JPH08263306A - パイプラインデータ処理用データ処理システムとパイプラインデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一処理環境において多重処理パイプライン
をエミュレートして大容量のデータブロックを処理する
システムと方法を提供する。 【構成】 タスク手段８３は、データソースからヘッダ
を入手／発生するヘッダデータ入手／発生手段８７、タ
スクを初期化する初期化手段８９、ヘッダデータ解析手
段９３、パイプラインを再構成する再構成手段９５、イ
ンスタンス生成処理を取り消す自己消去手段９９、及び
エラー処理しパイプラインをシャットダウンするエンド
チャネル手段９７を含み、さらに、パイプラインの再構
成を容易化する為、タスクの状態又はリンクへのアクセ
スを得るためにパイプラインの他のタスクが呼び出せる
外部手順発生手段９１も含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重処理環境をエミュ
レートすることによって単一アプリケーション環境にお
いて画像ヘッダ及び画像データを備える画像を処理する
ことに係り、より詳細には、所定のオブジェクト又はデ
ータストラクチュアのライブラリを用いたオブジェクト
指向システムに関しており、このオブジェクト指向シス
テムは、ユニックス（UNIX）（登録商標）のようなパイ
プラインデータストラクチュアをエミュレートしたスト
リーム指向データ処理ストラクチュアを作成するように
ホストアプリケーションとデータソース（源）の間でリ
ンクされ得る。

【０００２】

【従来の技術】真の多重処理環境におけるデータ処理パ
イプラインの使用は周知である。公知の多重処理環境の
例は、単一プロセッサが真の多重処理を支援することが
できる多重プロセッサシステム及び高水準（ハイレベ
ル）システムの両方を含む。ユニックス（登録商標）オ
ペレーティングシステムはこのような多重処理システム
においてしばしば使用される。

【０００３】このような多重処理環境において、データ
処理パイプラインは、画像処理、データベース処理、又
はスプレッドシート（表計算）処理と対応するデータブ
ロックのような大容量の高水準で構造化されたデータブ
ロックを処理するのに極めて有用である。このようなデ
ータブロックは、典型的に、ヘッダと、データの一つよ
り多くのライン（行）又はデータのセットを含む。ヘッ
ダは、データのタイプ、その特性、及びどのくらいのデ
ータのセットがデータブロック内にあるかを示す。この
ようなデータブロックにおいて、種々のデータ処理動作
がホストアプリケーションによって使用される前にデー
タブロック内のデータの各セット上で実行されなければ
ならない。さらに、種々のデータ処理動作が特定の順序
で実行される。

【０００４】多重処理環境において、データ処理パイプ
ラインはデータブロックを処理するための非常に効率的
方法を提供する。これらのデータ処理パイプラインにお
いて、各個別のデータ処理動作はパイプラインの一部分
として定義される。各部分はそれが隣接している複数の
部分（上流及び下流の部分）の内の一つ又は両方へリン
クされる。従って、データ処理パイプラインは、データ
ソースとホストアプリケーションの間でリンクされたパ
イプラインの部分同士の連鎖を形成する。多数の独立し
たプロセッサを有するコンピュータにおいては、各パイ
プライン部分がこれらのプロセッサの内の一つと対応し
ている。この場合、各プロセッサは独立して作動し、コ
ンピュータオペレーティングシステムはプロセッサとメ
モリアロケーション（割り当て）間でデータの流れを制
御する。これはデータを効率的に処理するが、プロセッ
サとメモリを制御するのに必要なオーバーヘッドは相当
な割合のシステム資源を消費する。

【０００５】同様に、多数の異なる独立した処理動作又
は処理（プロセス）を同時に実行することができる単一
プロセッサを有するコンピュータにおいて、各パイプラ
イン部分は独立型実行処理の内の一つに対応している。
この場合、オペレーティングシステムは、各処理のラン
タイム、各処理とメモリ間のデータのフロー、及びメモ
リアロケーションを割り当てる。この場合、コンピュー
タを制御するために必要なオーバーヘッドは、各処理と
そのデータが、プロセッサが実行される度にそのプロセ
ッサへ、そしてそのプロセッサから、スワップ（交換）
されなければならないので、より一層大きな割合でシス
テム資源を消費することになる。さらに、これらの処理
はオペレーティングシステムを介して通信するので、た
とえそれが可能であっても、パイプラインをダイナミッ
ク（動的）に変更することは難しい。

【０００６】概して、パイプライン用のデータのソース
（源）は、例えば、金融情報を提供するスプレッドシー
ト、データベース情報を提供するデータベースファイル
内の記録、原稿から従来の画像スキャナによって生成さ
れる画像データ、及びコンピュータ生成画像を含むこと
ができる。ホストアプリケーションは、処理された金融
データからパイチャート、バーチャート、その他を生成
するためのグラフィックス（図形）プログラムか、処理
されたデータベースデータを使用する棚卸し（在庫管
理）、会計、若しくは併合プログラムか、又は処理され
た画像データから画像を形成するグラフックための画像
形成装置であってもよい。

【０００７】データの特別なソース又は最終的なホスト
アプリケーションにかかわらず、データ処理パイプライ
ンの第１の（最初の）又は最上流の部分は、一般に、パ
イプラインのためのデータソースである。或いは、この
第１のパイプラインのためのデータソースは第２のパイ
プラインであってもよい。この場合、第２のパイプライ
ンの特別なブランチング（分岐化）又は「ファンアウト
（fan-out ）」パイプライン部分が、第１のパイプライ
ンと、第２のパイプラインの下流部分の両方へデータを
供給するために使用され得る。両ケースにおいて、第１
のパイプライン部分は、データのソースからパイプライ
ンに対するデータ要素を得て、且つこのデータ要素を直
ぐ下流の又は第２のパイプライン部分に使用可能とす
る。第２のパイプライン部分は第１のパイプライン部分
からデータ要素を受け取り、このデータ要素を処理し、
それを直ぐ次の下流即ち第３のパイプライン部分へ渡
す。

【０００８】真の多重処理環境において、第１のパイプ
ライン部分はデータのソースから次のデータ要素を得
て、それを第２のパイプライン部分へ出力すると共に、
第２のパイプライン部分は第１のパイプライン部分から
受け取られたデータ要素を処理し、それを第３のパイプ
ライン部分へ出力する。従って、各データ要素がパイプ
ライン部分の内の一つに処理されると、そのデータ要素
はホストアプリケーションへ出力されるまで次の下流部
分へ出力される。このデータは一つの処理動作又はプロ
セッサをパイプラインの各部分と対応させることによっ
て多重処理環境において効率的に且つ迅速に処理され得
る。これは、パイプラインが最も効率の悪いパイプライ
ン部分やオーバーヘッドによって生じた非効率性のみに
よって限定されるデータスループットによりデータブロ
ックを処理することが可能であることを確実する。

【０００９】これに対して、単一処理環境においては、
大容量のデータブロックを処理するために種々の方法が
使用可能であるにもかかわらず、これらの方法の各々
は、多重処理システムと比べて不十分である。例えば、
一つの方法において、任意の他のデータ処理動作がデー
タブロックの任意のデータ要素へ適用される前に、各デ
ータ処理動作がデータブロックの全てのデータ要素へ適
用される。要するに、データブロックの全ての要素はあ
らゆる要素が第２のデータ処理動作を受ける前にデータ
ブロックの全ての要素が第１のデータ処理動作を受けな
ければならない。単一処理環境におけるデータ処理動作
の効率は各データ処理動作の効率性に比例する。

【００１０】多重処理環境においてデータ要素はパイプ
ラインの一つのデータ処理部分から他のデータ処理部分
へ連続的に移動し、またデータ処理コマンドはシステム
のアクティブ（活動状態の）メモリへ又はシステムのア
クティブメモリから連続的にスワップ（交換）されなけ
ればならないので、多重処理システムを管理するのに必
要とされるシステムオーバーヘッドは単一処理環境のオ
ーバーヘッドの要求条件に比べて大きい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、単
一処理環境において多重処理パイプラインをエミュレー
トすることによって大容量データブロックを処理するシ
ステム及び方法を提供する。本発明においては、画像処
理動作のライブラリが提供されている。このライブラリ
における各画像処理動作又は関数はオブジェクト指向シ
ステムにおけるクラス又はサブクラスである。パイプラ
インの各部分はインスタンス生成された（instantiate
d）関数又はタスクであり、この関数又はタスクは、一
つ以上の画像処理関数、及びタスクの状態を自己定義す
るのに充分なデータストラクチュアを有する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】動作上、ホストアプリケ
ーションが、スキャナ又は画像データファイルからの画
像データのような生データソースから処理されたデータ
を要求する時、データ処理パイプラインはデータソース
とホストアプリケーションの間で形成される。データ処
理パイプラインはデータソースからこの生データを入力
し、このデータをホストアプリケーションが使用できる
形式になるように処理し、それをホストアプリケーショ
ンへ提供する。

【００１３】画像処理パイプラインは画像処理ライブラ
リにおける関数の一つを呼び出すことによって及びこの
呼び出された関数をインスタンス生成することによって
形成され、第１のタスクを形成する。この第１のタスク
はパイプラインの最上流の部分となる。この最上流のパ
イプライン部分は、データソースから処理されるべきデ
ータ要素を得る。画像処理システムにおいて、データ要
素は画像のラスタ走査の単一走査ラインであってもよ
い。このデータソースはスキャナ、ファクシミリ装置、
遠隔コンピュータ、センサ、その他であることができ、
直列又は並列のデータ信号、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又はディ
スクドライブにおけるディスクのようなメモリにおける
記憶されたデータのブロックを出力する。このデータ要
素は、第１のパイプライン部分それ自体によって直接発
生されことができる。この最後のケースにおいて、デー
タ要素は、初期化された変数の値、第１のパイプライン
部分の状態、その他から得られることができる。第１の
パイプライン部分がインスタンス生成されると、ホスト
アプリケーションの逆方向又は上流のリンクが第１のパ
イプライン部分へセットされる。

【００１４】次いで、第２のパイプライン部分は、概し
て、第１のパイプライン部分によって得られたデータ要
素を処理するために必要とされる。従って、ホストアプ
リケーションはライブラリにおける関数の内の一つをイ
ンスタンス生成することによって他のタスクを作成し
て、第２のパイプライン部分を生成する。この第２のパ
イプライン部分が生成された時、それは第１のパイプラ
イン部分に自動的にリンクされる。さらに、ホストアプ
リケーションのリンクは第２のパイプライン部分へリセ
ットされる。他の画像処理動作が全く必要とされない場
合、ホストアプリケーションのリンクは、処理されたデ
ータを要求するホストアプリケーションの部分と第２の
パイプライン部分の間に残留する。

【００１５】或いは、データをさらに処理するためにパ
イプラインが追加の部分を必要とする場合、ホストアプ
リケーションは関数ライブラリに追加の呼出しを行なっ
て追加のタスク又はパイプライン部分をインスタンス生
成する。新しく作成されたタスクは、データ処理パイプ
ラインの第３、第４、その他の部分となる。各追加のパ
イプライン部分が作成されると、各追加のパイプライン
部分と直ぐ上流のパイプライン部分の間に逆方向リンク
が形成され、ホストアプリケーションからのリンクが最
後にインスタンス生成されたタスク（又はパイプライン
部分）へリセットされる。

【００１６】各パイプライン部分へのアクセスは、オペ
レーティングシステムによってではなく、直接的に下流
のパイプライン部分（又は最後のパイプライン部分に対
するホストアプリケーション）によって制御され、保持
される。従って、メモリを保持するのに必要なオーバー
ヘッドは最小であり、タスクの実行をスケジューリング
するために必要とされるオーバーヘッドは存在していな
い。従って、本発明の制御システムは、多重処理環境か
らの効率的な処理の利点を、単一処理環境からの最小オ
ーバーヘッドの利点と結び付けると共に、これらの環境
の欠点を回避する。

【００１７】このようなパイプラインシステムを利用す
るホストアプリケーションは、上記に示した利点を維持
しながら、単一プロセッサ／単一タスキング環境、自動
タイムシェアリング（時分割）を用いた単一プロセッサ
／マルチ（多重）タスキング環境、又は真のマルチプロ
セッサ／マルチタスキング環境においてラン（実行）さ
れ得る。オペレーティングシステムではなくホストアプ
リケーションがパイプラインを作成し、維持し、制御
し、終了するので、このパイプラインストラクチュアは
ホストアプリケーションをランしているプロセッサのタ
イプから独立している。従って、このホストアプリケー
ションは、単一プロセッサマルチタスキングシステムで
ランされている多数の独立したホストアプリケーション
の内の一つであることができる。このホストアプリケー
ションはオペレーティングシステムを使用せずにこのパ
イプラインシステムを用いてスキャナーからパイプライ
ンをランして、このパイプラインをスケジューリング
し、又はこのパイプラインのためにメモリを割り当て、
保持し、割り当て解除することができる。従って、通常
はオペレーティングシステムを用いてパイプラインをラ
ンすることに伴うオーバーヘッドの欠点が回避され得
る。

【００１８】本発明の第１の実施例において、ヘッダデ
ータチャネルはデータ処理動作を容易にするために使用
される。この実施例において、データブロックの処理を
開始するため、ホストアプリケーションはパイプライン
の最終の部分からデータブロックのヘッダを要求する。
パイプラインの各部分はまた、それがリンクされる上流
のパイプライン部分からヘッダを要求する。これは上流
のパイプライン部分を呼び出すために下流のパイプライ
ン部分から手順呼出しを行なうことによって行われる。
これは下流のパイプライン部分をスタックへプッシュ
（付け足すこと）することに類似している。ヘッダが各
上流のパイプライン部分から要求されると、プロセッサ
は下流のパイプライン部分の処理を停止し、上流パイプ
ライン部分の処理を開始する。

【００１９】要求が第１のパイプライン部分に達する
と、この第１のパイプライン部分はデータブロックのヘ
ッダを入手し又は生成し、このヘッダをヘッダデータチ
ャネルを介して第２のパイプライン部分へリターンす
る。第１のパイプライン部分がヘッダをリターンする
と、ＣＰＵ（中央処理装置）は第１のパイプライン部分
の実行を停止し、第２のパイプライン部分の実行を開始
する。これは下流のパイプライン部分をスタックからポ
ップオフする（取り出す）ことに類似している。パイプ
ラインの部分の各々がこのヘッダデータを処理し、デー
タブロック内のデータのラインに対してこの部分が行う
ことを示す。各部分は処理されたヘッダデータをヘッダ
データチャネルを介して次の下流のパイプライン部分へ
リターンする。最後のパイプライン部分がこのヘッダを
処理した後、最後のパイプライン部分は完全に処理され
たヘッダデータをホストアプリケーションへリターンす
る。

【００２０】処理されたヘッダデータがホストアプリケ
ーションによって受け取られると、ホストアプリケーシ
ョンはデータブロック内にどのくらいの量のデータのラ
インがあるかを知る。ホストアプリケーションは第１の
ラインを最も下流のパイプライン部分から要求する。各
中間パイプライン部分は、この中間パイプライン部分が
リンクされる直ぐ上流のパイプライン部分から、この要
求が第１のパイプライン部分へ達するまで、データのラ
インを要求する。第１のパイプライン部分はデータソー
スからデータの第１のラインを得るか又はデータのライ
ンを生成し、次いでこのデータを直ぐ下流の部分へ提供
する。各中間の部分は、上流部分から受け取られたデー
タを処理し、この処理されたデータを、この処理された
データがホストアプリケーションへ提供されるまで直ぐ
下流の部分へパスする。

【００２１】上記に概説された処理は、データブロック
を作成するデータの全てのラインが処理され、ホストア
プリケーションによって受け取られるまで繰り返され
る。従って、画像処理パイプラインの効率性はパイプラ
インの最も効率的でない部分のみに依存する。

【００２２】本発明の第２の実施例において、ヘッダデ
ータ処理チャネルは使用されず、ヘッダデータは最初に
データ処理パイプラインのインスタンス生成中に処理さ
れる。この実施例において、ホストアプリケーションが
第１のパイプライン部分をインスタンス生成した時、第
１の部分はこのパイプラインによって処理されるべきデ
ータブロックを記述しているヘッダデータを直ぐに入手
又は生成する。第２のパイプライン部分がインスタンス
生成された時、この第２のパイプライン部分は第２の部
分によって実行されるデータ処理動作を反映するように
直ぐに第１のパイプライン部分からヘッダデータを入手
し、ヘッダデータを処理する。インスタンス生成された
パイプライン部分の各々はまた、インスタンス生成時に
ヘッダを入手し、処理する。パイプラインが終了した
時、ホストアプリケーションは既に処理されたヘッダデ
ータを有しており、ホストアプリケーションはデータブ
ロックからデータの第１のラインを直ぐに呼び出すこと
ができる。

【００２３】本発明の一つの態様は、データユニットの
パイプラインデータ処理のためのデータ処理システムで
あって、前記データユニットがヘッダ部分と本体部分を
有し、前記本体部分が複数のデータセットを有し、単一
タスキングプロセッサと、メモリと、前記メモリのブロ
ックを割り当てるメモリ管理手段と、データ処理関数を
記憶するライブラリ手段と、データ処理パイプラインを
作成し、前記パイプラインから処理されたデータを得る
ホストアプリケーション手段と、を備え、前記ホストア
プリケーション手段が、リンクされたデータ処理タスク
のデータ処理パイプラインを作成するインスタンス生成
手段を有し、各タスクがメモリのメモリブロック内に記
憶され、各タスクが前記ライブラリ手段からのデータ処
理関数のインクスタンス生成であり、前記データ処理パ
イプラインからデータセットを要求する呼び出し手段を
有し、前記データ処理パイプラインの各タスクが、前記
パイプライン内の他のタスク、データソース、及び前記
ホストアプリケーションの内の少なくとも一つへ前記タ
スクをリンクするリンク手段と、前記タスク間へデータ
セットをパスするデータチャネル手段と、前記タスク内
部からのデータを他のタスク及び前記ホストアプリケー
ションの内の少なくとも一つへ提供する外部ポート手段
と、データソース、他のタスク、及びヘッダデータジェ
ネレータの内の一つからヘッダデータを得るヘッダデー
タ入手手段と、前記ヘッダデータに基づいて前記タスク
を初期化する初期化手段と、他のタスク及び前記ホスト
アプリケーションの内の少なくとも一つによって呼び出
し可能な外部手順を発生する外部手順発生手段であっ
て、前記外部手順が前記タスク内部からのデータを前記
外部手順を呼び出す前記ホストアプリケーション又はタ
スクへ提供する外部手順発生手段と、データソース、他
のタスク、及びデータセットジェネレータの内の一つか
らデータセットを得るデータ入手手段と、を有すること
よりなるデータ処理システムである。

【００２４】本発明の他の態様は、単一タスキング環境
においてデータユニットをパイプラインデータ処理する
方法であって、前記データユニットがヘッダ部分と本体
部分を有し、前記本体部分が複数のデータセットを有
し、単一タスキング環境でホストアプリケーションをラ
ンするステップと、前記ホストアプリケーションを用い
てデータ処理パイプラインを作成するステップであっ
て、前記データ処理パイプラインは処理されたデータセ
ットを前記ホストアプリケーションへ提供すると共に第
１のタスクと少なくとも一つの追加のタスクを備え、前
記第１の及び前記少なくとも一つの追加のタスクが共に
リンクされると共にメモリのブロック内に記憶され、前
記ホストアプリケーションが前記パイプライン内の最下
流のタスクへリンクされる、データ処理パイプライン作
成ステップと、前記ホストアプリケーションを用いて外
部手順を呼び出し、前記外部手順が前記パイプラインの
前記最下流のタスクから処理されたヘッダデータを前記
ホストアプリケーションに提供するステップと、前記ホ
ストアプリケーションを用いて前記パイプラインを呼び
出し、前記パイプラインから処理されたデータを得るス
テップと、を備えるパイプラインデータ処理方法であ
る。

【００２５】

【実施例】図１に示されているように、コンピュータ１
００は単一処理コントローラ（ＣＰＵ：中央処理装置）
２１を有する。コンピュータ１００は入力／出力（Ｉ／
Ｏ）インターフェース２２、ＲＯＭ２４、及びＲＡＭ２
６も有する。ＣＰＵ２１は制御信号を制御ライン２８を
介してＩ／Ｏインターフェース２２、ＲＯＭ２４、及び
ＲＡＭ２６へ送り、データバス３０を通してＩ／Ｏイン
ターフェース、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６へデータを送っ
たり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２
６からデータを受け取ったりする。関数ライブラリ１
０、データソース１２、ディスプレイ１４、キーボード
１６、マウス１８、及びディスクドライブ１９は、Ｉ／
Ｏインターフェース２２を介してＣＰＵ２１と接続され
ている。マウス１８は、マウス、トラックボール、ライ
トペン、タッチスクリーン、タッチパッド、又はその他
のようなあらゆる第２のポインティング装置を示す。デ
ィスクドライブ１９は、ハードドライブ、ハードカー
ド、フロッピーディスク及びフロッピーディスクドライ
ブ、ＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−ＲＡＭディスクドライブ、
フラッシュメモリ、又はその他のようなあらゆる非揮発
性の記憶装置を示す。

【００２６】ＣＰＵ２１は単一処理プロセッサである。
ＣＰＵは、一回に一アプリケーションだけデータをアク
ティブに処理することが可能であり、どの一回において
も単一データ処理動作のみをランし、実行することが可
能である。Ｉ／Ｏインターフェース２２は、ＣＰＵ２１
を、直列データポート（図示されてない）及び並列デー
タポート（図示されてない）のいずれかを介して直列又
は並列のデータ入力ソース又はデータ出力ソースへ接続
する。データのこれらのソースはキーボード１６及びデ
ータソース１２だけでなく、ディスクドライブ１９及び
マウス１８も含む。上記のように、データソース１２
は、スキャナ、ファクシミリ装置又はその他、遠隔コン
ピュータ、センサ又はその他を含む。Ｉ／Ｏインターフ
ェース２２は、ディスプレイ１５を駆動し、キーボード
１６、マウス１８、及びディスクドライブ１９からの信
号を入力するために必要なハードウェアも備えている。

【００２７】ＲＯＭ２４は、ブートストラップ又はその
他を含むＣＰＵ２１用の全ての基本的なオペレーティン
グプログラムを記憶する。ＲＡＭ２６は、非常に多くの
ランダムアクセス可能なメモリ位置を備える。ＲＡＭ２
６はブロック２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６
ｅ、及び２６ｆのような割り当て可能なメモリのブロッ
クへ分割されることができる。割り当て可能なメモリ２
６ａ乃至２６ｆのブロックは、ホストアプリケーション
と、データ処理タスクを有するデータ処理関数の一つ以
上のインスタンス生成（即ちデータ処理パイプラインの
部分）を記憶することができる。ディスプレイ１４は目
に見える情報を出力するが、キーボード１６は情報をコ
ンピュータ１００へ入力するために使用される。

【００２８】関数ライブラリ１０は、ＣＰＵ２１によっ
て呼び出されるデータ処理関数を形成する初期化されな
いデータ処理ストラクチュア又はオブジェクトのライブ
ラリを記憶する。関数ライブラリ１０はＩ／Ｏインター
フェース２２を介してアクセスされる独立した要素とし
て示されているが、関数ライブラリ１０がＲＯＭ２４内
部、又はディスクドライブ１９を介してアクセスされる
不揮発性メモリ装置上で記憶され得ることが理解されよ
う。さらに、ディスクドライブ１９内の非揮発性メモリ
装置又は関数ライブラリ１０へまだ記憶されていなかっ
た新しく書き込まれたデータ処理関数はＲＡＭ２６へ記
憶され得る。

【００２９】同様に、データソース１２はコンピュータ
１００の外部にありＩ／Ｏインターフェース２２を介し
てアクセスされるのが示されている。しかしながら、デ
ータソース１２は、ＲＯＭ２４若しくはＲＡＭ２６内、
ディスクドライブ１９内の非揮発性メモリ装置上、又は
ＣＰＵ２１のレジスタカウンタ若しくは内部メモリ内に
記憶されるデータであってもよいことが理解されよう。
データソース１２はキーボード１６を介して入力される
データを有することもできる。最終的には上記のように
第１のパイプライン部分がいくつかの外部ソースからデ
ータ要素を得るのではなく、データ要素それ自体を生成
することができる。

【００３０】図１８に示されているように、本発明によ
るデータ処理システム２００は、ホストアプリケーショ
ン手段５０、ライブラリ手段１０、メモリ管理手段５
６、及びデータ処理パイプライン８０を備える。データ
処理パイプライン８０は、ホストアプリケーション手段
５０に接続された最終タスク手段６０、少なくとも一つ
の中間タスク手段６２、及び第１のタスク手段６４を含
む。データ処理システム２００はまたデータソース手段
６６を含んでもよい。しかしながら、データ処理システ
ム２００はデータソース手段６６を含まなくてもよい。
この場合において、第１のタスク手段６４もデータソー
ス手段６６の関数を実行する。複数のリンク７０は、リ
ンク７０によってホストアプリケーション手段に接続さ
れたデータ処理パイプライン８０内の第１のタスク手段
６４、少なくとも一つの中間手段６２、及び最終タスク
手段６０を接続する。当然、簡単なパイプライン８０
が、第１のタスク手段６４と最終タスク手段６０だけを
含んでもよいことが理解されよう。データ入力リンク７
２はデータソース手段６６を第１のタスク手段６４と接
続させる。

【００３１】ホストアプリケーション手段５０は、デー
タ処理パイプライン８０から受け取られたデータをさら
に処理するためにデータ処理手段５８を含む。最初に、
データ処理システム２００は、ホストアプリケーション
手段５０、ライブラリ手段１０、及びメモリ管理手段５
６を含むにすぎない。ホストアプリケーション手段５０
はこのホストアプリケーション５０に含まれた命令によ
ってプロセッサを動作する。プロセッサは、単一タスキ
ング環境で動作する単一プロセッサ、多重タスキング環
境で動作する単一プロセッサ、又は多重タスキング環境
で動作する多重プロセッサコンピュータであってもよ
い。いづれの場合においても、ホストアプリケーション
手段５０がまるで単一タスキング環境内にあるようにラ
ンする。

【００３２】ホストアプリケーション手段５０はそれが
データソース６６から処理されたデータを必要とすると
決定する時、このホストアプリケーション手段５０はデ
ータ処理パイプライン８０を作成し、呼び出す。従って
ホストアプリケーション手段５０はインスタンス生成手
段５２及び呼出し手段５４を含む。

【００３３】パイプライン８０を作成するため、インス
タンス生成手段５２はライブラリ手段１０へアクセスし
て初期化されていない関数の内の一つを得て、メモリの
ブロック内に記憶されるインスタンス生成された関数又
はタスクを作成する。このインスタンス生成された関数
又はタスクはホストアプリケーション手段５０又は他の
前もって作成されたタスクへリンクされる。タスクがホ
ストアプリケーション手段にリンクされた場合、そのタ
スクは最終タスク６０である。このタスクが他のタスク
にリンクされたり他のタスクがこのタスクにリンクされ
る場合、このタスクは中間タスク６２である。このタス
クが他のタスクにリンクされ、データソース手段６６か
らデータを得るか又はそれ自体がデータを発生する場
合、それは第１のタスク６４である。

【００３４】タスクを作成するために関数をインスタン
ス生成するにあたって、インスタンス生成手段５２は、
メモリ２６のメモリブロック２６ａ乃至２６ｆの内の一
つをタスクの記憶のために割り当てるようにメモリ管理
手段５６と共に作動する。所望されるタスクの全てがイ
ンスタンス生成された後で、呼出し手段５４は、最終タ
スク手段６０からデータを要求することによってパイプ
ライン８０を呼び出す。呼出し手段５４からの要求は、
パイプライン８０の上流方向へ第１のタスク手段６４へ
波及する（リップルする）。その要求が第１のタスク手
段６４に達した時、第１のタスク手段はデータソース６
６からデータを得るか又はそれ自体がデータを発生す
る。次いで、第１のタスキング手段６４はデータを下流
方向で中間タスク手段６２へリターンする。中間タスク
手段６２はそのデータを処理し且つそれを最終タスキン
グ手段６０へリターンする。最終タスク手段６０はその
データを処理し且つそれをホストアプリケーション手段
へリターンする。次いで、より多くのデータがホストア
プリケーション手段５０によって必要とされた場合、呼
出し手段５４はパイプライン８０を再び呼び出す。

【００３５】ホストアプリケーション手段５０が所望さ
れるデータの全てを有した時、呼出し手段５４は再びパ
イプライン８０を呼び出し、パイプライン８０の動作か
ら生じたあらゆるエラーをシャットダウン（閉じ込め）
し、クリーンアップ（浄化）する。この呼出し手段５４
はパイプラインからエラーコードを要求する。この要求
は前の様に上流までリップル（波及）する。各タスク手
段はそれがエラーコードを発生したか否かを決定し、そ
れらをリターンする。これらのエラーコードがリターン
されると、呼出し手段５４は、パイプライン８０のタス
ク手段６０乃至６４に割り当てられたメモリをリリース
（解放）するため、メモリ管理手段５６へ信号を送る。

【００３６】図１９は、汎用化されたタスク手段６８を
示し、これはタスク手段６０乃至６４のいづれかを表
す。この汎用化されたタスク手段６８は、リンク手段８
２、少なくとも一つのチャネル手段８４ａ乃至８４ｃ、
データ処理手段８６、データ解析手段８８、タスク状態
手段９０、エラーコード発生手段９２、外部ポート手段
９４、及び再構成手段９６を備える。実際のタスク手段
６０乃至６４が、一つ以上の要素を欠いたこれらの要素
の異なる組み合わせを有し得ることが当然理解されよ
う。さらに、第１のタスク手段６４は、パイプライン８
０用にデータを受け取ったり発生したりするデータ受取
り／発生手段９８も含む。

【００３７】リンク手段８２は、逆方向リンクが使用さ
れた時、汎用化されたタスク手段６８を次の又は上流の
タスク手段６８とリンクするか、又は順方向リンクが使
用された時、汎用化されたタスク手段６８を前の又は下
流のタスク手段６８とリンクする。両リンクとも一度に
使用されることができる。汎用化されたタスク手段６８
は、一つ以上のチャネル手段８４ａ乃至８４ｃを介して
上流のタスク手段からリターンされたデータを受け取
る。次いで、データは、対応するチャネル手段８４ａ乃
至８４ｃを介して下流のタスク手段へ提供される前にデ
ータ処理手段８６を用いて処理される。

【００３８】タスク状態手段９０はタスク手段６８の状
態を保持する。タスク状態手段９０はまたタスク手段６
８の全ての他の手段を制御する。データ分析手段８８は
次の上流タスク手段から受け取られたデータがデータ処
理手段８６に適しているか否かを決定する。データが適
していない場合、データ分析手段が二つの異なる可能な
応答を持っている。第１のタイプの応答においては、簡
単化されたタスク手段６８は、データの代わりに、エラ
ーコード発生手段９２によって発生されたエラーコード
を、下流のタスク手段へリターンするにすぎない。ホス
トアプリケーション手段５０がデータの代わりにエラー
コードを受け取った時、アプリケーション手段５０はエ
ラー処理システムを使用してエラーの性質（及び原因）
を決定する。次いで、ホストアプリケーション手段５０
は、そのまま終了するか又はパイプライン８０を再構成
及び／又は再初期化するとによってエラーから回復する
ように試みることができる。

【００３９】第２のタイプの応答において、複雑なタス
ク手段６８は、エラーから回復するようにパイプライン
８０をダイナミックに再構成しようとする再構成手段９
６を含む。この再構成手段９６は、追加のタスク手段を
ライブラリ手段１０からダイナミックにインスタンス生
成することによって及びこれらの追加のタスク手段をパ
イプライン８０へ挿入することによってこれを行う。こ
の再構成手段９６は、これらの外部ポート手段９４を介
して一つ以上の他のタスク手段へアクセスすることによ
ってこれを行なう。これらの外部ポート手段９４は他の
タスク手段６８への様々なアクセスモードを可能にす
る。これらのモードは、他のタスク手段の、又はそれ自
体の、タスク状態手段９０を検査及び／又は変更するこ
と、エラーコード発生手段９２を検査すること、リンク
手段８２を変更すること、又はその他のことを有する。

【００４０】勿論、タスク手段６８がたとえ洗練された
再構成手段９６を有していても、回復不可能な又は難し
いエラーがなお発生するかもしれない。この場合、タス
ク手段は再びエラーコード発生手段９２を使用して次の
下流のタスク手段に提供されるエラーコードを発生す
る。

【００４１】最終的に、第２の実施例において、リンク
手段８２は汎用化されたタスク手段６８それ自体の代わ
りにタスク手段６８の個々のチャネル手段８４ａ乃至８
４ｃをリンクすることができる。要するに、リンク手段
８２はチャネル手段８４ａ乃至８４ｃの内の一つを他の
あらゆるタスク手段の対応するチャネル手段８４ａ乃至
８４ｃと直接リンクすることができる。従って、タスク
手段６８が多数のチャネル手段８４ａ、８４ｂ、及び８
４ｃを有する場合、各チャネル手段８４ａ乃至８４ｃは
異なる上流又は下流のタスク手段へリンクされ得る。こ
れに対して、第１の実施例においてはリンク手段８２が
タスク手段６８とリンクしたので、タスク手段６８のチ
ャネル手段８４ａ乃至８４ｃの全部が同じ次の上流／下
流のタスク手段６８とリンクされる。

【００４２】図２に示されているように、各インスタン
ス生成された関数又はタスクは、データソース１２とコ
ンピュータ１００でランしているホストアプリケーショ
ン１２０の間でランされているパイプライン４０の部分
４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃとしてビジュアル化され得
る。ホストアプリケーションはＣＰＵ２１によって現在
実行されている（且つＲＡＭ２６に記憶される）アプリ
ケーションである。パイプライン４０の各部分４０ａ、
４０ｂ、及び４０ｃは、一つ又はそれより多くのデータ
処理チャネル４２と、パイプライン部分の状態を定義す
るデータストラクチュア４４、及びゼロか、一つ又はそ
れより多くの外部ポート４６を備える。各パイプライン
部分４０ｂ及び４０ｃ並びにホストアプリケーション１
２０はまた、パイプライン部分４０ｂ及び４０ｃ又はホ
ストアプリケーション１２０を次の上流のパイプライン
部分４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃのそれぞれへリンクす
る逆方向リンク４８を有する。或いは、各パイプライン
部分４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃは、直ぐ下流のパイプ
ライン部分４０ｂ及び４０ｃ又はホストアプリケーショ
ン１２０への順方向リンク４８’を有する。最終的に、
逆方向リンク４８と順方向リンク４８’の両方がパイプ
ラインへ提供されることができる。

【００４３】データ処理システムの好ましい実施例にお
いて、パイプラインは「インテリジェント（知的な）」
パイプライン部分を有する。これらのインテリジェント
パイプライン部分は、それがホストコンピュータから操
作される時、ホストアプリケーションによるいかなる割
り込みも必要とせずに、パイプラインをダイナミックに
再構成することが可能である。

【００４４】例えば、中間パイプライン部分４０ｂは、
パイプライン部分４０ａによってリターンされたデータ
要素を処理することが可能である。中間パイプライン部
分４０ｂがデータ要素を処理することが不可能な場合、
中間パイプライン部分４０ｂは、関数ライブラリ１０を
ダイナミックに呼び出し、新しいパイプライン部分４０
ｄをインスタンス生成する。この新しいパイプライン部
分４０ｄは第１のパイプライン部分４０ａにリンクされ
る。パイプライン部分４０ｂは、次いで、それ自体のリ
ンクを変更し、第１のパイプライン部分４０ａではな
く、新しいパイプライン部分４０ｄを指し示す。

【００４５】或いは、中間パイプライン部分４０ｂがそ
れが決してデータを処理することができないと決定した
場合（例え、それがそのパイプラインを再構成しようと
した場合でも）、この中間パイプライン部分４０ｂはハ
ードエラーを示すエラーコードを最後の下流パイプライ
ン部分４０ｃへリターンする。最後の下流パイプライン
部分４０ｃはエラーコードをホストアプリケーション１
２０へ提供する。ホストアプリケーション１２０におけ
るエラー処理システムは、エラーコードライブラリから
エラーの性質を決定する。一つの実施例において、ホス
トアプリケーション１２０はそれがパイプラインを再構
成又は再初期化してエラーから回復できるかを決定す
る。決定した場合はホストアプリケーションはパイプラ
インを再構成又は再初期化する。しかしながら、ホスト
アプリケーションがエラーから回復することが不可能で
ある場合又はこの能力を与えられてない場合、ホストア
プリケーションはそのまま終了する。

【００４６】この様な回復不可能エラーは、例えば、画
像を処理するにあたって発生し得る。ヘッダが１０００
の走査ラインが画像内にあるが、走査ライン画像データ
要素が第９９８回目の呼び出しでも第１のパイプライン
部分へリターンされなかったことを示した場合、システ
ムはハードエラーへ出会う。単に処理できるデータがな
いために、パイプラインがそれ自体で再構成しようとす
る能力に関わらず、このエラーは回復することができな
い。この場合において、第１のパイプライン部分は"ER
R" エラーコードをリターンする。ホストアプリケーシ
ョンは、次いで、エラーコードに対する理由を決定する
ためにエラー処理システムを使用する。エラーの性質を
決定した後、ホストアプリケーションは、システムのい
かなる再構成又は再初期化も的を得てないので、そのま
ま終了する。

【００４７】パイプラインが再構成された場合、中間パ
イプライン部分４０ｂは新しいパイプライン部分４０ｄ
からデータを要求する。新しいパイプライン部分４０ｄ
は第１のパイプライン部分４０ａからデータを要求し、
第１のパイプライン部分４０ａは、得られたデータ要素
を新しいパイプライン部分４０ｄへ提供する。或いは、
中間パイプライン部分４０ｂは、関数ライブラリ１０を
呼び出す時、それが受け取ったデータ要素を第１のパイ
プライン部分４０ａから新しいパイプライン部分４０ｄ
へ提供することができ、これによって新しいパイプライ
ン部分４０ｄは作成されたばかりのデータ要素を有する
ことができる。次いで、中間パイプライン部分４０ｂが
新しいパイプライン４０ｄからデータを要求すると、こ
の新しいパイプライン部分４０ｄはこのデータ要素をす
ぐに処理して、リターンすることができる。

【００４８】さらに、順方向リンク４８’が提供された
場合、各インテリジェントパイプライン部分は、そのデ
ータストラクチュアにおいて、データ要素がこのパイプ
ライン部分によって処理されるのを必要とするかを決定
する手段を含むことができる。必要とされない場合、こ
のパイプライン部分はホストアプリケーションに割り込
まれずにパイプラインをダイナミックに再構成して、こ
のパイプラインラインからそれ自体を除去することがで
きる。インテリジェントパイプライン部分は下流のタス
クがインテリジェントパイプライン部分の上流にあるタ
スクへリンクされるようにそれがリンクされる下流のタ
スクがその逆方向リンクを変更させる。これがパイプラ
インからインテリジェントパイプラインを「短絡」す
る。順方向リンクは必要であり、これによりインテリジ
ェントパイプライン部分がどの下流のパイプライン部分
を変えるべきかを知り、この結果、下流のパイプライン
部分が適切な上流のパイプライン部分とリンクされる。

【００４９】外部ポート４６は、パイプライン部分の現
在状態を検査し、パイプライン部分のデータ構造４４へ
データを書き込み、このパイプライン部分の現在状態を
変化させ、又はパイプライン部分（又は複数のパイプラ
イン部分）の連結部分４８をダイナミックに変更して部
分をダイナミックに追加するか若しくは複数の部分をパ
イプライン４０からデリート（削除）するように使用さ
れる。一般に、外部ポート４６は、データ要素を処理す
るにすぎないデータチャネル４２から独立してパイプラ
インを制御するために使用される。要するに、データチ
ャネル４２は、上流のパイプライン部分から受け取られ
たデータを処理し、この処理されたデータを下流のパイ
プライン部分へ出力するためだけに使用される。外部ポ
ート４６はデータチャネル４２の動作に影響を与えずに
パイプライン部分のデータストラクチュア４４へのアク
セスを可能とする。

【００５０】従って、他の実施例においては、例えば、
パイプライン４０が作成された後で、第１のパイプライ
ン部分４０ａと中間のパイプライン部分４０ｂの間に新
しいパイプライン部分４０ｄを追加することが必要とな
った場合、これは外部ポート４６を用いて達成される。
この例において、最後のパイプライン部分４０ｃは、そ
のデータストラクチュアの一部として、チャネル内でデ
ータをテストするためのストラクチュアを有する。最後
のパイプライン部分４０ｃで受け取られたデータの形式
が、例えば、最後のパイプライン部分４０ｃの適切な動
作に必要とされる形式と互換性を持たないが、データ
が、例えば、中間パイプライン部分４０ｂがデータを処
理する前に変更されなればならない場合、最後のパイプ
ライン部分４０ｃは新しいパイプライン部分４０ｄをダ
イナミックにインスタンス生成し、それを第１のパイプ
ライン部分４０ａと中間パイプライン部分４０ｂの間に
挿入する。最後のパイプライン部分４０ｃは、中間パイ
プライン部分４０ｂの外部ポート４６を介して中間パイ
プライン部分４０ｂのデータストラクチュア４４にアク
セスすることによってこれを行なう。最後のパイプライ
ン部分４０ｃがパイプライン部分４０ｂのリンク４８を
変更して、リンク４８を第１のパイプライン部分４０ａ
から新しいパイプライン部分４０ｄへ変える。同様に、
新しいパイプライン部分４０ｄのデータストラクチュア
４４は、それが適切に初期化され、第１のパイプライン
部分４０ａへリンクされることを確実とするようにアク
セスされる。

【００５１】動作上、図７に示されているアプリケーシ
ョンのようなホストアプリケーション１２０がデータソ
ース１２からデータを要求する時、最初にホストアプリ
ケーションは関数ライブラリ１０から関数を呼出し、イ
ンスタンス生成することによってパイプライン４０を形
成する。図７に示されている例において、変数 "ｉ"、"
ｎ" 、"add value"、及び"mul value"がホストアプ
リケーションの５行目で初期化される。６行目では、第
１のタスク４０ａが「ヌル」タスクとして定義されてい
る。第１のタスクは、データソース１２からデータ要素
を得るために接続されることができると共に、「ヌル」
コマンドを用いて第１のタスク４０ａがデータソース１
２として作用するのを示すことが可能である。図７の７
行目において、パイプライン４０におけるタスクの数
は、ホストアプリケーションによって開始された図８に
示されたコマンドラインによって決定される。一般に、
パイプライン４０のレングス（長さ）及び構成素（cons
tituents）は、ホストアプリケーションがランすると、
ダイナミックに決定される。或いは、パイプライン４０
のレングス及び構成素はホストアプリケーションにおい
て明白に記述される。最後に、パイプライン４０の初期
のレングス及び構成素がダイナミックに決定されるか又
は明白に記述される時のいづれでも、パイプライン４０
はデータソース１２から受け取られたデータによってそ
れ自体をダイナミックに再構成することができる。

【００５２】図７に示されている実施例において、７行
目に示されているように、パイプライン４０のレングス
はプログラムを開始するコマンドラインにおいて明白に
説明される。この場合において、パイプラインのレング
スは図８が示すように５である。図７の８行目と９行目
に示されているように、各関数が呼び出され且つ初期化
され、且つデータソースからホストアプリケーションへ
拡張される。この場合、図７の６行目に示されているよ
うに、第１のタスク４０ａもデータソースのように動作
する。さらに、９行目に示されているように、パイプラ
イン４０における各タスクは同じ関数の異なるインスタ
ンス生成又はタスクである。図７の９行目と図５のの１
７行目に示されているように、この例における関数"Mat
h Task"が初期化されると、そのデータストラクチュア
は、各々が現在値" ｉ" にセットされる二つのチャネル
データバッファと、パイプライン内の上流タスクを指し
示すポインタを含む。さらに、パイプライン内に上流タ
スクが全くない場合、ポインタは「ヌル」にセットされ
る。

【００５３】関数ライブラリ１０における関数がオブジ
ェクト指向言語においてはオブジェクトとして定義され
るので、図７に示されている実施例において関数がイン
スタンス生成される度に、同じ関数の異なるインスタン
ス生成が事実上行なわれる。これによって、単一パイプ
ライン４０はあらゆる単一関数の複数のコピーを有して
いてもよい。従って、関数の各コピーはライブラリ内に
記憶されたベース関数の異なるインスタンス生成であ
り、パイプライン４０の異なるタスク又は部分として動
作する。これにより、関数ライブラリ１０における関数
はあらゆる単一パイプラインにおいて一回以上使用され
ることができるので、再帰的である。

【００５４】８行目及び９行目においてパイプライン内
の各タスクが作成された後、初期化されたタスクのチャ
ネル（この場合は二つ）が１０行目と１１行目で実行さ
れる。一旦、図７に示されたホストアプリケーション
が、１０行目と１１行目で実行された複数のチャネルを
介して、タスクから最終データを受け取ると、図８に示
された出力は、図７の１２行目と１３行目に説明されて
いるようにプリントされる。

【００５５】上記に示されているように、図７のホスト
アプリケーションにおいては、８行目及び９行目におい
て、パイプラインは、多数の関数"MathTask"の独立した
インスタンス生成を有する。図５乃至図６は、図７に示
されているように、ホストアプリケーションによって形
成されるパイプラインのために必要な各インスタンス生
成を形成するため、図７の８行目及び９行目においてホ
ストアプリケーションによって呼び出されるライブラリ
オブジェクト"MathTask"を示す。

【００５６】図５に示されている"MathTask"関数の１乃
至６行目において、主要データストラクチュアが定義さ
れる。１乃至６行目に示されているように、データスト
ラクチュアは、二つのチャネル即ちチャネル１及びチャ
ネル２並びに逆方向又は上流リンクを含む。次に、７行
目乃至１２行目において、第１及び第２のチャネルのそ
れぞれに対するこの関数に特定のデータストラクチュ
ア、"aval"及び"mval"が定義される。

【００５７】次に、１７行目で、チャネル１に対するデ
ータ要求、"avalue"及びチャネル２に対するデータ要
求、"mvalue"、並びに上流リンク「リンク」で、タス
ク"MathTask"に対してインスタンス生成手順が定義され
る。１８乃至２０行目において、チャネル１及びチャネ
ル２のそれぞれに対する変数"avalue"及び"mvalue"並び
にリンクが定義される。最後に、図６に示されているよ
うに、２１行目において、関数"MathTask"のタスクを作
成し、ＲＡＭ２６のメモリブロックを割り当てる手順が
定義される。

【００５８】次に、図６の２８乃至３７行目に示されて
いるように、チャネル１に対応するデータ処理手順とデ
ータストラクチュアが定義される。チャネル１のデータ
処理手順は、タスクの直ぐ上流のタスクから番号を得
る。さらに、図７の６行目に示されているように、パイ
プラインにおける第１のタスクは「ヌル」タスクであ
る。第１のタスクに対する「ヌル」状態から生じる結果
は、"val" の初期値をゼロに定義する３２行目で定義さ
れる。３３行目では、逆方向リンクが存在している場
合、３４行目で値"val" はチャネル１の上流タスクの出
力へセットされる。次いで、３５行目では、値"val"
は、現在パイプライン部分のチャネル１の加数値"aval"
をその値へ追加することによって更新される。各パイプ
ライン部分に対するチャネル１の加数値"aval"は、２５
行目で、図７の９行目でセットされたパイプライン部分
の状態パラメータ"avalue"へセットされた。最後に、チ
ャネル１のデータ処理手順は、新しい値"val" を直ぐ下
流のパイプライン部分へリターンすることによって終了
する。

【００５９】同様に、図６の３８乃至４７行目におい
て、チャネル２のデータ処理手順が定義される。唯一の
差は、図５の２２行目で初期化されたチャネル１の処理
手順ではなく、図５の２３行目で初期化されたチャネル
２の手順を使用する３９行目で発生する。さらに、４２
行目では、値"val" は第１のパイプライン部分に対する
「ヌル」データソースを補償するため、１にプリセット
される。４５行目では、新しい値"val" は、図７の９行
目においてセットされた、図５の２６行目で状態パラメ
ータ"mvalue"にセットされたチャネル２の被乗数によっ
て乗算される古い値"val" に等しい。

【００６０】動作上、図７の８行目と９行目に示されて
いるホストアプリケーションは指示された回数だけ関
数"MathTask"を呼び出す。関数"MathTask"の第１のイン
スタンス生成はデータソースに接続されないヌルタスク
としてセットアップされる。再び、８行目と９行目をル
ープすることによって、関数"MathTask"の第２のインス
タンス生成がタスク"MathTask"の先のインスタンス生成
との逆方向リンクによって形成される。その後、図７の
８行目と９行目を介して各ループごとに、関数"MathTas
k"のさらなるインスタンス生成が形成される。図７に示
されているホストアプリケーションの８行目と９行目を
介して最終ループが完了すると、ホストアプリケーショ
ンからのタスク"MathTask"の最後の一つへの逆方向リン
クはセットされたままとなる。図４は、このようにして
初期化された３−セクションパイプラインを示す。

【００６１】次いで、１０行目と１１行目において、ホ
ストアプリケーションは、関数"MathTask"の最後のイン
スタンス生成のチャネル１とチャネル２からデータを要
求する。最終タスクは回転し且つその直ぐ上流のタスク
からデータを要求する。これは、その"MathTask"の第１
のインスタンス生成がチャネル１とチャネル２を通して
のデータに対する要求を受け取るまで続く。図３はこの
タイプのデータフローの例を示す。ホストアプリケーシ
ョンは図７の１０行目及び１１行目でパイプラインを呼
び出した後、最後のパイプライン部分はそれがリンクさ
れるパイプライン部分の図６の３４行目と４４行目で各
チャネルを呼び出す。次いで、最後のパイプライン部分
は、各々の呼び出されたパイプライン部分が、その部分
がリンクされる上流のパイプライン部分を呼び出す。第
１のパイプライン部分に達すると、第１のパイプライン
部分はデータソース１２からデータ要素を受け取るか、
又はこの場合、データ要素を自己発生する。第１のパイ
プライン部分は、次いで、上記のようにそれを呼び出し
たパイプライン部分へそのデータ要素をリターンする。

【００６２】関数"MathTask"の第１のインスタンス生成
は、次いで、チャネル１とチャネル２に対して定義され
たデータ処理手順を実行する。第１のインスタンス生成
は、チャネル１に対しては０＋１に等しい値１及びチャ
ネル２に対しては１×１に等しい値１を関数"MathTask"
の第２又はインスタンス生成へリターンする。関数"Mat
hTask"の各インスタンス生成は、引き続いて、第１の数
をチャネル１で保持された値へ加算し、次いでチャネル
２で保持された数を第２の数によって乗算する。図５乃
至図６に示されている例において、第１と第２の数は、
図７の９行目でパイプラインが作成された時に初期化さ
れた加数と被乗数である。しかしながら、数はダイナミ
ックに発生されることもできた。従って、チャネル１及
びチャネル２において処理されたデータは、ホストアプ
リケーションへ向けて下流へリップルする。これによっ
て、関数"MathTask"の最下流のインスタンス生成は、要
求されたデータをホストアプリケーションへ提供する。

【００６３】ＣＰＵ２１が図７に示されているホストア
プリケーションを実行する時、それはホストアプリケー
ションをＲＡＭ２６のメモリブロック２６ａに記憶す
る。ホストアプリケーションは、事実上、割り当て可能
なメモリブロック２６ａ内に記憶されたデータストラク
チュアである。データストラクチュア自体は指定された
メモリの位置にわたるテンプレートを有しており、この
テンプレートはＣＰＵ２１の制御動作のフロー（流れ）
を定義する。割り当てられたメモリブロック２６ａの第
１の部分において、種々のメモリ位置が定義され且つ／
又は変数として割り当てられる。メモリブロック２６ａ
はまたホストアプリケーションの状態を定義する種々の
メモリ位置、及びホストアプリケーションによって要求
されたデータ又はホストアプリケーションによって処理
されたデータを記憶するためのバッファとして動作する
種々のメモリ位置を含む。

【００６４】同様に、ホストアプリケーションが、関数
ライブラリ１０を呼び出して、例えば、関数"MathTask"
をインスタンス生成する時、他のメモリブロック２６ｂ
がそのタスク又はパイプライン部分へ割り当てられる。
ホストアプリケーションのように、初期化されたパイプ
ライン部分は、実際に、割り当てられたメモリブロック
２６ｂに対するテンプレートを備える割り当てられたメ
モリブロック２６ｂ内のデータストラクチュアである。
割り当てられたメモリブロックは、処理されるデータ、
データのタイプを定義するための種々のメモリ位置、こ
のタスクがそのデータを受け取る場所を示す手順ポイン
タ、そのタスクの状態を定義するデータを記憶する種々
のメモリ位置、及び関数"MathTask"の直ぐ上流のインス
タンス生成から受け取られた処理されたデータを記憶す
る一つ以上のデータバッファを記憶するバッファを有す
る。

【００６５】割り当てられたメモリブロック２６ｂは、
チャネル１とチャネル２に対するデータ処理動作を定義
するデータストラクチュアも含む。或いは、割り当てら
れたメモリブロック２６ｂ内のデータストラクチュアは
データ処理を実行するルックアップテーブル又は関数ラ
イブラリ１０内の他の関数へのポインタを含むことがで
きる。概して、各タスクがメモリブロック２６ａ乃至２
６ｆの内の一つへインスタンス生成され、割り当てられ
ると、各タスクは、データ入力、データ出力、タスク状
態、及びこのタスクによって実行される種々のデータ処
理手順に対して充分なバッファを自動的に割り当てる。

【００６６】図９乃至図１１は、この方法を実施する制
御ルーチンに対して汎用化されたフローチャートを示
す。図９に示されているように、スタートした後、ステ
ップＳ１０において、ホストアプリケーションは単一処
理ＣＰＵ２１によって実行される。ステップＳ２０にお
いては、コントローラが、一つのデータ処理パイプライ
ンがコンピュータ１００の現在動作に必要とされるか否
かをチェックする。必要とされない場合、制御ルーチン
はステップＳ１０へ戻る。

【００６７】しかしながら、パイプラインが必要とされ
る場合、制御ルーチンはステップＳ３０へ進み、このス
テップにおいて、関数ライブラリから関数を呼び出す。
次いで、ステップＳ４０において、呼び出された関数は
第１のタスク又は第１のパイプラインを形成するために
初期化される。次いで、ステップＳ５０において、デー
タ処理システム２０は追加のパイプライン部分が必要か
否かをチェックする。必要とされる場合、制御ルーチン
は、ライブラリから次の関数を呼び出すためにステップ
Ｓ３０へ戻る。従って、制御ルーチンは、追加のタスク
が要求されなくなるまで、ステップＳ３０乃至Ｓ５０を
ループする。この時点で制御ルーチンはステップＳ６０
へ進む。

【００６８】ステップＳ６０において、パイプラインが
呼び出される。ステップＳ７０において、パイプライン
は処理されたデータ要素をホストアプリケーションへリ
ターンする。次いで、ステップＳ８０において、データ
処理システム２０は追加のデータが必要か否かを決定す
る。追加のデータが必要な場合、制御ルーチンはパイプ
ラインを再び呼び出すためにステップＳ７０へリターン
する。

【００６９】しかしながら、追加データが必要とされな
い場合、制御ルーチンはステップＳ９０へ進み、このス
テップにおいて、パイプラインは種々のパイプライン部
分へ割り当てられたメモリを割り当て解除することによ
って除去される。ステップＳ１００において、ホストア
プリケーションの次のコマンドが実行される。次いで、
ステップＳ１１０において、データ処理システム２０は
パイプラインがさらに必要とされるか否かを決定する。
必要な場合、制御ルーチンはステップＳ３０へリターン
する。

【００７０】しかしながら、この時点でパイプラインが
必要とされない場合、制御ルーチンはステップＳ１２０
へ進み、このステップにおいて、データ処理システム２
０がホストアプリケーションが終了したか否かを決定す
る。終了した場合、制御ルーチンは停止する。そうでな
い場合、制御ルーチンはステップＳ１００へ戻る。

【００７１】図１０はインスタンス生成ステップＳ４０
に対するフローチャートを示す。ステップＳ４０でイン
スタンス生成ルーチンへエンターした後、制御ルーチン
は、タスクに対する主要データストラクチュアが作成さ
れるステップＳ２００へ進む。次いで、ステップＳ２１
０において、このタスクに対して特定であるデータスト
ラクチュアの部分が作成される。次いで、ステップＳ２
２０においては、チャネルデータストラクチュアが作成
され、ステップＳ２３０においては、逆方向リンクが作
成される。順方向リンクが必要とされる場合、そのデー
タストラクチュアは定義されるが、順方向リンクがリン
クする下流タスクがまだ作成されていないので、それは
パイプラインが呼び出されるまで終了されない。リンク
はリンクされたパイプライン部分を呼び出すための手順
ポインタを有する。次いで、ステップＳ２４０におい
て、制御ルーチンはステップＳ４０へ戻る。

【００７２】図１１はステップＳ６０の呼出しルーチン
に対するフローチャートを示す。ステップＳ６０からス
タートして、制御ルーチンはホストアプリケーションが
最後のパイプライン部分からデータを要求するステップ
Ｓ３００へ進む。次いで、ステップＳ３１０において、
現在のパイプライン部分は次の上流パイプライン部分か
らデータを要求する。ステップＳ３２０においては、デ
ータ処理システム２０は次のパイプライン部分が最初パ
イプライン部分であるか否かを決定する。そうでない場
合、制御ルーチンはステップＳ３１０へ戻る。

【００７３】しかしながら、次のパイプライン部分が最
初のパイプライン部分である場合、制御ルーチンはステ
ップＳ３３０へ進む。ステップＳ３３０において、デー
タ処理システム２０は第１のパイプライン部分が「ヌ
ル」部分であるか否かを決定する。そうでない場合、制
御ルーチンは最初パイプライン部分が外部ソースからデ
ータ要素を得るステップＳ３４０へ進む。第１のパイプ
ライン部分が「ヌル」部分である場合、制御ルーチン
は、第１のパイプライン部分がデータ要素を自己発生す
るステップＳ３５０へ進む。

【００７４】いづれかのケースおいて、ステップＳ３４
０又はステップＳ３５０のいづれかを経て、制御ルーチ
ンはステップＳ３６０へ進み、ここで第１のパイプライ
ン部分はデータを直ぐ下流のパイプライン部分へリター
ンする。ステップＳ３７０において、次のパイプライン
部分はデータを処理する。次いでステップＳ３８０にお
いて、次のパイプライン部分が最後のパイプライン部分
である場合、処理されたデータはステップＳ３９０でホ
ストアプリケーションへリターンされる。しかしなが
ら、次のパイプライン部分が最後のパイプライン部分で
ない場合、データは直ぐ下流の新しいパイプライン部分
へリターンされ、ステップＳ３６０へのループバックに
より示されるように、データ要素が処理される。この
「ルーピング」は最後のパイプライン部分迄進み、ステ
ップＳ３９０でデータがホストアプリケーションへリタ
ーンされるまで行なわれる。次いで制御ルーチンはステ
ップＳ６０へ戻る。

【００７５】本発明のデータ処理パイプラインの他の実
施例において、前もって定義された逆方向リンクを置換
するか又はこの逆方向リンクに追加される順方向リンク
が提供される。この場合、タスクライブラリのタスクの
内の一つの現在最下流タスクからの逆方向リンクが定義
された後で、直ぐ上流のタスクから最下流タスクまでの
順方向リンクが定義される。

【００７６】或いは、順方向リンクのみが提供されなけ
ればならないこともある。しかしながら、この場合、パ
イプライン部分は、ホストアプリケーションから上流の
データソースへ向かって初期化される。パイプラインは
次いで下流のデータソースからホストアプリケーション
へ呼び出される。

【００７７】さらなる実施例において、各タスクが二つ
又はそれより多くのデータ処理チャネルを有する時、単
一の順方向リンク又は単一の逆方向リンクをタスク間へ
提供するよりも、これらのチャネル自体が複数の順方向
及び／又は逆方向リンクによって共にリンクされる。こ
の場合、各チャネルは、あらゆるタスクの一つのあらゆ
る他の対応チャネルと逆方向又は順方向にリンクされ得
る。従って、第１のパイプライン部分のチャネルの内の
一つが第２のパイプライン部分の対応チャネルとリンク
されてもよいし、第１のパイプライン部分の他のチャネ
ルが第３のパイプライン部分の対応チャネルとリンクさ
れてもよい。

【００７８】本発明のまた他の実施例において、特別な
「ファンイン（fan-in）」及び「ファンアウト（fan-ou
t ）」のパイプライン部分が提供される。これらのパイ
プライン部分において、二つ又はそれより多くの上流の
パイプライン部分がファンイン分岐パイプライン部分を
用いて単一の下流のパイプライン部分とリンクされる。
同様に、単一上流パイプライン部分がファンアウト分岐
パイプライン部分を用いて二つ又はそれより多くの下流
パイプライン部分と接続される。

【００７９】図１２乃至図１５に示されているように、
このシステムのアプリケーションにおいて、システム
は、走査ライン×走査ラインを基本にして画像を非常に
効率的に処理するストリーム指向のユニックス（登録商
標）パイプラインをエミュレートするために作成され
る。ユニックス（登録商標）パイプラインは、保持され
なければならないモジュラー性と容易なメンテナンスを
含むなど多数の利点を有する。しかしながら、ユニック
ス（登録商標）パイプラインは、多重処理プロセッサを
必要としたり、携帯性の欠如、ダイナミックな再構成の
それ自体の能力の欠如、及びタスクスケジューリング及
びデータフロー処理におけるシステムオーバーヘッドの
必要性などを含む多くの欠点も有している。

【００８０】本発明による画像処理パイプラインにおい
て、画像は、二つの主要部分、ヘッダ及び画像本体に分
割される。ヘッダは、画像の状態、例えば、画像が表現
されるカラースペース、画像の配向、及びその大きさ、
例えば、走査ラインのレングス、走査ラインの数、イン
タレースファクタ、ピッチ又はその他を定義する。画像
本体は、各走査ラインがパイプラインを介してパスされ
るべき一つのデータ要素であるラスタ出力スキャナの形
式又はその他の実際の走査ラインデータを備える。この
タイプの画像処理パイプラインにおいて、画像本体は同
じ走査ラインストラクチュアの複数の反復を備える。

【００８１】パイプライン部分はそれぞれ少なくとも三
つのチャネルを有する。第１のチャネルはヘッダ情報を
処理するために使用される。第２のチャネルは、走査ラ
イン毎のベースで画像本体を処理するために使用され
る。一つ以上の第２のチャネルタイプのチャネルがパイ
プラインによって提供される画像処理のタイプによって
提供される。第３のチャネルは要求されるクリーンアッ
プ動作を実行し、画像が完全に処理された時はパイプラ
イン部分を備えるデータストラクチュアへ割り当てられ
るメモリを解除するために使用される。画像処理はこの
第３のチャネルが呼び出されるまでに終了するので、第
３のチャネルを介して流れるデータフローのみがエラー
処理情報となる。第３のチャネルは、各上流のパイプラ
イン部分によって画像処理から発生したあらゆるエラー
コードをリターンさせ、次いでこの情報が一度リターン
されると、受け取る下流パイプライン部分によって上流
のパイプライン部分をダイナミックにデリートさせる。
また、あらゆる必要な外部ポート手順ポインタはこのデ
ータ処理パイプラインのパイプライン部分のデータスト
ラクチュア内に含まれる。

【００８２】図１２乃至図１５に示された画像処理シス
テムにおいて、図１７の汎用化されたタスク手段６８
は、ヘッダチャネルとして第１のチャネル手段８４ａ
と、画像処理チャネルとして第２のチャネル手段８４ｂ
と、エンドチャネルとして第３のチャネル手段８４ｃを
備える。

【００８３】上記のように、ホストアプリケーションが
処理された画像データが必要とされると決定した時、デ
ータ処理パイプラインが作成される。パイプラインは関
数ライブラリ１０から種々のライブラリ関数を初期化す
ることによって作成される。画像処理システムにおい
て、これらの関数は、画像のカラーを反転する「反転
（invert）」、白黒画像をカラー化する「カラー化（co
lorize）」、例えば、画像内のエッジをソフトにするた
めに重畳フィルタをかけるフィルタ、画像本体を拡大す
る「拡大（enlarge ）」、及び画像本体を縮小する「縮
小（reduce）」を含む。これは例示を目的としているに
すぎず、全てを網羅してはいない。例えば、「反転（in
vert）」は黒を白へ又はその逆へ変換することができ
る。さらに、反転は、カラー画素を、例えば、赤からシ
アンへ、緑をマゼンタへ、及び青を黄へ変換することも
できる。

【００８４】データ処理パイプラインによって実行され
るデータ処理の例が図１２によって説明されている。こ
の例はカラー画像スキャナによって提供されたカラー画
像データブロックのデータ処理を説明している。この例
において、パイプラインは其れ自体をダイナミックに再
構成して検出されたエラーを克服することが可能であ
る。

【００８５】この例において、図１２に示されているよ
うに、ホストアプリケーションは、関数ライブラリから
データ処理関数をインスタンス生成してデータ処理パイ
プラインを作成して４色のカラープリンタ上のホストア
プリケーションによってプリントされる４色のカラー画
像を受け取り、処理する。パイプラインは次いでホスト
アプリケーションによって呼び出されてカラースキャナ
から画像のヘッダデータを入力する。ヘッダに対する要
求はそれが第１のパイプライン部分へ達するまで、パイ
プラインのチャネル１へ逆上って移動する。第１のパイ
プライン部分はスキャナからヘッダデータを得て、次い
でそれをチャネル１の下流へリターンする。

【００８６】各パイプライン部分がヘッダを受け取る
と、各パイプライン部分はそれが受け取る画像データを
正確に処理できることを確実とするためにこの受け取ら
れたヘッダをチェックし、次いでパイプライン部分はこ
のパイプライン部分が画像データに対して行うことを反
映するようにヘッダを変更する。次いでパイプライン部
分は変更されたヘッダデータを隣接の下流パイプライン
部分へ送る。しかしながら、パイプライン部分がそれが
受け取る画像データが適切に処理されることができない
と決定した場合、パイプライン部分はダイナミックにパ
イプラインを再構成してこの問題を解決する。

【００８７】カラースキャナが４色のカラースキャナで
あると仮定してパイプラインが作成されるが、カラース
キャナが４色のカラースキャナではなく３色のカラース
キャナーであることがわかった場合、このスキャナから
受け取られたカラー画像に対するヘッダデータは画像が
３色のカラー画像であることを示す。スキャナ及びプリ
ンタが元来４色のカラーデータを使用するものと仮定し
てパイプラインが設定されているのでエラーが発生す
る。この場合、潜在的なエラーはパイプライン部分がヘ
ッダデータを処理する時に検出される。

【００８８】エラーを検出するパイプライン部分は、そ
の直ぐ上流に新しいパイプライン部分をインスタンス生
成し、追加することによりパイプラインを自動的に再構
成する。新しいパイプライン部分は画像データのカラー
スペースを３色から４色へ変更する。同時に、エラーを
検出するパイプライン部分は新しいパイプライン部分の
位置を反映するようにリンクを変更する。次いでヘッダ
データが再実行される。新しいパイプライン部分が画像
のカラースペースを４色のカラー画像データへ変更する
ことを反映するようにヘッダを変更した後で、このエラ
ーを検出したパイプライン部分はそれが画像データを正
確に処理することができること決定する。

【００８９】ヘッダが完全に処理され、ホストアプリケ
ーションへリターンされると、ホストアプリケーション
はパイプラインを繰り返し呼び出して、画像本体を入力
する。パイプラインが呼び出される度に画像本体の一つ
の走査ラインが得られ、処理され、次いで処理されたデ
ータセットとしてホストアプリケーションへリターンさ
れる。このヘッダから、ホストアプリケーションは画像
本体の中にいくつの走査ラインがあるかを知り、これに
よりホストアプリケーションは、画像本体全体を入力し
て処理するのに呼出しサイクルが何個必要かをも知るこ
とになる。他のすべての点において、パイプラインは概
して上記のように動作する。一旦、全体の画像本体が得
られ、処理され、次いでホストアプリケーションへリタ
ーンされると、ホストアプリケーションは第３のチャネ
ルを呼び出して、パイプラインをシャットダウンする。
図１３は、このパイプラインの実行を示すフローチャー
トである。

【００９０】上記のパイプラインシステムにおいて、タ
スクがインスタンス生成された時、タスクは実際にＲＡ
Ｍメモリの部分内に配設され、いくつかの変数及び処理
パラメータがプリセット（事前設定）される。このタス
クはタスクがヘッダデータを処理するまでは「初期化」
されない。上記のように、データパイプラインによって
処理された第１の情報はヘッダデータであり、このヘッ
ダデータはパイプラインのチャネル１を下流へリップル
する。タスクが最初に直ぐ上流のタスクからヘッダデー
タを受け取る時、タスクは固有の初期化手順を終了すこ
とが可能であり、この手順において全ての変数値及び処
理パラメータが最終的にセットされる。

【００９１】上記のように、パイプライン部分がヘッダ
データを解析し、それがデータを処理するために必要と
されないと決定する場合、パイプライン部分はそれ自体
をパイプラインから短絡するステップを取ることができ
る。この短絡手順は少なくとも二つの異なる方法で発生
することができる。第１の例において、パイプライン部
分は画像データをそれがリンクされる上流のタスクから
受け取り、この画像データを次の変更されない下流のタ
スクへ単純にパスする。第２の例においては、逆方向及
び順方向の両リンクが提供された場合、不必要なタスク
は外部手順を使って、直ぐ上流のタスクがその画像デー
タを直ぐ下流のタスクへパスすることができるようにパ
イプラインのリンクを変更することができる。これは、
リンクポインタが不必要なタスクの直ぐ上流にあるタス
クを指し示すように、不必要なタスクをそれがリンクさ
れる直ぐ下流のタスクのリンクポインタを変更させるこ
とによって達成される。

【００９２】上記の短絡方法のいづれにおいて、不必要
な処理時間及びコンピュータ資源が不必要なタスクをイ
ンスタンス生成するのに当てられる。また、不必要なタ
スクがメモリ内に残り、変更しないままで画像データを
単純にパスし続けるような第１の短絡方法が使用された
場合、さらなる処理時間が掛かる追加の不必要な処理ス
テップが発生する。これらの欠陥を克服する本発明の他
の実施例が以下に記述される。

【００９３】本発明の他の実施例において、これらのタ
スク又はこれらのパイプライン部分の各々は第２及び第
３の処理チャネルを含むにすぎない。ヘッダデータはホ
ストアプリケーションによって最初にインスタンス生成
された時、タスクの各々によって読み取られる。インス
タンス生成時にタスクがそれがデータを処理するために
必要とされないと決定した場合、このインスタンス生成
手順は取り消され、ホストアプリケーションは次のタス
クへ移動する。この実施例において、不必要なタスクは
開始されるにあたってインスタンス生成されない。これ
によって、システムの資源は、不必要なタスクをインス
タンス生成したり、不要な処理ステップを実行したりす
ることによって無駄にされることがない。

【００９４】この他の実施例の汎用化されたタスク手段
８３が図１８に説明される。汎用化されたタスク手段８
３は他の実施例によるパイプラインのタスク手段のいづ
れかであってもよい。

【００９５】汎用化されたタスク手段８３は、リンク手
段８２、データチャネル手段８５（複数の分離データチ
ャネル８５ａ、８５ｂ、その他を有することができ
る）、データ処理手段８６、データ解析手段８８、エラ
ーコード発生手段９２、タスク状態手段９０、再構成手
段９６、外部ポート手段９４、及びデータ入手／発生手
段９８を備える。これらの手段の各々は、図１７に示さ
れた汎用化されたタスク手段に関して前もって記述され
ている。図１８に示された汎用化されたタスク手段８３
は、データソースからヘッダを得るか又はヘッダを発生
するためのヘッダデータ入手／発生手段８７、この入手
／発生されたヘッダデータに基づいてタスクを初期化す
る初期化手段８９、タスクが上流タスクから受け取られ
るべきデータを処理することが可能でるか否かを決定す
るために入手／発生されたヘッダデータを解析するヘッ
ダデータ解析手段９３と、パイプラインを再構成する再
構成手段９５、タスクがそれが上流タスクから受け取ら
れるべきデータを処理するために必要とされないと決定
した時にインスタンス生成処理を取り消すための自己消
去手段９９、及び発生されたエラーコードを収集し、パ
イプラインをシャットダウンするエンドチャネル手段９
７を含む。汎用化されたタスク手段８３は、パイプライ
ンの再構成を容易にするようにタスクの状態又はリンク
へのアクセスを得るためにパイプラインの他のタスクに
よって呼び出し可能な外部手順を発生する外部手順発生
手段９１を含むことができる。特定のインスタンス生成
されたタスクはこれらの基本的な特徴の組み合わせを含
むことができ、また上記に説明された特徴の全てが本発
明を実行するのに必ずしも必要ではないことが当然理解
されよう。

【００９６】他の実施例によるパイプラインが図１４及
び図１８に説明されている。ホストアプリケーションが
パイプラインを作成しはじめた時、それは第１のパイプ
ライン部分４０ａをインスタンス生成し、第１のパイプ
ライン部分４０ａはまもなく、データソース１２からヘ
ッダデータを読み取るか又はヘッダデータを発生する。
第１のパイプライン部分４０ａはこのヘッダデータに従
って全てのその変数を初期化し、パラメータを処理す
る。第１のパイプライン部分４０ａはまた外部手順発生
手段９１を用いて外部手順を発生し、この外部手順発生
手段９１は他のパイプライン部分が第１のパイプライン
部分４０ａからヘッダデータを直接読み取るのを可能に
する。第１のパイプライン部分４０ａがヘッダデータを
処理し、それ自体を初期化し、外部手順を発生した後
で、ホストアプリケーションは第２の（中間）パイプラ
イン部分４０ｂをインスタンス生成する。

【００９７】第２のパイプライン部分４０ｂは、第１の
パイプライン部分４０ａによって設定された外部手順を
呼び出して、第１のパイプライン部分４０ａからヘッダ
データを得る。第２のパイプライン部分４０ｂはヘッダ
データを解析してそれがデータ処理パイプラインにおい
て必要とされるか否かを決定する。第２のパイプライン
部分４０ｂがその画像処理が必要とされることを決定し
た場合、それはヘッダデータに基づいて全てのその変数
及び処理パラメータを初期化し、それが実行するデータ
処理を反映するようにヘッダデータを処理する。第２の
パイプライン部分４０ｂは他のパイプライン部分がその
処理されたヘッダデータを読み取るのを可能にするよう
にその外部手順発生手段９１を用いて新しい外部手順を
発生する。

【００９８】他の実施例において、パイプライン部分が
その画像処理ステップが画像処理パイプラインのために
必要とされないと決定した場合、このパイプライン部分
はそれ自体をメモリから削除し、ホストアプリケーショ
ンへ戻るように制御（コントロール）をリターンする。
次いでホストアプリケーションは先へ進み、次のパイプ
ライン部分をインスタンス生成する。この結果、不必要
なパイプライン部分をインスタンス生成することでメモ
リが無駄にされることがなく、またデータ処理ステップ
を実行しないパイプライン部分を介して画像データを渡
すような処理時間のロスが回避される。

【００９９】例えば、縮小／拡大パイプライン部分はホ
ストアプリケーションによってインスタンス生成され
て、上流のパイプライン部分から画像データを受け取
り、この受け取られた画像を、１０００×１０００画素
の画像を形成するように、必要に応じて縮小又は拡大す
る。パイプライン部分のインスタンス生成の間、この部
分は、隣接している上流パイプライン部分によって作成
された外部手順を呼び出すことによって隣接している上
流パイプライン部分からヘッダデータを得る。このヘッ
ダデータが上流パイプライン部分によって提供されよう
とする画像データが既に１０００×１０００画素である
ことを示した場合、拡大／縮小パイプライン部分は必要
とされない。従って、拡大／縮小パイプライン部分はメ
モリからそれ自体を削除し、ホストアプリケーションは
先へ進んで次のパイプライン部分をインスタンス生成す
る。

【０１００】最後のパイプライン部分４０ｃがインスタ
ンス生成された時、この最後のパイプライン部分４０ｃ
は、ホストアプリケーションが最後のパイプライン部分
４０ｃから処理されたヘッダデータを読み取るのを可能
にする外部手順を発生する。このホストアプリケーショ
ンは外部手順を呼び出すことによってヘッダデータを得
て、その最初のデータに最後のパイプライン部分４０ｃ
を呼び出させて、データの処理を開始する。本発明の他
の実施例に対して上記に説明したように、データへの要
求は第１のパイプライン４０ａまでリップルされ、この
第１のパイプライン４０ａはデータソース１２から画像
データの第１のラインを得る（又は画像データのライン
を発生する）、第１のパイプライン４０ａは画像データ
を隣接の下流パイプライン部分へリターンし、この処理
された画像データはそれがホストアプリケーションへ達
するまでパイプライン部分の各々を介して下流へリップ
ルする。

【０１０１】特定の画像に対する画像データの全てがホ
ストアプリケーションによって受け取られた後で、この
ホストアプリケーションはエンドチャネル手段９７を使
用してあらゆるエラーコードを収集し、パイプライン部
分の各々に使用されたメモリを割当て解除することによ
ってパイプラインをシャットダウンする。

【０１０２】この他の実施例において、必要とされない
パイプライン部分が決してインスタンス生成されないこ
とだけでなく、パイプライン部分の各々はインスタンス
生成の直後に初期化される。これによってこのパイプラ
インを用いてパイプラインをセットアップし、画像デー
タを処理するのに必要とされる時間をさらに節約するこ
とができる。

【０１０３】また、他の実施例において、パイプライン
部分が上流のパイプライン部分から受け取られたヘッダ
データを解析し、それが上流のパイプライン部分から受
け取る画像データを処理することが不可能であると決定
した場合、パイプライン部分は新しいパイプライン部分
をインスタンス生成し、この新しいパイプライン部分を
それ自体と元の上流パイプライン部分との間に挿入する
ことができる。この処理は他の実施例に対して上記に説
明した処理と類似している。しかしながら、この他の実
施例において、新たに挿入されたパイプライン部分は、
直ぐ上流のパイプライン部分への外部手順呼び出しを介
して直接に直ぐ上流のパイプライン部分から又は新しい
パイプライン部分を作成したパイプライン部分から、ヘ
ッダデータを受け取らなければならない。いづれの場合
においても、新たに作成されたパイプライン部分は、ヘ
ッダデータを解析し、その変数を初期化し、パラメータ
を処理し、このヘッダデータを処理し、他のパイプライ
ン部分がその処理されたヘッダデータを得るのを可能に
する外部手順をセットアップし、次いで新たに作成され
たパイプライン部分を作成したパイプライン部分へ戻る
ようにコントロールをリターンする。この新しいパイプ
ライン部分を作成したパイプライン部分は、新しいパイ
プライン部分から処理されたヘッダデータを得て、この
新しいパイプライン部分がそれに提供された画像データ
を処理できることを確実とする。可能である場合、パイ
プラインの構成は通常に進行する。この新しいパイプラ
インが画像データを処理することが未だに不可能である
場合、それはまた他の新しいパイプライン部分を挿入す
ることができる。

【０１０４】例えば、隣接している上流パイプライン部
分から４色のカラー画像データを要求する回転パイプラ
イン部分がインスタンス生成されていると仮定する。イ
ンスタンス生成の間、回転パイプライン部分は外部手順
を呼び出して上流パイプライン部分からヘッダデータを
得る。このヘッダデータが、回転パイプライン部分へパ
スされている画像データが３色のカラー画像データであ
ることを示した場合、回転パイプライン部分はこの画像
データを処理することができないことが分かる。この問
題を解決するため、回転パイプライン部分は、画像デー
タを３色カラー画像データから４色カラー画像データへ
変更する新しい「カラー変更」パイプライン部分をイン
スタンス生成させる。この新しいカラー変更パイプライ
ン部分は上流パイプライン部分へリンクされ、この新し
いカラー変更パイプライン部分は上流のパイプライン部
分からそのインスタンス生成の一部としてヘッダデータ
を得て、処理する。この新しいカラー変更パイプライン
部分は、次いで、他のパイプライン部分が処理されたデ
ータをそこから得るのを可能とするように外部手順を発
生し、またそれはコントロールを回転パイプライン部分
へ戻るようにリターンする。この回転パイプライン部分
は次いでヘッダデータを新しいカラー変更パイプライン
部分から呼び出し、それ自体の初期化を終了する。

【０１０５】インスタンス生成されているパイプライン
部分はまたそれ自体をもっと効率的な異なるパイプライ
ン部分と置き換える能力が提供され得る。例えば、縮小
／拡大パイプライン部分が、上流のパイプライン部分か
らあらゆるサイズの画像データを受け取り、この画像デ
ータをデータを１０００×１０００画素の画像データへ
変換するようにインスタンス生成されていると仮定す
る。この縮小／拡大パイプライン部分がヘッダデータを
上流のパイプライン部分から得る時、この縮小／拡大パ
イプライン部分はそれが受け取る画像データが既に５０
０×５００画素の画像データであることを発見する。こ
の縮小／拡大パイプライン部分はまた、整数によって画
像のサイズをかけ算するように指定された関数ライブラ
リ内の異なるデータ処理関数は画像データをより効率的
に処理して、１０００×１０００画素の画像データを生
成することができる。この例において、縮小／拡大パイ
プライン部分は整数関数によるかけ算をインスタンス生
成させ、また上流のパイプライン部分とリンクさせ、そ
れ自体をメモリから削除させる。この結果、より迅速で
より効率的なデータ処理パイプラインが得られる。

【０１０６】

【発明の効果】本発明は単一処理環境において多重処理
パイプラインをエミュレートすることによって大容量の
データブロックを処理するシステム及び方法を提供す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムのブロック図を示す図であ
る。

【図２】本発明のパイプラインのブロック図を示す図で
ある。

【図３】本発明のパイプライン内のデータの流れを示す
ブロック図である。

【図４】適例のデータ処理プログラムのためにリンクさ
れたパイプラインを示す図である。

【図５】サンプルタスク用適例コードリスティングを示
す図である。

【図６】サンプルタスク用適例コードリスティングを示
す図である。

【図７】パイプラインを形成するためにライブラリから
タスクを呼び出す適例ホストアプリケーションのための
コードリスティングを示す図である。

【図８】図４に示され、図５乃至図７にリスト作成され
ているパイプラインの出力のリスティングを示す図であ
る。

【図９】本発明を実行するルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１０】関数初期化ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１１】ルーチンを呼び出し、処理するフローチャー
トである。

【図１２】データ処理パイプラインを示す図である。

【図１３】図１２のパイプラインを形成し、ランするフ
ローチャートである。

【図１４】データ処理パイプラインの第２の実施例を示
す図である。

【図１５】図１４のデータ処理パイプラインを形成し、
ランするフローチャートである。

【図１６】本発明のデータ処理システムを示すブロック
図である。

【図１７】本発明の汎用化されたタスクを示すブロック
図である。

【図１８】本発明の第２の汎用化されたタスクを示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０ タスクライブラリ １２ データソース １３ ディスプレイ １６ キーボード １８ マウス １９ ディスクドライブ ２０ 単一処理コントローラ ２２ Ｉ／Ｏインターフェース １００ コンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データユニットのパイプラインデータ処
   理のためのデータ処理システムであって、前記データユ
   ニットがヘッダ部分と本体部分を有し、前記本体部分が
   複数のデータセットを有し、 単一タスキングプロセッサと、 メモリと、 前記メモリのブロックを割り当てるメモリ管理手段と、 データ処理関数を記憶するライブラリ手段と、 データ処理パイプラインを作成し、前記パイプラインか
   ら処理されたデータを得るホストアプリケーション手段
   と、 を備え、 前記ホストアプリケーション手段が、 リンクされたデータ処理タスクのデータ処理パイプライ
   ンを作成するインスタンス生成手段を有し、各タスクが
   メモリのメモリブロック内に記憶され、各タスクが前記
   ライブラリ手段からのデータ処理関数のインクスタンス
   生成であり、 前記データ処理パイプラインからデータセットを要求す
   る呼び出し手段を有し、 前記データ処理パイプラインの各タスクが、 前記パイプライン内の他のタスク、データソース、及び
   前記ホストアプリケーションの内の少なくとも一つへ前
   記タスクをリンクするリンク手段と、 前記タスク間へデータセットをパスするデータチャネル
   手段と、 前記タスク内部からのデータを他のタスク及び前記ホス
   トアプリケーションの内の少なくとも一つへ提供する外
   部ポート手段と、 データソース、他のタスク、及びヘッダデータジェネレ
   ータの内の一つからヘッダデータを得るヘッダデータ入
   手手段と、 前記ヘッダデータに基づいて前記タスクを初期化する初
   期化手段と、 他のタスク及び前記ホストアプリケーションの内の少な
   くとも一つによって呼び出し可能な外部手順を発生する
   外部手順発生手段であって、前記外部手順が前記タスク
   内部からのデータを前記外部手順を呼び出す前記ホスト
   アプリケーション又はタスクへ提供する外部手順発生手
   段と、 データソース、他のタスク、及びデータセットジェネレ
   ータの内の一つからデータセットを得るデータ入手手段
   と、 を有することよりなるデータ処理システム。
2. 【請求項２】 単一タスキング環境においてデータユニ
   ットをパイプラインデータ処理する方法であって、前記
   データユニットがヘッダ部分と本体部分を有し、前記本
   体部分が複数のデータセットを有し、 単一タスキング環境でホストアプリケーションをランす
   るステップと、 前記ホストアプリケーションを用いてデータ処理パイプ
   ラインを作成するステップであって、前記データ処理パ
   イプラインは処理されたデータセットを前記ホストアプ
   リケーションへ提供すると共に第１のタスクと少なくと
   も一つの追加のタスクを備え、前記第１の及び前記少な
   くとも一つの追加のタスクが共にリンクされると共にメ
   モリのブロック内に記憶され、前記ホストアプリケーシ
   ョンが前記パイプライン内の最下流のタスクへリンクさ
   れる、データ処理パイプライン作成ステップと、 前記ホストアプリケーションを用いて外部手順を呼び出
   し、前記外部手順が前記パイプラインの前記最下流のタ
   スクから処理されたヘッダデータを前記ホストアプリケ
   ーションに提供するステップと、 前記ホストアプリケーションを用いて前記パイプライン
   を呼び出し、前記パイプラインから処理されたデータを
   得るステップと、 を備えるパイプラインデータ処理方法。