JP5618670B2 - データ処理装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
S*p[0]*p[1]*・・・*p[N-2]*p[N-1]
で表される。以下、p[0]*p[1]*・・・・*p[N-1]をステージNにおける識別処理の累積通過率P[N]と呼ぶ。また、1段目の識別器には入力データが全て入力されるので、P[0]=1(100%の通過率で1段目の識別器に入ってくる)となる。
動画の複数のフレームの画像のそれそれから順次に抽出した部分画像が特定パターンに該当するか否かを判別する複数のステージを有する判別処理を実行するデータ処理装置であって、
前記複数のステージの何れかに割り当てられ、割り当てられたステージに応じた識別処理により部分画像が前記特定パターンに該当し得るか否かを判定し、該当し得ると判定した場合には当該部分画像を後段のステージで処理させるべく出力する複数の識別器と、
複数の部分画像を並列に処理するように前記複数の識別器を各ステージに割り当てて部分画像が前記特定パターンに該当するか否かを判定する判定手段と、
前記画像を複数の領域に分け、各領域の画像ごとに、ステージへ入力された部分画像の数と前記特定パターンに該当し得ると判定された数との比から通過率または累積通過率を算出し、算出した通過率または累積通過率をステージ毎に保持手段に保持する算出手段と、
前記動画において、処理対象のフレームの画像から抽出した部分画像が属する領域について、直前に処理されたフレームの画像の対応する領域における通過率または累積通過率を前記保持手段から取得し、取得した通過率または累積通過率に基づいて前記判定手段における各ステージへの識別器の割り当てを変更する変更手段とを備える。
図1は、第1実施形態によるデータ処理装置の全体構成の例を示すブロック図である。本実施形態のデータ処理装置は、2以上の所定数のステージからなるデータ処理を複数の処理モジュールを用いて実行する。処理モジュールは所定数のステージの各ステージに割り当てられ、入力データから順次に抽出された部分データについて処理を行い、前段のステージでの処理結果に応じて後段のステージでの当該部分データへの処理を実行するか否かが決定される。
Td[N]は、識別器1個あたりの平均処理時間であるため、同じステージを処理することができる識別器(モジュール)を複数装備すれば、このステージあたりの処理を分担することが可能となる。従って、ステージNに装備される識別器(モジュール)の数をNum[N]とすると、ステージNにおける入力データ(矩形画像データ)1つあたりの処理時間T[N]は以下の式(2)で与えられる。
前述したように、時間的並列処理の効率を最適化するためには各ステージの処理時間が均一であることが望ましい。すなわち、全てのステージにおいてT[N]が均一になるようにNum[N]を決定することにより、ステージ毎に装備すべき最適な識別器の数が算出可能である。以下、図4の例1に示す各ステージにおける識別器1個あたりの処理時間Tmと累積通過率Pの情報を基に、算出部109が、ステージ0,1,2の各々が装備すべき最適な識別器の数Num[0]、Num[1]、Num[2]を算出する方法を説明する。
(Tm[0]*P[0])/Num[0] = (Tm[1]*P[1])/Num[1]=(Tm[2]*P[2])/Num[2]・・・(3)
となるように各ステージに分配される識別器の個数Num[0]、Num[1]、Num[2]を決定すればよい。これは、累積通過率により求まる各ステージで処理されるデータ量と各ステージの処理時間とから、ステージごとの処理時間が均一になるように各ステージに分配する識別器の個数を決定しているものである。式(3)に例1の識別器1個あたりの処理時間Tmと累積通過率Pを代入すると、
(1*1)/Num[0] =(1*1/2)/Num[1]=(1*(1/2*1/2))/Num[2]
となり、
Num[0]:Num[1]:Num[2]=4:2:1・・・(4)
となる。従って、通過率参照部116により参照された通過率を用い、各ステージにおける識別器(処理モジュール)の数が式(4)の比率となるように各ステージを構成することにより、停止状態となるモジュールの少ない最適な回路構成にすることが可能となる。なお、例2、例3、例4も同様の方法でステージ間のモジュール数の比を算出した例を示している。
・処理時間記憶部108に格納されている識別器1個あたりの処理時間を読み出し、
・通過率参照部116により参照された、通過率記憶部115に記憶されている通過率から累積通過率を算出し、
・式(3)の各項を演算するなどして式(4)の識別器数比を求める、算出プログラムを実行(算出部109)することによって実現可能である。
第1の手順では、全てのステージに少なくとも1個の識別器が装備されるような選択肢を全選択肢の中から選別する。識別器が1個も装備されないステージが存在すれば、全体としては処理が完結しないため、これは妥当な選別基準である。そして、第1の手順により選別された選択肢の中から最良の構成を決定するため、以下に述べる第2の手順を適用する。
ある選択肢において、ステージNにおける入力データ(矩形画像データ)1つあたりの処理時間T[N]を式(2)を用いて全ステージに対して求め、その中の最大値を該選択肢の第1の処理時間とする。前述したように、パイプライン処理においては各ステージの処理時間の中で最長の処理時間が全体の処理時間を律速するため、ステージ処理時間の最大値(第1の処理時間)を全体の処理時間と見なすことは妥当である。そして、第1の手順により選定された全ての選択肢の中から上記第1の処理時間が最小となる選択肢を選定し、これを最良の構成とする。第2の手順により選定された選択肢が複数存在する場合は、更に第3の手順を適用する。
ある選択肢において、ステージNにおける入力データ(矩形画像データ)1つあたりの処理時間T[N]を式(2)を用いて全ステージに対して求め、その中の2番目に大きい値を該選択肢の第2の処理時間とする。そして、第2の手順により選定された全ての選択肢の中から上記第2の処理時間が最小となる選択肢を選定し、これを最良の構成とする。
in0→識別器0→識別器6→識別器10→out0
in1→識別器1→識別器7→識別器11→out1
in2→識別器2→識別器8
in3→識別器3→識別器9
in4→識別器4
in5→識別器5
in0→識別器0→識別器6
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in3→識別器3→識別器9
in4→識別器4
in5→識別器5
に変更する。
次に第2実施形態のデータ処理装置について、図11のブロック図を参照して説明する。図11に示すデータ処理装置の構成は、図1に示した第1実施形態のデータ処理装置の構成に対し、動きベクトル検出部117を加えたものである。
次に図13を用いて、他の実施形態の説明を行う。図13は図12の(b)の各識別器をプロセッサで実装した図である。プロセッサを用いて実装することにより、図12の(a)から(b)への識別モジュール構成変更が、プロセッサが実行するプログラムを変更するだけで、実現可能となる。すなわち、
・プロセッサ5aが実行するプログラムをステージ1の処理プログラムからステージ0の処理プログラムに変更し、
・プロセッサ7a,8aが実行するプログラムをステージ2の処理プログラムからステージ0の処理プログラムに変更することにより、構成を変更することが出来る。
Claims (6)
- 動画の複数のフレームの画像のそれぞれから順次に抽出した部分画像が特定パターンに該当するか否かを判別する複数のステージを有する判別処理を実行するデータ処理装置であって、
前記複数のステージの何れかに割り当てられ、割り当てられたステージに応じた識別処理により部分画像が前記特定パターンに該当し得るか否かを判定し、該当し得ると判定した場合には当該部分画像を後段のステージで処理させるべく出力する複数の識別器と、
複数の部分画像を並列に処理するように前記複数の識別器を各ステージに割り当てて部分画像が前記特定パターンに該当するか否かを判定する判定手段と、
前記画像を複数の領域に分け、各領域の画像ごとに、ステージへ入力された部分画像の数と前記特定パターンに該当し得ると判定された数との比から通過率または累積通過率を算出し、算出した通過率または累積通過率をステージ毎に保持手段に保持する算出手段と、
前記動画において、処理対象のフレームの画像から抽出した部分画像が属する領域について、直前に処理されたフレームの画像の対応する領域における通過率または累積通過率を前記保持手段から取得し、取得した通過率または累積通過率に基づいて前記判定手段における各ステージへの識別器の割り当てを変更する変更手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。 - 前記変更手段は、前記保持手段に保持されている通過率または累積通過率に基づいて、各ステージで処理されるデータ量を算出し、ステージ間における前記データ量の比に基づいて各ステージに割り当てる識別器の個数を決定し、決定された個数にしたがって各ステージへの識別器の割り当てを変更することを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
- 前記複数のステージの各々について各識別器が前記部分画像の処理に要する処理時間を記憶する記憶手段を更に備え、
前記変更手段は、
前記通過率または累積通過率に基づいて各ステージで処理されるデータ量を算出し、
各ステージについて、前記データ量と前記処理時間と当該ステージに分配された識別器の数とから求まる各ステージの平均処理時間の最大値が最小になるように各ステージに割り当てる識別器の個数を決定することを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 前記変更手段は、各識別器による処理が完了したか否かを監視し、隣接するステージ間で割り当てられた識別器の数が異なる場合には、前記隣接するステージの前段のステージにおける識別器の処理が完了した順に、当該前段のステージにおける識別器を後段のステージにおける処理が完了した識別器と接続することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のデータ処理装置。
- フレーム間の物体の動きに基づいて各画素の動きベクトルを検出する検出手段を更に備え、
前記変更手段は、各画素の位置を対応する動きベクトルが示す移動量だけ戻し、戻した後の位置が属する領域の通過率または累積通過率を前記保持手段から取得し、取得した通過率または累積通過率に基づいて前記判定手段における各ステージへの識別器の割り当てを変更することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のデータ処理装置。 - 動画の複数のフレームの画像のそれぞれから順次に抽出した部分画像が特定パターンに該当するか否かを判別する複数のステージを有する判別処理を実行するデータ処理装置の制御方法であって、前記データ処理装置は、前記複数のステージの何れかに割り当てられ、割り当てられたステージに応じた識別処理により部分画像が前記特定パターンに該当し得るか否かを判定し、該当し得ると判定した場合には当該部分画像を後段のステージで処理させるべく出力する複数の識別器を有し、
前記制御方法は、
判定手段が、複数の部分画像を並列に処理するように前記複数の識別器を各ステージに割り当てて部分画像が前記特定パターンに該当するか否かを判定する判定工程と、
算出手段が、前記画像を複数の領域に分け、各領域の画像ごとに、ステージへ入力された部分画像の数と前記特定パターンに該当し得ると判定された数との比から通過率または累積通過率を算出し、算出した通過率または累積通過率をステージ毎に保持手段に保持する算出工程と、
変更手段が、前記動画において、処理対象のフレームの画像から抽出した部分画像が属する領域について、直前に処理されたフレームの画像の対応する領域における通過率または累積通過率を前記保持手段から取得し、取得した通過率または累積通過率に基づいて前記判定手段における各ステージへの識別器の割り当てを変更する変更工程とを有することを特徴とするデータ処理装置の制御方法。
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