメータを選択する。透かし埋め込み動作
のパラメータと画像データと画像識別子は、チャネル通
信線335を介して、埋め込み強度判定フィルタプロセ
ッサ336へ送られる。埋め込み強度判定フィルタプロ
セッサ336は、画素ごとに、人間の画像参照の妨害に
ならないデータの変更範囲を求める。この演算結果を、
埋め込み強度判定結果と称する。
Motion detection processor 3 that received the data
34 performs a data motion detection process. The motion detection processor 334 selects a parameter for the watermark embedding operation based on the result of the motion detection. The parameters of the watermark embedding operation, the image data, and the image identifier are sent to the embedding strength determination filter processor 336 via the channel communication line 335. The embedding strength determination filter processor 336 obtains, for each pixel, a data change range that does not interfere with human image reference. This operation result is
This is called the embedding strength determination result.

【0035】埋め込み強度判定結果、埋め込み動作のパ
ラメータ、画像データ及び画像識別子は、チャネル通信
線337を介して埋め込みプロセッサ338に送られ
る。埋め込みプロセッサ338は、埋め込み強度判定結
果及び埋め込み動作のパラメータを用いて、画像データ
に透かしを埋め込む。透かしが埋め込まれた画像データ
と画像識別子は、データ集約用共有バス32を介して、
集約プロセッサ35に送られる。
The embedding strength judgment result, the embedding operation parameter, the image data and the image identifier are sent to the embedding processor 338 via the channel communication line 337. The embedding processor 338 embeds the watermark in the image data using the embedding strength determination result and the embedding operation parameter. The image data in which the watermark is embedded and the image identifier are transmitted via the shared bus 32 for data aggregation.
It is sent to the aggregation processor 35.

【0036】集約プロセッサは、各パイプライン処理プ
ロセッサ群33から送られてきた分割されたデータを、
分配プロセッサ34で分割される前のような画像構成に
組み立て直し、画像識別子と一緒に、動画入出力装置2
へ出力する。
The aggregation processor divides the divided data sent from each pipeline processor group 33 into
The moving image input / output device 2 is reassembled into the same image configuration as before being divided by the distribution processor 34, and is added together with the image identifier.
Output to.

【0037】本発明の構成とすることによって、装置内
のデータ転送量を減らすことが出来る。まず、画像情報
分離装置22によって、動画データの内、透かし処理に
使用する一部のデータのみをマルチプロセッサ装置3に
渡すので、マルチプロセッサ装置3内で転送されるデー
タ量が半分以下になる。
With the configuration of the present invention, the amount of data transferred in the device can be reduced. First, the image information separating device 22 transfers only a part of the moving image data used for the watermark processing to the multiprocessor device 3, so that the amount of data transferred in the multiprocessor device 3 becomes half or less.

【0038】又、データ分配用共有バス31とデータ集
約用共有バス32を独立に設けているため、それぞれの
共有バスで転送されるデータが、1つの共有バスに比べ
て、半分になる。さらに、計算の中間データは、入出力
データに比べて大きいことが多いが、本発明の構成にお
いては、パイプライン処理プロセッサ群33内のチャネ
ル通信線333を用いてデータが転送されるため、共通
バスを用いる場合に比べてバンド幅を確保しやすい。ま
た、計算の中間データの転送は、データ分配用共有バス
31とデータ集約用共有バス32のバンド幅を消費しな
い。
Further, since the data distribution shared bus 31 and the data aggregation shared bus 32 are provided independently, the amount of data transferred by each shared bus is half that of one shared bus. Further, the intermediate data of the calculation is often larger than the input / output data, but in the configuration of the present invention, since the data is transferred using the channel communication line 333 in the pipeline processor group 33, it is common. It is easier to secure the bandwidth than when using a bus. In addition, the transfer of the intermediate data for calculation does not consume the bandwidth of the data distribution shared bus 31 and the data aggregation shared bus 32.

【0039】上記の理由で、数十プロセッサのマルチプ
ロセッサシステムでも、本発明を用いると、通信のバン
ド幅を確保できる構成が実現できる。また、マルチプロ
セッサシステムのため演算負荷が分散され、動画透かし
埋め込み処理のための演算能力が確保できる。
For the above reason, even in a multiprocessor system having several tens of processors, the present invention can be used to realize a configuration capable of ensuring communication bandwidth. Moreover, since the multiprocessor system distributes the calculation load, it is possible to secure the calculation capacity for the moving image watermark embedding process.

【0040】又、パイプライン処理プロセッサ群33
を、データ分配用共有バス31とデータ集約用共有バス
32に接続する構成なので、パイプライン処理プロセッ
サ群33の数の増減が簡単にできる。したがって、機能
の拡張や縮小による演算能力の変更が簡単にできる。
Further, the pipeline processor group 33
Is connected to the data distribution shared bus 31 and the data aggregation shared bus 32, the number of pipeline processor groups 33 can be easily increased or decreased. Therefore, it is possible to easily change the calculation capability by expanding or reducing the function.

【0041】例えば、本発明においては、対象動画の解
像度によって、データの処理を行うパイプライン処理プ
ロセッサ群33の数を変更することが可能である。具体
的には、処理の対象となる動画像の解像度が低い場合
は、パイプライン処理プロセッサ群33が少ない装置と
する。一方、処理の対象となる動画像の解像度が高い場
合は、パイプライン処理プロセッサ群33が多い装置と
する。さらに、分配プロセッサ34は、入力された画像
サイズに応じて、データの分割数を変え、分割されたデ
ータを送るパイプライン処理プロセッサ群33の数を変
更する。
For example, in the present invention, it is possible to change the number of pipeline processor groups 33 for processing data according to the resolution of the target moving image. Specifically, when the resolution of the moving image to be processed is low, the number of pipeline processor groups 33 is small. On the other hand, when the resolution of the moving image to be processed is high, the pipeline processing processor group 33 is used in a large number. Further, the distribution processor 34 changes the number of divisions of data according to the input image size, and changes the number of pipeline processing processor groups 33 that send the divided data.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、演算で生ずる負荷を複
数のプロセッサに分散させ、各プロセッサ間の通信回路
のバンド幅を減らせるので、動画等のコンテンツ情報へ
の電子透かし埋め込みを実時間で処理することが可能に
なる。
As described above, according to the present invention, the load generated by calculation is distributed to a plurality of processors, and the bandwidth of the communication circuit between the processors can be reduced. Therefore, the digital watermark embedding in the content information such as a moving image can be performed in real time. Can be processed in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の動画電子透かし埋め込み装置の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a moving image digital watermark embedding device of the present invention.

【図2】パイプライン処理プロセッサ群の構成を説明す
る図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a pipeline processing processor group.

【図3】分配バス側演算プロセッサの構成を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a distribution bus side arithmetic processor.

【図4】中間処理用演算プロセッサの構成を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate processing arithmetic processor.

【図5】データ分配用共有バスの構成例を説明する図で
ある。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a shared bus for data distribution.

【図6】1フレーム分全体の画像データの構成を説明す
る図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of image data of one frame as a whole.

【図7】画像データの分割例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of division of image data.

【図8】パイプライン処理プロセッサ群への処理内容の
割り付けを説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating allocation of processing contents to pipeline processing processors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…動画電子透かし埋め込み装置、2…動画入出力装
置、3…マルチプロセッサ装置、4…1フレーム分の画
像データ、10…動画信号発生装置、11…動画信号受
け取り装置、20…動画入力装置、21…画像識別子付
加装置、22…画像情報分離装置、23…分離情報記憶
装置、24…画像情報合成装置、25…動画出力装置、
30…コンソール、31…データ分配用共有バス、32
…データ集約用共有バス、33…パイプライン処理プロ
セッサ群、34…分配プロセッサ、35…集約プロセッ
サ、40…有効画像領域、41…垂直帰線領域、42…
水平帰線領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Moving image digital watermark embedding device, 2 ... Moving image input / output device, 3 ... Multiprocessor device, 4 ... Image data for 1 frame, 10 ... Moving image signal generating device, 11 ... Moving image signal receiving device, 20 ... Moving image input device, 21 ... Image identifier adding device, 22 ... Image information separating device, 23 ... Separation information storage device, 24 ... Image information combining device, 25 ... Movie output device,
30 ... Console, 31 ... Shared bus for data distribution, 32
... shared bus for data aggregation, 33 ... pipeline processing processor group, 34 ... distribution processor, 35 ... aggregation processor, 40 ... effective image area, 41 ... vertical blanking area, 42 ...
Horizontal blanking area.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 光一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 岩垣 足火 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Fターム(参考) 5B045 AA01 EE07 FF08 GG15 5B057 AA20 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE08 CH05 CH08 CH14 5C063 AB03 AB05 AC01 CA23 DA07 DA13 DB09    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Koichi Terada             1099 Ozenji, Aso-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture             Ceremony company Hitachi Systems Development Laboratory (72) Inventor Iwagaki Ashikaga             1099 Ozenji, Aso-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture             Ceremony company Hitachi Systems Development Laboratory F term (reference) 5B045 AA01 EE07 FF08 GG15                 5B057 AA20 CA08 CA12 CA16 CB08                       CB12 CB16 CC01 CE08 CH05                       CH08 CH14                 5C063 AB03 AB05 AC01 CA23 DA07                       DA13 DB09

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のプロセッサを有する複数のプロセッ
サ群と、 画像データを前記複数のプロセッサ群に分配するデータ
分配部と、 前記データ分配部と前記複数のプロセッサ群とを接続す
るデータ分配用共有バスと、 前記複数のプロセッサ群で処理されたデータを収集する
データ収集部と、 前記データ収集部と前記複数のプロセッサ群とを接続す
るデータ集約用共有バスとを有し、 前記プロセッサ群は、 該プロセッサ群が有する前記複数のプロセッサがチャネ
ル結合されており、前記複数のプロセッサのうちいずれ
か一つが前記データ分配用共有バスに接続され、他の一
つが前記データ集約用共有バスに接続されることを特徴
とするデータ処理装置。
1. A plurality of processor groups having a plurality of processors, a data distributor for distributing image data to the plurality of processor groups, and a data distribution share for connecting the data distributor to the plurality of processor groups. A bus, a data collection unit that collects data processed by the plurality of processor groups, and a data aggregation shared bus that connects the data collection unit and the plurality of processor groups, the processor group comprising: The plurality of processors included in the processor group are channel-coupled, any one of the plurality of processors is connected to the data distribution shared bus, and the other one is connected to the data aggregation shared bus. A data processing device characterized by the above.
【請求項2】動画データを処理対象データと処理対象デ
ータ以外のデータ2つに分割する画像情報分離部と、 前記処理対象データ以外のデータを記憶する分離情報記
憶部と、 データ変更処理したデータ及び分離情報記憶装置内のデ
ータを再合成する画像情報合成部とを有することを特徴
とする請求項1記載のデータ処理装置。
2. An image information separation unit that divides moving image data into two pieces of processing target data and data other than processing target data, a separation information storage unit that stores data other than the processing target data, and data that has undergone data change processing. 2. The data processing device according to claim 1, further comprising: an image information composition unit that recomposes data in the separation information storage device.
【請求項3】前記データ分配部はデータを複数に分割す
る手段を有し、 前記複数のプロセッサ群の各々は、前記分割されたデー
タのうちいずれか一つを処理することを特徴とする請求
項1及び請求項2のうちいずれか一つに記載されたデー
タ処理装置。
3. The data distribution unit has means for dividing data into a plurality of pieces, and each of the plurality of processor groups processes one of the divided pieces of data. The data processing device according to any one of claims 1 and 2.
【請求項4】前記複数のプロセッサ群は、前記画像デー
タに透かしを埋め込む処理を行うことを特徴とする請求
項1、請求項2、及び請求項3のうち、いずれか一つに
記載されたデータ処理装置。
4. The processor group according to claim 1, wherein the plurality of processor groups perform a process of embedding a watermark in the image data. Data processing device.
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