JPH08161271A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】画像処理のような大容量のデータ処理を高速並
列で処理する。 【構成】複数のデータ処理部がバス接続切替器、若しく
はローカルメモリの一つ、又は双方に出力可能であっ
て、各バス切替器は、複数のメモリ、又はデータ処理部
を複数のバスのいづれかに接続可能とする。データ処理
部１〜４に３本の入力ポート及び２本の出力ポートを設
け、１本の出力ポートをローカルメモリに接続する。こ
れらデータ処理部１〜４、ローカルメモリ１〜４及びメ
モリ１〜６をバス接続切換器１〜５及びバス１〜３を介
して接続する。この接続は、制御１０により任意に設定
可能であり、複数ステップの接続パターンに順次切換可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば画像処理など
大容量のデータ処理を高速に、且つ、フレキシブルに処
理をするデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、画像処理などの大容量のデータ
を処理するデータ処理装置においては、同じ処理を数多
く繰り返すという特性から複数の処理部で同じ処理を分
割して並列に処理する並列処理方式や、連続する処理を
一塊（１画面）の処理が終了するまえに順次つぎの処理
部へ送って連続して処理するパイプライン処理方式など
の方式が採用されていた。

【０００３】しかし、これらの方法そのままでは、処理
の流れが固定的であり、確立したアルゴリズムに対して
専用に構成されたものは効果的であるが、処理のアルゴ
リズムを変更するとハードウェアの変更を要したり、そ
の構造上の長所を十分に生かせなくなる場合が発生す
る。

【０００４】また、特開昭６１−１５６３６３号には、
２個以上の複数個の処理ユニットと、この各処理ユニッ
ト間にデータ入出力をバスを介して接続された複数個の
バス切換器と、これらの動作を制御する制御部からなる
構成により大容量のデータを高速に且つ多機能多目的に
処理する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
ある一塊のデータを処理する場合には、上記高速に且つ
多機能に処理することは可能であるが、複数のデータを
並行処理するためには不向きであった。

【０００６】たとえば画像処理などのように複数の画像
データを同時にあるいは組み合わせて処理する場合、例
えば、複数の画像データを図３のフローチャートに示す
アルゴリズムのように、複数の画像データが独立に処理
され、その処理結果の画像データを合流したり分岐した
りする手順で処理する場合、上記方式では、バスがぶつ
からないようにバスを多岐にわたって複雑に配線したり
バス切り換えを細かく行う必要があり、バスの配線を複
雑にした場合にはハードウェアが複雑・高価になり、バ
スの切り換えを細かく行う場合にはバス切換制御のオー
バーヘッドが大きくなり処理の高速性を実現できなくな
る欠点があった。

【０００７】この発明は、画像処理のような大容量のデ
ータを高速且つフレキシブルに処理することができるデ
ータ処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、複数のメモリと、複数のデータ処理部と、該複数
のメモリおよび複数のデータ処理部の各々に対応して設
けられた複数のバス接続切換器と、各データ処理部とそ
れに対応するバス接続切換器との間にそれぞれ設けられ
たローカルメモリと、前記複数のバス接続切換器間に接
続された複数のバスとを有し、各データ処理部は処理済
のデータを前記バス接続切換器または前記ローカルメモ
リの任意の一方または両方に出力可能であり、各バス接
続切換器は、該バス接続切換器に対応するメモリ，デー
タ処理部またはローカルメモリを前記複数のバスのうち
任意のものに接続可能であることを特徴とする。

【０００９】この出願の請求項２の発明は、前記複数の
データ処理部の処理済データ出力パターンおよび前記複
数のバス接続切換器の接続パターンを複数パターンに切
換設定可能であることを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明のデータ処理装置は、複数のメモリ，
複数のデータ処理部の各々に対応して複数のバス接続切
換器を設け、該複数のバス接続切換器間を複数のバスで
接続している。さらに、各データ処理部と対応するバス
接続切換器間にローカルメモリを設け、データ処理部が
処理したデータをバス接続切換器，ローカルメモリの一
方または両方に出力できるようにしている。各バス接続
切換器は対応するメモリまたはデータ処理部を複数のバ
スのうち任意（１または複数）のバスに接続可能であ
る。この任意の接続により、任意の１または複数のデー
タを取り込んで処理し、且つ、この処理済データを任意
のバスまたはローカルメモリに出力することができる。
このような接続パターンを適当に設定することにより、
並列処理やパイプライン処理などのデータ処理アルゴリ
ズムを効率的に実現することができる。

【００１１】また、この発明では、複数のバス切換接続
器の接続パターンを複数パターンに切換設定できるよう
にしたことにより、複数パターンのデータ処理を連続し
て実行することができる。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の実施例であるデータ処理装
置の構成図である。このデータ処理装置は、１つのメモ
リブロック５および４つのデータ処理ブロック１〜４を
それぞれ３本のバス１〜３で接続することによって構成
されている。メモリブロック５は、６個のメモリ（メモ
リ１〜６）およびバス接続切換器５からなっている。バ
ス接続切換器５は、メモリ１〜６を選択的にバス１〜３
に接続する。この接続の設定は制御部１０が行うが、デ
ータの流れに不都合を生じない限り３本のデータバスの
それぞれに対してメモリ１〜６の任意のものを接続する
ことができる。すなわち、バス１〜３には各１つのメモ
リを書込用または読出用として接続することができる。
データ処理ブロック１〜４は、それぞれデータ処理部，
ローカルメモリおよびバス接続切換器からなっている。
データ処理部は３本の入力ポート１〜３および２本の出
力ポートを備えており、このうち入力ポート１〜３，出
力ポート１はバス接続切換器に接続されており、出力ポ
ート２はローカルメモリ書込側端子に接続されている。
また、ローカルメモリの読出側端子はバス接続切換器に
接続されている。バス接続切換器はこれら入力ポート１
〜３，出力ポート１およびローカルメモリを選択的にバ
ス１〜３のいずれかに接続する。また、バス接続切換器
は、ローカルメモリを自己のデータ処理部の入力ポート
に接続することもできる。

【００１３】ここで、バス１〜３は、バス接続切換器５
−バス接続切換器１、バス接続切換器１−バス接続切換
器２、バス接続切換器２−バス接続切換器３、バス接続
切換器３−バス接続切換器４間にそれぞれ分割して設け
られている。それぞれ、バス１−１〜１−３、バス２−
１〜２−３、バス３−１〜３−３、バス４−１〜４−３
とする。バス接続切換器が行う入力ポート，出力ポー
ト，ローカルメモリおよびバスの切換接続の設定は制御
部１０が行うが、データの流れに不都合を生じない限
り、すなわち、一連に接続されたバス上に２以上の出力
ポートが接続されるなどの不都合が生じない限り、３本
の入力ポート，１本の出力ポートおよびローカルメモリ
をそれぞれ任意のバスに接続することができる。

【００１４】このような構成で、バス接続切換装置を適
当に接続することにより、このデータ処理装置に様々な
処理プロセスを実行させることができる。典型的な接続
形態を図２に示す。同図（Ａ）は、並列処理時の接続形
態を示している。バス１をバス接続切換器５〜バス接続
切換器４まで接続し、データ処理部１〜４に同一のデー
タを入力している。処理済のデータは全て各データ処理
ブロックのローカルメモリに書き込んでいる。また同図
（Ｂ）は、パイプライン処理の接続形態をしめしてい
る。１つの画像データを各データ処理部で処理を行いつ
つ、次のデータ処理部へ転送してゆく。これにより、１
つのデータに対して複数の処理を連続して実行すること
ができる。連続して４つの処理が実行された処理済デー
タはデータ処理ブロック４のローカルメモリに格納され
る。

【００１５】このデータ処理装置は、例えば、製品の外
観を撮影した画像データを取り込んで、その製品の良／
不良を判定するための画像処理装置に適用される。この
ような装置で実行される画像処理プロセスの例を図３に
示す。この画像処理プロセスは、３種類の画像データ
（画像１，画像２，画像３）を取り込み、これらのデー
タに対して１０種類の処理（処理１〜処理１０）を実行
して出力用画像データ（画像４）を得るプロセスであ
る。この処理プロセスは、画像１に対して処理１，処理
２を連続して実行し、画像２に対して処理３を実行し、
これらの画像データに基づいて処理５，処理７，処理９
を連続して実行する。一方、画像ｂに対して処理６を実
行するとともに、画像３に対して処理４を実行する。こ
れらの画像データに基づいて処理８を実行する。処理８
の出力画像データおよび処理９の出力画像データに基づ
いて処理１０を実行し、この処理１０を実行された画像
データが出力用画像データ（画像４）となる。このよう
にこの処理プロセスには、同一の画像データに対して連
続して複数の処理を実行するプロセスや、複数の画像デ
ータを合成して処理を実行するプロセスなどがある。処
理の具体例としては、例えば２値化処理や輪郭抽出処理
などがある。

【００１６】なお、画像処理の場合メモリ１〜６および
ローカルメモリ１〜４は少なくとも１フレーム分の画像
データを記憶する容量を備えたものとする。

【００１７】図４は、図３のデータ処理プロセスを同デ
ータ処理装置で実行する場合のバス接続例を示す図であ
る。この例では図３の画像処理プロセスを３ステップで
実行している。同図（Ａ）が第１ステップを示し、同図
（Ｂ）が第２ステップを示し、同図（Ｃ）が第３ステッ
プを示す。

【００１８】同図（Ａ）に示す処理プロセスでは以下の
処理を実行する。まずメモリ１から画像１を読み出して
バス１を介してデータ処理部１に入力する。データ処理
部１では処理１を実行する。処理１を実行ののち、この
処理済データをバス１を介してデータ処理部２に入力す
る。データ処理部２では処理２を実行する。処理２を実
行ののち、この処理済データ（画像ａ）を自己のローカ
ルメモリ２に書き込む。一方、バス２を介してメモリ２
から画像２を読み出し、データ処理部３に入力する。デ
ータ処理部３では処理３を実行する。処理３を実行のの
ち、この処理済データ（画像ｂ）を自己のローカルメモ
リ３に書き込む。さらに、バス３を介してメモリ３から
画像３を読み出し、データ処理部４に入力する。データ
処理部４では処理４を実行する。処理４を実行ののち、
この処理済データ（画像ｃ）を自己のローカルメモリ４
に書き込む。ステップ１では以上の動作を並行して処理
する。ステップ１終了ののち、制御部１０はバスの接続
を切り換え、同図（Ｂ）に示すステップ２の接続にす
る。

【００１９】同図（Ｂ）に示す第２ステップでは以下の
処理プロセスを実行する。まず、ローカルメモリ２から
画像ａを読み出し、バス接続切換器２を介してデータ処
理部２に入力する。すなわち、データ処理ブロック２内
でデータの読み出し→入力を行う。データ処理部２では
処理５を実行する。処理５実行ののち、この処理済デー
タ（画像ｄ）をバス１を介してメモリブロックに転送し
メモリ１に書き込む。一方、ローカルメモリ３から画像
ｂを読み出し、バス接続切換器３を介してデータ処理部
３に入力する。すなわち、データ処理ブロック３内でデ
ータの読み出し→入力を行う。データ処理部３では処理
６を実行する。処理６の実行ののち、この処理済データ
をバス１を介してデータ処理部４の入力ポート１に入力
する。データ処理ブロック４では、ローカルメモリ４か
ら画像ｃを読み出し、バス接続切換器４を介してデータ
処理部４の入力ポート３に入力する。データ処理部４
は、データ処理部３から入力された画像データおよびロ
ーカルメモリ４から入力された画像データ（画像ｃ）に
基づいて処理８を実行する。処理８を実行ののち、この
処理済データ（画像ｅ）をバス２を介してメモリブロッ
クに転送しメモリ２に書き込む。ステップ２では以上の
動作を並行して処理する。ステップ２終了ののち、制御
部１０はバスの接続を切り換え、装置を同図（Ｃ）に示
すステップ３の接続形態にセットする。

【００２０】同図（Ｃ）において、第３ステップでは以
下の処理プロセスを実行する。まず、メモリ１から画像
ｄを読み出してバス１を介してデータ処理部１の入力ポ
ート１に入力する。データ処理部１では処理７を実行す
る。処理７を実行ののち、この処理済データをバス１を
介してデータ処理部２に入力する。データ処理部３では
処理９を実行する。処理９を実行ののち、この処理済デ
ータをバス１を介してデータ処理部３の入力ポート１に
入力する。一方、メモリ２から画像ｅを読み出し、バス
２を介してデータ処理部３の入力ポート２に入力する。
データ処理部３ではこれらの画像データに基づき処理１
０を実行する。処理１０の処理済データをバス４を介し
てメモリブロックに転送し、画像４としてメモリ３に書
き込む。ステップ３では以上の動作を並行して処理す
る。以上の３ステップのプロセスにより図２の画像処理
が実行される。

【００２１】上記実施例ではデータ処理ブロック数を
４、メモリ数を６、バス数を３としたが、これらの個数
はこれに限定されるものではない。また、ローカルメモ
リは１個に限定されず複数設けてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
メモリと複数のデータ処理部を任意の形態に接続するこ
とができ、複雑なデータ処理を一連のデータの流れのな
かで処理することができ極めて高速なデータ処理が可能
となる。さらに、任意の形態に接続することができるた
め、どのようなデータ処理にも適用することができる。
また、接続パターンを複数パターンに切り換えることが
できるため、さらに複雑な処理であっても、パターンを
切り換えながら連続して処理をすることができ、極めて
効率的なデータ処理が可能となる。さらに、ローカルメ
モリを備えたことにより、接続パターンの設計の自由度
を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるデータ処理装置の構成
を示す図

【図２】同データ処理装置のバス接続例を示す図

【図３】同データ処理装置で実行される画像処理プロセ
スの例を示す図

【図４】同画像処理プロセスの各処理ステップを示す図

【符号の説明】

１，２，３，４−データ処理ブロック ５−メモリブロック

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】同図（Ｂ）に示す第２ステップでは以下の
処理プロセスを実行する。まず、ローカルメモリ２から
画像ａを読み出し、バス接続切換器２を介してデータ処
理部２に入力する。すなわち、データ処理ブロック２内
でデータの読み出し→入力を行う。さらに、ローカルメ
モリ３から画像ｂを読み出しバス接続切換器３−バス接
続切換器２を介してデータ処理部２に入力する。データ
処理部２ではこれらの画像データに基づいて処理５を実
行する。処理５実行ののち、この処理済データ（画像
ｄ）をバス１を介してメモリブロックに転送しメモリ１
に書き込む。一方、ローカルメモリ３から画像ｂを読み
出し、バス接続切換器３を介してデータ処理部３に入力
する。すなわち、データ処理ブロック３内でデータの読
み出し→入力を行う。データ処理部３では処理６を実行
する。処理６の実行ののち、この処理済データをバス１
を介してデータ処理部４の入力ポート１に入力する。デ
ータ処理ブロック４では、ローカルメモリ４から画像ｃ
を読み出し、バス接続切換器４を介してデータ処理部４
の入力ポート３に入力する。データ処理部４は、データ
処理部３から入力された画像データおよびローカルメモ
リ４から入力された画像データ（画像ｃ）に基づいて処
理８を実行する。処理８を実行ののち、この処理済デー
タ（画像ｅ）をバス２を介してメモリブロックに転送し
メモリ２に書き込む。ステップ２では以上の動作を並行
して処理する。ステップ２終了ののち、制御部１０はバ
スの接続を切り換え、装置を同図（Ｃ）に示すステップ
３の接続形態にセットする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 浩司 大阪市西区江戸堀１丁目25番22号 株式会 社コムシステム内 (72)発明者 川久保 隆 大阪市西区江戸堀１丁目25番22号 株式会 社コムシステム内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のメモリと、複数のデータ処理部
   と、該複数のメモリおよび複数のデータ処理部の各々に
   対応して設けられた複数のバス接続切換器と、各データ
   処理部とそれに対応するバス接続切換器との間にそれぞ
   れ設けられたローカルメモリと、前記複数のバス接続切
   換器間に接続された複数のバスとを有し、 各データ処理部は処理済のデータを前記バス接続切換器
   または前記ローカルメモリの任意の一方または両方に出
   力可能であり、各バス接続切換器は、該バス接続切換器
   に対応するメモリ，データ処理部またはローカルメモリ
   を前記複数のバスのうち任意のものに接続可能であるデ
   ータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記複数のデータ処理部の処理済データ
   出力パターンおよび前記複数のバス接続切換器の接続パ
   ターンを複数パターンに切換設定可能であるデータ処理
   装置。