JP2014157411A - Data processing device, control method thereof, and data processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の演算処理部によりデータを並列処理する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for processing data in parallel by a plurality of arithmetic processing units.
近年、デジタルカメラは高画素化が進み、画像データを高速に処理して膨大な情報量を有する静止画の撮影記録を行う装置や、動画記録中に静止画撮影を行える装置が製品化されている。
画像データを分割しながら画像処理を行う方法には、撮像画像データを一旦メモリに記憶しておいて分割しながら処理する方法や、動画の撮像および記録中に分割した静止画像をシーケンシャルに処理する方法が知られている。この他、同じ演算処理を行える複数の演算処理回路を装備し、パイプライン処理で同時に並列処理する方法が提案されている。
特許文献1では、画像データを並列に演算処理する並列画像処理装置にて、各演算回路による演算処理が同時に完了するように、各演算回路のメモリに蓄積する画像データを割り当てている。また、特許文献2では画像データの分割領域データを複数の入力手段に入力し、入力された分割領域データ各々に対して、分割領域毎に独立に処理可能な画像処理がパイプライン処理により実行される。このパイプライン処理結果を統合することで、高速かつ任意の順序で分割した画像を処理できる。
In recent years, digital cameras have increased in the number of pixels, and devices that can process and capture still images with a huge amount of information by processing image data at high speed and devices that can capture still images while recording moving images have been commercialized. Yes.
The image processing is performed while dividing the image data. The captured image data is temporarily stored in a memory and then processed, or the still image divided during moving image capturing and recording is processed sequentially. The method is known. In addition, a method has been proposed in which a plurality of arithmetic processing circuits capable of performing the same arithmetic processing are provided, and parallel processing is simultaneously performed by pipeline processing.
In
しかしながら、特許文献1や特許文献2の技術では、画像データの分割領域を予め計算しておく必要があり、並列処理を行う前に複雑な演算処理が必要となる。
本発明は、分割領域やメモリアドレスの割り当てについて予め複雑な演算処理を必要とせずにデータの並列処理を実現することを目的とする。
However, in the techniques of
An object of the present invention is to realize parallel processing of data without requiring complicated arithmetic processing in advance for allocation of divided areas and memory addresses.
上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、メモリから読み出されたデータを処理する第1の処理手段と、前記メモリから読み出されたデータを処理する第2の処理手段と、前記メモリに記憶された所定のデータを前記第1の処理手段により処理しながら、前記第2の処理手段により前記所定のデータを並列処理させる制御手段と備える。前記制御手段は、前記所定のデータにおける第1の位置から連続的に読み出して処理するように前記第1の処理手段を制御すると共に、前記所定のデータにおける第2の位置から連続的に読み出して処理するように前記第2の処理手段を制御し、前記第1の処理手段により処理されたデータ量と前記第2の処理手段により処理されたデータ量の合計が前記所定のデータのサイズに達した場合に、前記第1の処理手段と第2の処理手段による並列処理を停止させる。 In order to solve the above problem, an apparatus according to the present invention includes a first processing unit that processes data read from a memory, a second processing unit that processes data read from the memory, Control means for processing the predetermined data in parallel by the second processing means while processing the predetermined data stored in the memory by the first processing means. The control means controls the first processing means so as to continuously read and process from the first position in the predetermined data, and continuously reads from the second position in the predetermined data. The second processing means is controlled to process, and the sum of the data amount processed by the first processing means and the data amount processed by the second processing means reaches the predetermined data size. In such a case, the parallel processing by the first processing means and the second processing means is stopped.
本発明によれば、分割領域やメモリアドレスの割り当てについて予め複雑な演算処理を必要とせずにデータの並列処理を実現できる。 According to the present invention, parallel processing of data can be realized without requiring complicated arithmetic processing in advance for allocation of divided areas and memory addresses.
以下に、本発明の各実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、画像データの処理装置を例示して説明するが、本発明は、各種データを並列処理する装置に幅広く適用できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The image data processing apparatus will be described as an example, but the present invention can be widely applied to apparatuses that process various data in parallel.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。
図1(A)は、本発明が適用されたデータ処理装置を含む撮像装置100の構成を示す図である。図1(A)において、撮像部101は被写体を撮影し、画像データを出力する。メモリ102は撮像部101からの画像データを記憶する。画像処理部103は、メモリ102に記憶された画像データを読み出して所定の処理を施し、再びメモリ102に記憶する。また、画像処理部103は、CPU(中央演算処理装置)106の指示により、表示部104に表示される各種の情報を処理してメモリ102に記憶する。
表示部104は、メモリ102より読み出した画像データやその他の情報を表示する。記録部105はメモリ102より読み出した画像データをメモリカードなどの記録媒体に記録する。CPU106は操作部107からの指示に応じて撮像装置100の各部を制御する。また、CPU106は、画像処理部103による処理を制御する。クロック発生部108は、撮像装置100の動作クロックを発生させる。撮像装置100の各部は、クロック発生部108からのクロックに従って動作する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a data processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of an
The
図1(B)は、画像処理部103の構成例を示す図である。図1(B)において、メモリ102に記録されている画像データは、第1読み出し部200によって画像処理部103に取り込まれる。画像データの一部は第1読み出し部200が読み出す。第1読み出し部200が読み出した画像データは、入力セレクタ202を介して第1処理部203に入力される。第1処理部203は、画像処理用の所定の演算(第1の演算処理)を行う処理回路を備える。また、第1処理部203は、クロック発生部108からのクロックに従って、画像データの各画素のデータを処理する。また、第1処理部203は、クロックに基づいて、処理されている所定量の画像データを処理する度にカウントを行うカウンタを備える。所定量とは、例えば、1ライン分に相当するデータ量であり、カウンタはライン数を計数する(カウント値をTC1と記す)。メモリ102から読み出された1画面の画像データにおける1ライン分の画素数に対応した値をカウントする毎にTC1が1ずつ増加する。このカウント値TC1は制御部204に出力される。また第1処理部203は処理したデータ(演算結果)を出力セレクタ206へ送り、第1書き込み部207により、メモリ102に対して処理後のデータを出力する。
FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration example of the
メモリ102に記憶されている画像データの一部はまた、第2読み出し部201により読み出される。第2読み出し部201が読み出した画像データは、入力セレクタ202を介して第2処理部205に入力される。第2の演算処理を行う第2処理部205は第1処理部203と同様に画像演算処理を行う処理回路を備える。また、第2処理部205は、クロック発生部108からのクロックに従って、画像データの各画素のデータを処理する。また、第2処理部205は、クロックに基づいて、処理されている画像データのライン数をカウントするカウンタを備える(カウント値をTC2と記す)。メモリ102から読み出された1画面の画像データにおける1ライン分の画素数に対応した値をカウントする毎にTC2が1ずつ増加する。このカウント値TC2は制御部204に出力される。
制御部204は第1処理部203および第2処理部205からのラインカウント値TC1とTC2に基づいて、各処理部により処理されているデータの状態を検出する。そして、この処理の経過状態に応じて各処理部を制御する。例えば、制御部204は第1処理部203と第2処理部205からのラインカウント値TC1とTC2を監視する。画像の垂直方向におけるラインカウント位置を示す値を比較することで、並列処理の終了タイミングを検出することができる。
Part of the image data stored in the
The
次に、図2および図3を参照して、本実施形態における並列演算処理の設定処理および制御内容を説明する。図2は処理の様子を説明する図であり、図3は処理例を説明するフローチャートである。図3の処理は、CPU106、及び制御部204が各部を制御することにより実行される。また、一部の処理は画像処理部103により実行される。
図3において、制御部204は、CPU106からの指示に従い、第1処理部203および第2処理部205に対してそれぞれ出力される画像データの、メモリ102における先頭アドレスを設定する。制御部204は、設定した読み出し開始アドレスを第1読み出し部200と第2読み出し部201に出力する(S301)。例えば、本実施形態では、第1処理部203は1画面の画像データの先頭位置から処理を行い、第2処理部205は1画面の最後尾から先頭に向かって処理を行うものとする。そこで、制御部204は、第1読み出し部200に対し、読み出し開始アドレスとして、処理対象の1画面の画像データにおける先頭データのアドレスを設定し、更に、順方向読み出しを行うように指示する。一方、制御部204は、第2読み出し部201に対し、読み出し開始アドレスとして、処理対象の1画面の画像データにおける最後のデータのアドレスを設定し、更に、逆方向読み出しを行うように指示する。このように読み出し開始アドレスと読み出し順序が設定されると、第1読み出し部200はクロック発生部108からのクロックに同期して、1画面の先頭から後方に向かって画像データを読み出していく。他方、第2読み出し部201は、クロック発生部108からのクロックに同期して、1画面の最後のデータから先頭に向かって画像データを読み出していく。
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the setting process and control content of the parallel operation process in this embodiment are demonstrated. FIG. 2 is a diagram for explaining the processing, and FIG. 3 is a flowchart for explaining a processing example. 3 is executed by the
In FIG. 3, the
このように、第1読み出し部200および第2読み出し部201にはそれぞれ異なる読み出し開始位置が設定され、読み出し方向は互いに反対である。
また、制御部204は、第1書き込み部207および第2書き込み部208による書き込み開始アドレスと書き込み方向を設定する。本実施形態では、1画面の画像データを第1処理部と第2処理部で処理した結果のデータがメモリ102にて連続したアドレスに記憶されるように、第1書き込み部207と第2書き込み部208のそれぞれの書き込み開始アドレスを決める。また、制御部204は、第1書き込み部207に対し順方向に書き込むように書き込み方向を指示し、第2書き込み部208に対し逆方向に書き込むように書き込み方向を指示する。
As described above, different reading start positions are set in the
In addition, the
次に、制御部204は、第1処理部203および第2処理部205に対し、それぞれに入力された画像データを並列処理するように指示する(S302)。また、制御部204は各処理部に対し、処理の内容についても指示する。各処理部による演算結果である処理済みデータは、第1書き込み部207や第2書き込み部208を介して、設定された開始位置および方向に従ってメモリ102に書き込まれる。次に、制御部204は、第1処理部203が処理した画像データの処理量に相当するラインカウント値TC1と第2処理部205が処理した画像データの処理量に相当するラインカウント値TC2を取得する。そして、制御部204は、これらのカウント値に基づいて、各処理部により1画面分の画像データが処理されたか否かを判別する(S303)。具体的には、処理対象である1画面分の画像データの垂直方向の画素数(ライン数)を「C」と記すとき、TC1+TC2がCに等しいか否かについて判定される。「TC1+TC2=C」と判定された場合、S304に移行し、また「TC1+TC2<C」と判定された場合、S302に戻って、第1処理部203と第2処理部205による並列処理が実行される。1画面分の画像データの処理が終了した場合、S304で制御部204は、各処理部による処理を停止させる。すなわち制御部204は、第1処理部203および第2処理部205に処理を停止するように指示すると共に、第1読み出し部200と第2読み出し部201に対して読み出しの停止を指示して演算処理を終了させる。
Next, the
図3の処理では、第1書き込み部207が順方向にて処理済みのデータをメモリ102に書き込み、第2書き込み部208が逆方向にて処理済みのデータをメモリ102に書き込む。よって、演算終了タイミングはTC1とTC2の加算値が画像データのライン数に相当するC値に到達した時点である。
しかし、これに限らず、演算内容に応じて演算処理の終了タイミングを変更する構成としてもよい。例えば、オーバーラップを必要とする演算処理の場合、「TC1+TC2=C」になった時点が演算処理の完了時点ではない。この場合には、「TC1+TC2=C」に達した時点から所定ライン数の処理(オーバーラップ処理)が行われた時点でそれぞれの演算処理が完了するようにしてもよい。第1処理部203および第2処理部205は同様の演算処理が可能である。このため、これらの処理部により同じ画像処理を実行する場合、メモリ102に書き込まれる画像データは、第1書き込み部207が順方向書き込みを行ったデータと、第2書き込み部208が逆方向書き込みを行ったデータにより構成される。つまり、並列処理によってメモリ102の画像領域にデータを書き出す処理が実行され、入力画像データを単体の演算処理回路で行った場合と同様の出力結果が得られる。
In the process of FIG. 3, the
However, the present invention is not limited to this, and the end timing of the arithmetic processing may be changed in accordance with the arithmetic contents. For example, in the case of computation processing that requires overlap, the time when “TC1 + TC2 = C” is reached is not the completion time of the computation processing. In this case, each calculation process may be completed when a predetermined number of lines of processing (overlap processing) is performed from the time when “TC1 + TC2 = C” is reached. The
図2は本実施形態において処理される画像を示す図である。図2において時間の経過方向を上から下に示しており、左側には第1処理部203の処理を示し、右側には第2処理部205の処理を例示する。P100は処理対象となる1画面の画像データを示す。
第1処理部203による画像データP100の処理中、第2処理部205は、メモリ102から画像データP100を終端(アドレス)から読み出す。各処理部が同様の演算処理を行うことで並列処理が行われる。制御部204は、第1処理部203のTC値(TC1)と第2処理部205のTC値(TC2)を取得して判定処理を行う。TC1とTC2の合計が画像データP100のライン数と一致した場合、制御部204は第1処理部203および第2処理部205の演算処理を終了させることで、同時に並列処理が完了する(完了のタイミングを「T1」に示す)。但し、第1処理部203と第2処理部205のうち、双方の演算処理タイミングによってはどちらが先に終了してもよい。
FIG. 2 is a diagram showing an image processed in the present embodiment. In FIG. 2, the passage of time is shown from top to bottom, the left side shows the processing of the
During the processing of the image data P100 by the
第1実施形態では、入力された画像データにおける処理済領域の合計が画像データ全体の処理サイズと一致した時点またはこの時点からさらに所定のデータ量のオーバーラップ処理が終了した時点で並列処理が終わり、各演算処理が同時に終了する。そのため、1画面の画像データを二つの処理部により並列処理する場合に、各処理部により処理される画像データを簡単に指定することができる。すなわち、各処理部により処理される画像データをメモリ領域に割り当てるための複雑な処理を行う必要がない。
以上に説明した処理は、画像処理装置を構成するコンピュータがメモリからデータ処理プログラムを読み出して実行することによっても実現できる。つまり、CPU(中央演算処理装置)はデータ処理プログラムの記述内容に従い、以下の処理ステップを実行する。なお、コンピュータは、メモリに記憶された所定のデータを第1の処理手段により処理しながら、第2の処理手段によって所定のデータを並列処理させる制御を行う。第1の処理手段については、第1読み出し部200、第1処理部203、第1書き込み部207の各機能を、CPUがプログラムを実行することで実現される。同様に、第2の処理手段については、第2読み出し部201、第2処理部205、第2書き込み部208の各機能を、CPUがプログラムを実行することで実現される。
第1の処理では、所定のデータにおける第1の位置から連続的に読み出して処理するように第1の処理手段を制御するステップが実行される。また、所定のデータにおける第2の位置から連続的に読み出して処理するように第2の処理手段を制御するステップが実行される。第1の位置は、例えば、所定のデータの先頭に設定され、読み出し方向および書き込み方向(第1方向)は後方である。また、第2の位置はデータの最後尾に設定され、読み出し方向および書き込み方向(第2方向)は前方である。CPUは第1および第2の処理を並列処理で実行する。そして、CPUは第1および第2の処理でのデータの処理量を監視して、該処理量の合計を所定のデータのサイズと比較する。すなわち、第1の処理手段により処理されたデータ量と第2の処理手段により処理されたデータ量の合計が、所定のデータのサイズに達した場合に、並列処理を停止させるステップが実行される。事前に入力画像データの分割領域を複雑な演算により求める必要がなくなるので、CPUによる並列処理能力を高めることができる。
In the first embodiment, the parallel processing ends at the time when the sum of the processed areas in the input image data matches the processing size of the entire image data or when the overlap processing of a predetermined amount of data further ends from this time. Each calculation process ends at the same time. Therefore, when image data of one screen is processed in parallel by two processing units, the image data processed by each processing unit can be easily specified. That is, it is not necessary to perform complicated processing for assigning image data processed by each processing unit to a memory area.
The processing described above can also be realized by a computer constituting the image processing apparatus reading out and executing a data processing program from the memory. That is, the CPU (Central Processing Unit) executes the following processing steps according to the description contents of the data processing program. The computer controls the predetermined data stored in the memory to be processed in parallel by the second processing means while the first processing means processes the predetermined data. As for the first processing means, the functions of the
In the first process, a step of controlling the first processing means so as to continuously read and process from the first position in the predetermined data is executed. Further, a step of controlling the second processing means so as to continuously read and process from the second position in the predetermined data is executed. For example, the first position is set at the beginning of predetermined data, and the reading direction and the writing direction (first direction) are backward. The second position is set at the end of the data, and the reading direction and the writing direction (second direction) are forward. The CPU executes the first and second processing in parallel processing. Then, the CPU monitors the data processing amount in the first and second processing, and compares the total processing amount with the size of predetermined data. That is, when the sum of the data amount processed by the first processing means and the data amount processed by the second processing means reaches a predetermined data size, a step of stopping parallel processing is executed. . Since it is not necessary to obtain the division area of the input image data in advance by a complicated calculation, the parallel processing capability of the CPU can be increased.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態に係る装置の構成は第1実施形態の場合と同様であるため、各構成要素については既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略し、以下では相違点を主に説明する。なお、このような説明の省略の仕方は後述する他の実施形態でも同様とする。
第2実施形態では、例えば第1処理部203が1画面の画像データの先頭から処理を開始し、第2処理部205は1画面の画像データの途中から開始する。図4のフローチャートを参照して、本実施形態の処理例を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the detailed description thereof will be omitted by using the same reference numerals already used for the respective components, and the differences will be described below. The point will be mainly described. Note that the method of omitting such description is the same in other embodiments described later.
In the second embodiment, for example, the
図4において、制御部204は、メモリ102からの読み出しアドレス及び読み出し方向、及び、メモリ102に対する書き込みアドレス及び書き込み方向を設定する(S401)。例えば、制御部204は、第1処理部203が処理対象の1画面の画像データの先頭から順方向に読み出しを行うように設定する。また、制御部204は、第2処理部205が処理対象の1画面の画像データの先頭から所定のオフセット値(OFV)だけ後の位置から順方向読み出しを行うように設定する。本実施形態では、例えば、1画面の画像データにおける垂直方向の画素数(ライン数)Cの半分であるC/2の位置を読み出し開始位置として設定する。そして、制御部204は、この読み出し開始位置のアドレスを第2読み出し部201に設定する。つまり、1画面の画像データの先頭位置を起点として、これにOFVを加算した位置から後方に向かってデータの読み出しが行われることになる。
同様に、制御部204は、メモリ102に対する処理済みのデータの書き込み開始アドレスと書き込み方向を設定し、第1書き込み部207と第2書き込み部208に対して出力する。また、各処理部により処理された画像データがメモリ102において連続したアドレスに記憶されるように、制御部204は第1書き込み部207に対して、画像データの先頭から順方にデータを書き込むように指示する。制御部204は第2書き込み208に対して、第1書き込み部207に設定した書き込み開始アドレスから、前記オフセット値OFVだけ後のアドレスを書き込み開始アドレスとして指示する。
In FIG. 4, the
Similarly, the
次に、制御部204は、第1処理部203および第2処理部205に対し、並列に演算処理を行うように指示する(S402)。各処理部により処理された画像データは第1書き込み部207及び第2書き込み部208によりメモリ102に書き込まれる。各処理部により処理が開始された後、制御部204は、第1処理部203からのラインカウント値TC1と、第2処理部205に対して出力される画像データの読み出し開始位置の設定値とを比較する。そして、制御部204は、TC1が第2処理部205に対する画像データの読み出し開始位置(先頭位置+オフセット値)に等しいか否かを判定する(S403)。両者が一致したと判定された場合、制御部204は第1処理部203に対して処理を停止するように指示し、第1処理部203の演算処理を終了させる(S404)。次に、制御部204は、第2処理部205からのTC2の値に基づいて、第2処理部205の演算処理が完了しているか否かを判定する(S405)。第2処理部205の演算処理が完了していないと判定された場合、引き続き第2処理部205による演算処理が続行される(S406)。
また、S403で、TC1と第2処理部205による画像データの読み出し開始位置が一致しない場合、制御部204は、第2処理部205の処理が終了したか否かを判別する(S407)。ここでは、第2処理部205が処理しているデータが、1画面の最後のラインであるか否かを判別することにより、第2処理部205の処理の終了を判別する。S407で第2処理部205の演算処理が終了していない場合、S402に戻り、第1処理部203と第2処理部205による並列処理を続ける。
また、S407で第2処理部205の処理が終了していなかった場合、制御部204は、第1処理部203からのラインカウント値TC1と、第2処理部205に対して出力される画像データの読み出し開始位置の設定値を比較する。そして、制御部204はTC1が第2処理部205に対する画像データの読み出し開始位置に等しいか否かを判定する(S408)。両者が一致したと判定された場合、制御部204は第1処理部203に対して処理を停止するように指示し、第1処理部203の演算処理を終了させる(S409)。また、両者が一致していない場合、制御部204は、第1処理部203による処理を続ける(S410)。そしてS408に戻る。
Next, the
In S403, when the TC1 and the reading start position of the image data by the
If the processing of the
以上のように、複数の処理部による演算処理の開始位置を異なる位置に設定して、それぞれ同じ方向(上記の例では先頭から後方)に従ってデータの読み出しおよび書き込みが行われる。処理の終了時点は、開始位置を異なる位置に設定する際に使用したオフセット値に基づいて判定される。
第2実施形態によれば、第1処理部203による第1の演算処理の完了位置が、画像データの途中の開始位置に設定され、第1処理部203は、処理済みデータのTC値が当該位置に到達した時点で処理が完了する。この時点までに第2処理部205の処理が完了していれば、1画面の画像データの処理の完了タイミングは、第1処理部203の処理の終了時点に一致する。よって、複雑な演算による入力画像の分割領域を求める必要がなく、画像データを複数の演算処理部により並列処理することができる。
第2実施形態では、第1処理部203が第1の位置、例えばデータの先頭から演算処理をしている最中に、第2処理部205が第2の位置から演算処理を開始する。これにより、第2処理部による演算処理の開始位置と、第1処理部の演算処理の処理経過を比較し、並列処理を終了させるタイミングを判定できる。すなわち、並列処理の完了タイミングについては、第1処理部203が処理しているデータの位置を、データの途中から第2処理部205の演算処理を開始させた第2の位置に到達する時点に設定可能である。
As described above, the calculation processing start positions by the plurality of processing units are set to different positions, and data is read and written according to the same direction (from the head to the rear in the above example). The end point of the process is determined based on the offset value used when setting the start position to a different position.
According to the second embodiment, the completion position of the first arithmetic processing by the
In the second embodiment, the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
前記第1および第2実施形態では第1処理部203と第2処理部205が共に、最初から並列処理を行うことを前提として説明した。第3実施形態では、複数の演算処理部がそれぞれに異なるデータを処理しており、ある処理部がその演算処理を終了した後で、他の処理部が演算している処理を補助する例を説明する。
図8は、第1処理部203および第2処理部205の演算処理例を示す。時間の経過方向を上から下に示しており、左側には第1処理部203の処理を示し、右側には第2処理部205の処理を示す。画像データP200とP201は第1処理部203の処理対象を示し、画像データP202からP206は第2処理部205の処理対象を示す。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The first and second embodiments have been described on the assumption that both the
FIG. 8 shows an example of arithmetic processing of the
初めに第1処理部203と第2処理部205が異なる画像データをそれぞれ処理している。第1処理部203は画像データP200の処理を終えた後で、次に画像データP201の処理にとり掛かっているとする。ある時点で第2処理部205は画像データP202からP206の処理が先に終わる。第2処理部205は、第1処理部203による画像データP201の処理中に、その演算処理を補助するために、並列処理を行う。この場合、複数の処理部が同じ画像データを対象として並列処理する期間(以下、並列処理期間という)と、各処理部が異なる画像データをそれぞれ処理する期間(以下、個別処理期間という)とを区別する必要がある。CPU106は、第1処理部203および第2処理部205の処理状態に基づいて、各処理部の並列処理期間と個別処理期間の判定用信号(以下、MODE信号という)を生成し、画像処理部103に出力する。
First, the
図5のフローチャートを参照して、本実施形態における画像データの処理を説明する。
まず、CPU106は、第1処理部203および第2処理部205が処理する内容に基づいて、1画面の画像データを並列処理するか否かを決定し、MODE信号の値を設定する。MODE信号は、0または1の値をとる。例えば、第1処理部203および第2処理部205がそれぞれ異なる画像データを並列に処理する場合(以下、並列処理Aという)、または、どちらか一方の処理部しか演算処理を行わない場合に、MODE信号の値は0に設定される。また、第1処理部203および第2処理部205が同じ1画面の画像データの一部を並列処理する場合(以下、並列処理Bという)、MODE信号の値は1に設定される。本実施形態では、初めに第1処理部203と第2処理部205で異なる画像データをそれぞれ処理する場合を想定しているので、MODE信号の値には0が設定される。
With reference to the flowchart of FIG. 5, the processing of the image data in this embodiment will be described.
First, the
次に、制御部204はMODE信号の値を判別する(S502)。MODE信号の値が0の場合、制御部204は、第1処理部203と第2処理部205に対し、CPU106により設定された処理を実行させる(S507)。この際、制御部204は、CPU106から、メモリ102において、各処理部に対して処理される画像データが記憶されているアドレスの情報を受け取る。制御部204は、第1読み出し部200と第2読み出し部201に対し、それぞれ処理される画像データを読み出すように指示する。各処理部による演算結果は、第1書き込み部207と第2書き込み部208によりそれぞれメモリ102に記憶される。
次に、制御部204は、第1処理部203と第2処理部205の演算処理が共に終了したか否かを判定する(S508)。両方の処理部による演算処理が終了した場合、処理が終了する。また、どちらかの演算処理が終了していない場合、制御部204は、第1処理部203と第2処理部205のうち、いずれか一方の演算処理が終了したか否かを判定する(S509)。どちらの演算処理も終了していない場合には、S507に戻って処理が繰り返される。また、どちらか一方の演算処理が終了した場合にはS501へ戻る。このように一方の処理が完了した場合、制御部204はその旨をCPU106に知らせる。CPU106は、一方の処理部の処理が完了した場合、MODE信号を1に設定する。
Next, the
Next, the
MODE信号が1に設定された場合、制御部204は、第1処理部203と第2処理部205の一方で処理中の1画面の画像データを他方の処理部においても処理させる。そのため、制御部204は、例えば、メモリ102において、第1処理部203が処理している1画面の画像データの終端のデータのアドレスを読み出し開始アドレスとして第2読み出し部201に設定する。更に制御部204は第2読み出し部201に対して、逆方向に画像データを読み出すように指示する(S503)。そのため、第1実施形態と同様に、第1処理部203による画像データの処理中に、第2読み出し部201により、同じ画像データの終端部から逆方向に画像データが読み出され、第2処理部205により処理される(並列処理B)。
このように、第2処理部205の画像データの読み出し開始位置は、第1処理部203が処理している画像データの最後尾位置に設定される。同様に第2書き込み部208の書き込み開始アドレスは、第1処理部203により処理された画像データのメモリ102に対する書き込み開始アドレスから1画面分後のアドレスに設定され、更に、逆方向に書き込みを行うように設定される。
When the MODE signal is set to 1, the
Thus, the image data read start position of the
次のS504で制御部204は、第1処理部203と第2処理部205に対し、それぞれの入力画像データを演算処理で並列に処理するように指示する。各演算結果は第1書き込み部207と第2書き込み部208によりメモリ102に書き込まれる。次に、制御部204は、第1処理部203のTC1値と第2処理部205のTC2値を取得する。そして、TC1+TC2が、処理対象の1画面の画像データの垂直方向の画素数Cに等しいか否かについて判定される(S505)。「TC1+TC2=C」と判定された場合、制御部204は第1処理部203および第2処理部205へ処理終了信号を出力し、それぞれの演算処理を終了させる(S506)。また、S505でTC1+TC2がCに等しくないと判定された場合、S504に戻って処理を継続させる。こうして並列処理が終了する。なお、オーバーラップ処理を必要とする場合には、第1実施形態で説明した通りであるので、その説明を省略する。
In next step S504, the
次に、図7を参照して並列処理を行ったときの終了タイミングについて説明する。図7は各処理部に処理されるデータの状態を示す。それぞれ、ハイレベルである状態のときにデータが入力される。入力波形(1)は第2処理部205の処理対象を示す入力データの波形であり、入力波形(3)は第1処理部203の処理対象を示す入力データの波形である。また出力波形(2)は、第2処理部205が演算処理したデータの出力波形であり、出力波形(4)は、第1処理部203が演算処理したデータの出力波形である。
図7の上段は、第1処理部203と第2処理部205がそれぞれ別の画像データだけを処理する場合(並列処理A)の入出力波形例を示す。本例では、第2処理部205がメモリ102からの入力波形(1)を処理して、出力波形(2)に示すデータをメモリ102に書き込んでいく。これと並行して、第1処理部203はメモリ102からの入力波形(3)を処理して、出力波形(4)に示すデータをメモリ102に書き込んでいく。第1処理部203の演算処理が終了した時点(T2参照)が処理完了のタイミングである。
Next, the end timing when parallel processing is performed will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the state of data processed by each processing unit. Data is input when each is in a high level state. The input waveform (1) is a waveform of input data indicating the processing target of the
The upper part of FIG. 7 shows an input / output waveform example when the
図7の下段には、第1処理部203と第2処理部205が同じ画像データを処理する場合(並列処理B)に係る入出力波形例を示す。本例では、第2処理部205の演算処理が先に終了する。第2処理部205の入力波形(1)に斜線部701で示すように、第1処理部203が処理中である入力波形(3)のデータのうち、未処理の部分が第2処理部205の新たな処理対象となる。つまり、第2処理部205は、未処理の画像データを最後尾の位置から前方へ読み出して並列処理を実行する。これにより、第1処理部203と第2処理部205を同時に終了させることができる。処理完了のタイミングは、両処理部が演算処理を同時に終了した時点(T1参照)であり、前記T2よりも前である。
このように、MODE信号の値を判別して、複数の演算処理部による並列処理Aと並列処理Bとを切り替えることにより、処理効率が向上する。なお、図7の例では、第2処理部205が演算処理の終了後に第1処理部203を補助する処理を説明した。これに限らず、例えば、第1処理部203と第2処理部205とが異なる画像データを処理している途中から、並列処理Bに切り替えた場合でも処理を同時に終了させることができる。
The lower part of FIG. 7 shows an input / output waveform example related to the case where the
In this way, by determining the value of the MODE signal and switching between the parallel processing A and the parallel processing B by the plurality of arithmetic processing units, the processing efficiency is improved. In the example of FIG. 7, the process in which the
図8は、図7の下段に例示した入出力波形を、画像として視覚的に例示した説明図である。例えば、第1処理部203は画像データP200を処理しており、第2処理部205は画像データP202〜P206を処理している場合を想定する。
第1処理部203は画像データP200の処理を終えると、次に画像データP201の処理に取りかかる。一方、第2処理部205は画像データP202〜P206を順番に処理しており、画像データP206の処理を終えた時点で、第1処理部203は画像データP201の処理を行っている最中である。
第1処理部203による画像データP201の処理中に、MODE信号の値が1に設定されると、第2処理部205は画像データP201を最後尾から読み出して前方に向かって読み出し、メモリ102への逆方向書き込みを実行する。MODE信号の値が1に設定されたことで、制御部204は第1処理部203および第2処理部205の各TC値を取得して、その合計(TC1+TC2)と、画像データP201の垂直方向の画素数(C)とを比較する。両者が一致した場合、制御部204が第1処理部203および第2処理部205の演算処理を終了させることで、同時に並列処理Bが完了する(T1参照)。但し、双方の演算処理タイミングによっては、どちらか一方が先に終了しても構わない。
FIG. 8 is an explanatory diagram visually illustrating the input / output waveforms illustrated in the lower part of FIG. 7 as an image. For example, it is assumed that the
After finishing the processing of the image data P200, the
If the value of the MODE signal is set to 1 during the processing of the image data P201 by the
第3実施形態では、MODE信号の値の設定によって並列処理Bを行っている期間が判別できる。よって、ある処理部がデータの先頭から処理している最中であっても、別の処理部がデータの後ろから処理していくことができる。互いのデータ処理が済んだ領域の合計サイズが、データ全体の処理量と一致した時点またはオーバーラップ処理の後で、並列処理Bが終了するので、演算処理効率を高めることができる。
第3実施形態によれば、並列処理期間であるか否かの判別、つまり、複数の演算処理部が別々のデータをそれぞれ並列処理している状態と、同じデータを対象として並列処理している状態とを判別できる。このため、並列処理期間中に制御部は、各処理部が既に処理済みのメモリ領域のデータを観測することで、同時に並列処理が完了するか否かを把握できる。
In the third embodiment, the period during which the parallel processing B is performed can be determined by setting the value of the MODE signal. Therefore, even when a certain processing unit is processing from the beginning of the data, another processing unit can process from the back of the data. Since the parallel processing B ends when the total size of the areas where the mutual data processing is completed matches the processing amount of the entire data or after the overlap processing, it is possible to improve the calculation processing efficiency.
According to the third embodiment, it is determined whether or not it is a parallel processing period, that is, a state in which a plurality of arithmetic processing units respectively process different data in parallel, and the same data is processed in parallel. The state can be determined. For this reason, during the parallel processing period, the control unit can grasp whether or not parallel processing is completed at the same time by observing data in a memory area that has already been processed by each processing unit.
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態では、複数の演算処理部がそれぞれに異なるデータを処理しており、ある処理部がその演算処理を終了した後で、別の処理部が演算している処理を補助する例を説明する。例えば、第1処理部203がデータの先頭から処理を実行している最中に、第2処理部205が処理を終えると、画像データの途中位置から処理を開始する。第2処理部205に未処理分のデータを分担させることで第1処理部203を補助することができる。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, a plurality of arithmetic processing units process different data, and after a certain processing unit finishes the arithmetic processing, an example of assisting processing performed by another processing unit. explain. For example, when the
図6のフローチャートを参照して、本実施形態に係る処理例を説明する。なお、図6にてS601−S602、S608−S610に示す各処理は、図5のS501−S502、S507−S509の処理とそれぞれ同様である。よって、それらの処理の説明は省略し、以下では主にS603ないしS607を説明する。
S602でMODE信号の値が1の場合、S603に処理を進める。制御部204は、一方の処理部、ここでは第1処理部203により処理中である1画面の画像データを、第2処理部205により並列処理するため、第2読み出し部201に対し読み出しアドレスと読み出し方向を設定する。また、制御部204は、第2書き込み部208の書き込みアドレスと書き込み方向を設定する(S603)。ここでは、制御部204は、その時点での第1処理部203によるTC1よりも後で、第1処理部203が処理している1画面の画像データの先頭から所定値だけ後の位置(オフセット値)を読み出し開始位置として設定する。更に、制御部204は、読み出し方向を、処理中の1画面の画像データの後方に向かって順方向に読み出すように設定する。また、制御部204は、第2読み出し部201で設定したオフセット値を、第1書き込み部207の書き込み開始位置に加算した値を書き込み開始アドレスとして設定し、第2書き込み部208に出力する。
A processing example according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, each process shown to S601-S602 and S608-S610 in FIG. 6 is respectively the same as the process of S501-S502, S507-S509 of FIG. Therefore, description of those processes is omitted, and S603 to S607 will be mainly described below.
If the value of the MODE signal is 1 in S602, the process proceeds to S603. The
次に制御部204は、第1処理部203と第2処理部205によりそれぞれ画像データを並列処理させる(S604)。次に、制御部204は、第1処理部203からのTC1と、第2処理部205の読み出し開始位置の設定値を比較する(S605)。両者が一致しないと判定された場合、S604に戻って処理が繰り返される。また、両者が一致したことが判定された場合、制御部204は、第1処理部203へ処理終了信号を送信し、第1処理部203の演算処理(先行処理)を停止させると共に、その旨をCPU106に知らせる(S606)。第1処理部203の処理が終了すると、MODE信号の値が0に設定される。次に制御部204は、第2処理部205の処理が完了しているか否かを判定する(S607)。第2処理部205の処理が完了していない場合、S608に処理を進め、演算処理が繰り返し実行される。また、S607で第2処理部205の処理が完了していると判定された場合、一連の処理を終了する。
Next, the
第4実施形態では、MODE信号の値の設定によって並列処理Bを行っている期間が判別できる。よって、ある処理部がデータの先頭から処理している最中であっても、別の処理部がデータの中段から処理していくことができる。中段から処理を行う処理部の開始位置と、データを先頭から処理している先行処理部のTC値とを比較することで、制御部は処理経過を把握できる。先行処理部のTC値が、中段から処理を行う処理部の開始位置に一致した時点で、並列処理Bが終了する。このように、処理の完了タイミングを、中段から演算処理を行う後発処理部に入力して処理するデータの開始位置に設定できる。 In the fourth embodiment, the period during which the parallel processing B is performed can be determined by setting the value of the MODE signal. Therefore, even when a certain processing unit is processing from the beginning of the data, another processing unit can process from the middle stage of the data. By comparing the start position of the processing unit that performs processing from the middle stage with the TC value of the preceding processing unit that is processing data from the beginning, the control unit can grasp the processing progress. The parallel processing B ends when the TC value of the preceding processing unit matches the start position of the processing unit that performs processing from the middle stage. In this way, the processing completion timing can be set to the start position of the data to be input and processed in the subsequent processing unit that performs the arithmetic processing from the middle stage.
以上のように、第4実施形態によれば、例えば、第1処理部が未処理のデータ部分を第2処理部に分担させることができる。すなわち、複数の演算処理部のうち何れかが処理しきれないで抱えているデータを、別の演算処理部が途中から補助することで並列処理を実行できる。
尚、前記した各実施形態では、同様の処理能力をもつ演算処理部が2つの場合を例示して説明したが、演算処理部の数は3以上でも構わない。また、制御部204ではTC値を比較する場合を説明したが、これに限らず比較対象として画像サイズやデータ量などを使用してもよい。
As described above, according to the fourth embodiment, for example, a data portion unprocessed by the first processing unit can be shared by the second processing unit. In other words, parallel processing can be executed by assisting data held by any one of the plurality of arithmetic processing units without being processed by another arithmetic processing unit.
In each of the above-described embodiments, the case where there are two arithmetic processing units having the same processing capability has been described as an example, but the number of arithmetic processing units may be three or more. Further, the
200 第1読み出し部
201 第2読み出し部
203 第1処理部
204 制御部
205 第2処理部
207 第1書き込み部
208 第2書き込み部
200
Claims (8)
前記メモリから読み出されたデータを処理する第2の処理手段と、
前記メモリに記憶された所定のデータを前記第1の処理手段により処理しながら、前記第2の処理手段により前記所定のデータを並列処理させる制御手段と備え、
前記制御手段は、前記所定のデータにおける第1の位置から連続的に読み出して処理するように前記第1の処理手段を制御すると共に、前記所定のデータにおける第2の位置から連続的に読み出して処理するように前記第2の処理手段を制御し、前記第1の処理手段により処理されたデータ量と前記第2の処理手段により処理されたデータ量の合計が前記所定のデータのサイズに達した場合に、前記第1の処理手段と第2の処理手段による並列処理を停止させることを特徴とするデータ処理装置。 First processing means for processing data read from the memory;
Second processing means for processing data read from the memory;
Control means for processing the predetermined data in parallel by the second processing means while processing the predetermined data stored in the memory by the first processing means;
The control means controls the first processing means so as to continuously read and process from the first position in the predetermined data, and continuously reads from the second position in the predetermined data. The second processing means is controlled to process, and the sum of the data amount processed by the first processing means and the data amount processed by the second processing means reaches the predetermined data size. In such a case, the data processing apparatus stops parallel processing by the first processing means and the second processing means.
前記制御手段は、前記第1の処理手段と前記第2の処理手段からの前記カウンタのカウント値に基づいて、前記第1および第2の処理手段の並列処理を停止させるタイミングを制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のデータ処理装置。 Each of the first processing means and the second processing means has a counter that counts each time a predetermined amount of data is processed,
The control means controls timing for stopping parallel processing of the first and second processing means based on the count values of the counters from the first processing means and the second processing means. The data processing device according to claim 1, wherein the data processing device is a data processing device.
前記メモリから読み出されたデータを処理する第2の処理手段と、
前記メモリに記憶された所定のデータを前記第1の処理手段により処理しながら、前記第2の処理手段により前記所定のデータを並列処理させる制御手段と備えたデータ処理装置にて実行される制御方法であって、
前記制御手段により、
前記所定のデータにおける第1の位置から連続的に読み出して処理するように前記第1の処理手段を制御するステップと、
前記所定のデータにおける第2の位置から連続的に読み出して処理するように前記第2の処理手段を制御するステップと、
前記第1の処理手段により処理されたデータ量と前記第2の処理手段により処理されたデータ量の合計が前記所定のデータのサイズに達した場合に、前記第1の処理手段と第2の処理手段による並列処理を停止させるステップを有することを特徴とするデータ処理装置の制御方法。 First processing means for processing data read from the memory;
Second processing means for processing data read from the memory;
Control executed by a data processing apparatus provided with control means for processing the predetermined data in parallel by the second processing means while processing the predetermined data stored in the memory by the first processing means A method,
By the control means,
Controlling the first processing means to continuously read and process from a first position in the predetermined data;
Controlling the second processing means to continuously read and process from a second position in the predetermined data;
When the sum of the data amount processed by the first processing means and the data amount processed by the second processing means reaches the predetermined data size, the first processing means and the second processing means A method for controlling a data processing apparatus, comprising the step of stopping parallel processing by a processing means.
前記メモリから読み出されたデータを処理する第2の処理手段と、
前記メモリに記憶された所定のデータを前記第1の処理手段により処理しながら、前記第2の処理手段により前記所定のデータを並列処理させる制御手段と備えたデータ処理装置にてコンピュータにより実行されるデータ処理プログラムであって、
前記制御手段により、
前記所定のデータにおける第1の位置から連続的に読み出して処理するように前記第1の処理手段を制御するステップと、
前記所定のデータにおける第2の位置から連続的に読み出して処理するように前記第2の処理手段を制御するステップと、
前記第1の処理手段により処理されたデータ量と前記第2の処理手段により処理されたデータ量の合計が前記所定のデータのサイズに達した場合に、前記第1の処理手段と第2の処理手段による並列処理を停止させるステップを有することを特徴とするデータ処理プログラム。 First processing means for processing data read from the memory;
Second processing means for processing data read from the memory;
The predetermined data stored in the memory is processed by the first processing means, and is executed by a computer in a data processing apparatus provided with a control means for processing the predetermined data in parallel by the second processing means. A data processing program,
By the control means,
Controlling the first processing means to continuously read and process from a first position in the predetermined data;
Controlling the second processing means to continuously read and process from a second position in the predetermined data;
When the sum of the data amount processed by the first processing means and the data amount processed by the second processing means reaches the predetermined data size, the first processing means and the second processing means A data processing program comprising a step of stopping parallel processing by a processing means.
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