JPS59173841A - 汎用5×5論理演算回路 - Google Patents
汎用5×5論理演算回路Info
- Publication number
- JPS59173841A JPS59173841A JP58049266A JP4926683A JPS59173841A JP S59173841 A JPS59173841 A JP S59173841A JP 58049266 A JP58049266 A JP 58049266A JP 4926683 A JP4926683 A JP 4926683A JP S59173841 A JPS59173841 A JP S59173841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- logic
- logical operation
- logical
- shift
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
- G06F9/30007—Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on data operands
- G06F9/30029—Logical and Boolean instructions, e.g. XOR, NOT
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Advance Control (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、画像データ処理等に有用なパイプライン型汎
用5×5論理演算回路に関し、特に5×5論理演算回路
を、IC化が容易な3×3の論理演算回路の複合回路で
構成したものである。 〔技術の背景〕 従来、パターン認識やファクシミリ等の画像処理システ
ムでは、第1図に示すように、画像メモリに格納されて
いる画像データなシリアルに読み出し、3×3あるいは
5×5画素配列の2次元論理演算により、各画素をパイ
プライン方式で順次処理する方法がとられている。この
場合、演算速度は、画像データの入力速度できめられる
。このような2次元論理演算は、ソフトウェアで処理す
ると時間が゛かかりすぎて、リアルタイム処理ができな
いので、通常はノ1−ドウエア回路によって処理されて
いる。 5×5の2次元論理演算回路は、第2図に示すように論
理機能ごとにMSI論理ゲートを用いて組み上げるかL
SI化することにより、あるいは第3図に示すように2
次元論理の真理値表をメモリに格納しておき、論理入力
をアドレスとして参照し、該商値を論理出力するテーブ
ル式によシ実現することができるoしかし前者の場合に
は、論理機能の種類が多いと、それたけノ・−ドウエア
規模が増大し、コストや論理機能の変更、追加が容易で
力いなどのデメリットが生じ、他方、後者の場合には、
5×5の論理入力、すなわち25ビツトのアドレス長を
もつ大きなメモリが必要となり、実用的でない。とのた
め、従来テーブル式の論理演算回路は、3×3のタイプ
のものに限られていた。 第4図(は、パイブライ/処理可能な従来のテーブル式
による3×3論理演算回路の概要図である。 同図において、1は3×3画素配列の抽出回路、2は3
×3論理回路、3−1乃至3−9はシフトレジスタを構
成するフリップフロップ段、4−1および4−2は1行
バッファである。 抽出回路1は、図示されない画像メモリに蓄積されてい
る1画面分の画像データから、行ごとに順次読み出され
るシリアル入力データにもとづき、画面上の任意の3×
3の画素マ) IJノックス抽出する回路である。 第5図は、画像メモリ上に蓄積される両面のm行×n列
の画素配列と、抽出される3×3画素配列の例を示して
いる。画像メモリから、行ごとのn個の画素がシリアル
に読み出され、抽出回路lに人力される。第4図におい
て、抽出回路のシフトレジスタ段3−1.3−2.3−
3は3×3画素配列の第1行を抽出し、シフトレジスタ
段3−4.3−5.3−6は3×3画素配列の第2行を
抽出し、そ17てシフトレジスタ段3−7.3−8.3
−9はマトリックスの第3行を抽出する役目を果す。1
行バッファ4−1および4−2は、画像メモリからシリ
アルに読み出された各連続する3つの行の同列の対応す
る画素を整列させるだめの遅延機能をもつ。 シフトレジスタ段3−1乃至3−9には、第5図の画面
の画素配列中の順次の3×3画素配列が整列されるので
、各段の値を3×3論理回路2に並列に抽出し、所定の
演算を行ない、シリアルに出力する。 3×3論理回路2は、第6図に例示するような9ビット
以上のアドレス線をもつICメモリに、所定の論理機能
を与えるテーブルを格納したものでるる。ICメモリは
、ROMあるいはRAMで構成され、論理機能の変更追
加等は、テーブルの更新により容易に行なうことができ
る。 第7図は、同様な手法で構成されたテーブル式の5×5
の論理演算回路の概要図である。図中、54’1.5X
5の画素配列の抽出回路を示し、そして6は5×5論理
回路を示す。
用5×5論理演算回路に関し、特に5×5論理演算回路
を、IC化が容易な3×3の論理演算回路の複合回路で
構成したものである。 〔技術の背景〕 従来、パターン認識やファクシミリ等の画像処理システ
ムでは、第1図に示すように、画像メモリに格納されて
いる画像データなシリアルに読み出し、3×3あるいは
5×5画素配列の2次元論理演算により、各画素をパイ
プライン方式で順次処理する方法がとられている。この
場合、演算速度は、画像データの入力速度できめられる
。このような2次元論理演算は、ソフトウェアで処理す
ると時間が゛かかりすぎて、リアルタイム処理ができな
いので、通常はノ1−ドウエア回路によって処理されて
いる。 5×5の2次元論理演算回路は、第2図に示すように論
理機能ごとにMSI論理ゲートを用いて組み上げるかL
SI化することにより、あるいは第3図に示すように2
次元論理の真理値表をメモリに格納しておき、論理入力
をアドレスとして参照し、該商値を論理出力するテーブ
ル式によシ実現することができるoしかし前者の場合に
は、論理機能の種類が多いと、それたけノ・−ドウエア
規模が増大し、コストや論理機能の変更、追加が容易で
力いなどのデメリットが生じ、他方、後者の場合には、
5×5の論理入力、すなわち25ビツトのアドレス長を
もつ大きなメモリが必要となり、実用的でない。とのた
め、従来テーブル式の論理演算回路は、3×3のタイプ
のものに限られていた。 第4図(は、パイブライ/処理可能な従来のテーブル式
による3×3論理演算回路の概要図である。 同図において、1は3×3画素配列の抽出回路、2は3
×3論理回路、3−1乃至3−9はシフトレジスタを構
成するフリップフロップ段、4−1および4−2は1行
バッファである。 抽出回路1は、図示されない画像メモリに蓄積されてい
る1画面分の画像データから、行ごとに順次読み出され
るシリアル入力データにもとづき、画面上の任意の3×
3の画素マ) IJノックス抽出する回路である。 第5図は、画像メモリ上に蓄積される両面のm行×n列
の画素配列と、抽出される3×3画素配列の例を示して
いる。画像メモリから、行ごとのn個の画素がシリアル
に読み出され、抽出回路lに人力される。第4図におい
て、抽出回路のシフトレジスタ段3−1.3−2.3−
3は3×3画素配列の第1行を抽出し、シフトレジスタ
段3−4.3−5.3−6は3×3画素配列の第2行を
抽出し、そ17てシフトレジスタ段3−7.3−8.3
−9はマトリックスの第3行を抽出する役目を果す。1
行バッファ4−1および4−2は、画像メモリからシリ
アルに読み出された各連続する3つの行の同列の対応す
る画素を整列させるだめの遅延機能をもつ。 シフトレジスタ段3−1乃至3−9には、第5図の画面
の画素配列中の順次の3×3画素配列が整列されるので
、各段の値を3×3論理回路2に並列に抽出し、所定の
演算を行ない、シリアルに出力する。 3×3論理回路2は、第6図に例示するような9ビット
以上のアドレス線をもつICメモリに、所定の論理機能
を与えるテーブルを格納したものでるる。ICメモリは
、ROMあるいはRAMで構成され、論理機能の変更追
加等は、テーブルの更新により容易に行なうことができ
る。 第7図は、同様な手法で構成されたテーブル式の5×5
の論理演算回路の概要図である。図中、54’1.5X
5の画素配列の抽出回路を示し、そして6は5×5論理
回路を示す。
【〜かし前述したように、論理回路6をテ
ーブル式で構成した場合25ピツトもの入力アドレス線
をもつICメモリが必要となるので、実現困難であると
いう問題があった〇〔発明の目的および構成〕 本発明の目的は、パイプライン処理が可能な画像処理シ
ステムにおいて、テーブル式による汎用の5×5の論理
演算回路を提供することにおり、そのだめ、簡単に実現
できるテーブル式の汎用3×3論理演算回路を基本単位
としで組み合わせて5×5論理演算回路を擬似的に構成
するものであり、5×5画素配列を複数の3×3画素配
列の組み合わせとして分解し、該各3×3画素配列のデ
ータ金それぞれ抽出する手段と、咳複数の3×3画素配
列データの各々について3×3論理演算を行なう複数の
手段と、該複数の3×3論理演算手段の演算出力につい
て論理積演算を行なう手段とを特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下に、本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。 第8図は、本発明の原理説明図であり、第7図に示す5
×5論理演算回路を、第4図に示すような3×3論理演
算回路を用いて構成する場合を例に示しである。第8図
において、7は5×5論理演算ブロツクを示し、Pl乃
至P2□ はその5×5画素配列の各画素を示す。8乃
至11は、それぞれP1%P3、pH、Pl3 を左
上端の基点画素とする3×3の異なる画素領域の論理演
算ブロックを表わし、また12および13は2行シフト
操作、14および15ば2列シフト操作、そして16は
ANDゲートを表わす05×5論理演算ブロツク7は、
隣接するもの同士が境界で一部重複する4つの3×3論
理演算ブロツク8.9.10、IIvC分解される。さ
らに3×3論理演算ブロツク8.9、】0は、抽出タイ
ミングがもつとも遅くなる3×3論理演算ブロック11
とそれぞれの画素マトリックスの抽出および論理演算タ
イミングを一致させるため、行あるいは列方向に必要な
だけシフト操作が行なわれる。たと乏ば、3×3論理演
算ブロツク8は、2行シフト操作12および2列シフト
操作14を施すことにより、3 X 3 Wa理演博ブ
ロック11にタイミングを合わせることができる。 3×3論理演算ブロツク8.9.10.11の演算結果
は、ANDゲート16に同時に入力され、AND論理演
算されて出力される。 このように、5×5の画素配列を、複数の3×3の画素
配列に隣接するもの同士の境界を重複させて分解し、こ
れら複数の3×3画素配列の各論理演η:の結果につい
てさらにAND論理をとることにより、擬似的に5×5
論理演算機能を実現することができる。なお、分解され
た各3×3論理演算ブロツク間の重複画素量は、多い程
5×5論理演算についての近似能力は向上するが、その
代り、心壁とされる3×3論理演算ブロツク数は増加す
る。 第9図は、第8図に示した5×5論理ブロツクの例を具
体化しだ1実施例回路を示す。 第9図において、17は第4図に例示したような3×3
論理回路、18はシフトおよびAND論理回路、19−
1乃至19−7はシフトレジスタを構成する段、20−
1および20−2は1行バッファ、21はANDゲート
を表わす。 3×3論理演算回路17ば4組の論理演算回路(それぞ
れが第4図の回路)を含み、それぞれ第8図の3×3論
理演算ブロツク8乃至110機能を実行する。なお4組
の論理演算回路の入力には共通にシリアル入力データが
供給され、出力は別々に取シ出される。またシフトおよ
びAND論理回路18は、第8図のシフト操作12乃至
15とA N 1)ゲート16の機能を果す。シフトレ
ジスタ段19−1および19−2と、19−5および1
9−6とは、それぞれ2列シフト動作を行ない、1行バ
ッファ20−1および20−2は、2行シフト動作を行
なう。シフトレジスタ段19−3.19−4.19−7
は、タイミング調整用のものであシ、本質的なものでは
ない。 なお、シフトレジスタ段19−3.19−4.19−7
および1行バッファは多重化されているが、図では省略
して示されている。図示のシフトレジスタ段および1行
バッファを用いた構成により、ANDゲート21から、
任意の5×5論理演算結果をとり出すととができる。 なお、第9図のシフトおよびAND論理回路18の機能
は、さらに第4図に示すような1つの3×3論理演算回
路によって置換えることが可能である。第10図は、こ
のようにして同一構造の3×3論理演算回路のみを5組
用いて構成した5×5論理演算回路を示す。 捷だ、第7図乃至第9図に示した実施例は、4個の3×
3画素配列を抽出するタイミング合わせのためのシフト
制御を3×3論理演算結果に対して行なっているが、こ
れを第11図に示すように、各3×3論理演算の入力側
で行なうこともできる。 この場合は、第7図の抽出回路5をそのまま利用し、し
かし5×5論理回路60代シに、第6図の3×3論理回
路を4組と、A N Dゲー) 21とを組み合わせて
構成したものを用いればよい。 このようにして、5×5論理演算回路を、複数個の3×
3論理演算回路およびANDゲートの組み合わせを用い
て、擬似的に実現することができるが、5×5以上の論
理演算回路、たとえば7×7.9×9などの論理演算回
路も、本発明による5×5論理演算回路の複数個とAN
Dゲートの組み合わせとして実現することができる。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、汎用の5×5論理
演算回路の機能を、構成容易な3×3論理演算回路の組
み合わせで実現することができるため、コストの低減を
図ることができる。
ーブル式で構成した場合25ピツトもの入力アドレス線
をもつICメモリが必要となるので、実現困難であると
いう問題があった〇〔発明の目的および構成〕 本発明の目的は、パイプライン処理が可能な画像処理シ
ステムにおいて、テーブル式による汎用の5×5の論理
演算回路を提供することにおり、そのだめ、簡単に実現
できるテーブル式の汎用3×3論理演算回路を基本単位
としで組み合わせて5×5論理演算回路を擬似的に構成
するものであり、5×5画素配列を複数の3×3画素配
列の組み合わせとして分解し、該各3×3画素配列のデ
ータ金それぞれ抽出する手段と、咳複数の3×3画素配
列データの各々について3×3論理演算を行なう複数の
手段と、該複数の3×3論理演算手段の演算出力につい
て論理積演算を行なう手段とを特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下に、本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。 第8図は、本発明の原理説明図であり、第7図に示す5
×5論理演算回路を、第4図に示すような3×3論理演
算回路を用いて構成する場合を例に示しである。第8図
において、7は5×5論理演算ブロツクを示し、Pl乃
至P2□ はその5×5画素配列の各画素を示す。8乃
至11は、それぞれP1%P3、pH、Pl3 を左
上端の基点画素とする3×3の異なる画素領域の論理演
算ブロックを表わし、また12および13は2行シフト
操作、14および15ば2列シフト操作、そして16は
ANDゲートを表わす05×5論理演算ブロツク7は、
隣接するもの同士が境界で一部重複する4つの3×3論
理演算ブロツク8.9.10、IIvC分解される。さ
らに3×3論理演算ブロツク8.9、】0は、抽出タイ
ミングがもつとも遅くなる3×3論理演算ブロック11
とそれぞれの画素マトリックスの抽出および論理演算タ
イミングを一致させるため、行あるいは列方向に必要な
だけシフト操作が行なわれる。たと乏ば、3×3論理演
算ブロツク8は、2行シフト操作12および2列シフト
操作14を施すことにより、3 X 3 Wa理演博ブ
ロック11にタイミングを合わせることができる。 3×3論理演算ブロツク8.9.10.11の演算結果
は、ANDゲート16に同時に入力され、AND論理演
算されて出力される。 このように、5×5の画素配列を、複数の3×3の画素
配列に隣接するもの同士の境界を重複させて分解し、こ
れら複数の3×3画素配列の各論理演η:の結果につい
てさらにAND論理をとることにより、擬似的に5×5
論理演算機能を実現することができる。なお、分解され
た各3×3論理演算ブロツク間の重複画素量は、多い程
5×5論理演算についての近似能力は向上するが、その
代り、心壁とされる3×3論理演算ブロツク数は増加す
る。 第9図は、第8図に示した5×5論理ブロツクの例を具
体化しだ1実施例回路を示す。 第9図において、17は第4図に例示したような3×3
論理回路、18はシフトおよびAND論理回路、19−
1乃至19−7はシフトレジスタを構成する段、20−
1および20−2は1行バッファ、21はANDゲート
を表わす。 3×3論理演算回路17ば4組の論理演算回路(それぞ
れが第4図の回路)を含み、それぞれ第8図の3×3論
理演算ブロツク8乃至110機能を実行する。なお4組
の論理演算回路の入力には共通にシリアル入力データが
供給され、出力は別々に取シ出される。またシフトおよ
びAND論理回路18は、第8図のシフト操作12乃至
15とA N 1)ゲート16の機能を果す。シフトレ
ジスタ段19−1および19−2と、19−5および1
9−6とは、それぞれ2列シフト動作を行ない、1行バ
ッファ20−1および20−2は、2行シフト動作を行
なう。シフトレジスタ段19−3.19−4.19−7
は、タイミング調整用のものであシ、本質的なものでは
ない。 なお、シフトレジスタ段19−3.19−4.19−7
および1行バッファは多重化されているが、図では省略
して示されている。図示のシフトレジスタ段および1行
バッファを用いた構成により、ANDゲート21から、
任意の5×5論理演算結果をとり出すととができる。 なお、第9図のシフトおよびAND論理回路18の機能
は、さらに第4図に示すような1つの3×3論理演算回
路によって置換えることが可能である。第10図は、こ
のようにして同一構造の3×3論理演算回路のみを5組
用いて構成した5×5論理演算回路を示す。 捷だ、第7図乃至第9図に示した実施例は、4個の3×
3画素配列を抽出するタイミング合わせのためのシフト
制御を3×3論理演算結果に対して行なっているが、こ
れを第11図に示すように、各3×3論理演算の入力側
で行なうこともできる。 この場合は、第7図の抽出回路5をそのまま利用し、し
かし5×5論理回路60代シに、第6図の3×3論理回
路を4組と、A N Dゲー) 21とを組み合わせて
構成したものを用いればよい。 このようにして、5×5論理演算回路を、複数個の3×
3論理演算回路およびANDゲートの組み合わせを用い
て、擬似的に実現することができるが、5×5以上の論
理演算回路、たとえば7×7.9×9などの論理演算回
路も、本発明による5×5論理演算回路の複数個とAN
Dゲートの組み合わせとして実現することができる。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、汎用の5×5論理
演算回路の機能を、構成容易な3×3論理演算回路の組
み合わせで実現することができるため、コストの低減を
図ることができる。
第1図はパイプライン方式の画像データ処理の説明図、
第2図および第3図はハードウェア論理回路方式をとっ
た場合の従来の5×5論理演算回路の構成図、第4図は
パイプライン処理可能な従来のテーブル式3×3論理演
算回路の構成図、第5図は、画面の画素配列の説明図、
第6図はテープル式の3×3論理回路の構成図、第7図
は従来のテーブル式の5×5の論理演算回路の構成図、
第8図は本発明の原理説明図、第9図は実施例回路図、
第10図は第9図の実施例回路をブロック図で示したも
の、第11図は他の実施例のブロック図である。 図中、17は3×3論理演算回路、]8はシフトおよび
AND論理回路、19−1乃至19−7はシフトレジス
タ段、20−1および20−2は1行バッファ、21は
ANDゲートを示す。 特許出願人 富士通株式会社
第2図および第3図はハードウェア論理回路方式をとっ
た場合の従来の5×5論理演算回路の構成図、第4図は
パイプライン処理可能な従来のテーブル式3×3論理演
算回路の構成図、第5図は、画面の画素配列の説明図、
第6図はテープル式の3×3論理回路の構成図、第7図
は従来のテーブル式の5×5の論理演算回路の構成図、
第8図は本発明の原理説明図、第9図は実施例回路図、
第10図は第9図の実施例回路をブロック図で示したも
の、第11図は他の実施例のブロック図である。 図中、17は3×3論理演算回路、]8はシフトおよび
AND論理回路、19−1乃至19−7はシフトレジス
タ段、20−1および20−2は1行バッファ、21は
ANDゲートを示す。 特許出願人 富士通株式会社
Claims (1)
- 5×5画素配列を複数の3×3画素配列の組み合わせと
して分解し、該各3×3画素配列のデータをそれぞれ抽
出する手段と、該複数の3×3画素配列データの各々に
ついて3×3論理演算を行なう複数の手段と、該複数の
3×3論理演算手段の演算出力について論理積演算を行
なう手段とからなる汎用5×5論理演算回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58049266A JPS59173841A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 汎用5×5論理演算回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58049266A JPS59173841A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 汎用5×5論理演算回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59173841A true JPS59173841A (ja) | 1984-10-02 |
Family
ID=12826025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58049266A Pending JPS59173841A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 汎用5×5論理演算回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59173841A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61233869A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Sharp Corp | 画像処理装置 |
JPS6366680A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-25 | Kiyadeitsukusu:Kk | デジタル画像処理方法 |
JPS63234365A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Asahi Optical Co Ltd | フイルタリング装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5232641A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Nec Corp | Time space filter for spot-row data processing |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP58049266A patent/JPS59173841A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5232641A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Nec Corp | Time space filter for spot-row data processing |
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JPS61233869A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Sharp Corp | 画像処理装置 |
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JPS63234365A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Asahi Optical Co Ltd | フイルタリング装置 |
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