JP2000099712A - 多チャンネルデータの並列処理方法及び装置及びこの方法を記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多チャンネルデータを高速処理する並列処理
方法及び装置の提供。 【解決手段】 先ずデータ同報送信部１００において、
データ受信器１０１により多チャンネルデータを個々に
受信し、受信したデータを同報送信器１０２により複数
のプロセッサ２００に同報的に送信する。次に、プロセ
ッサ２００において、メモリ２０１，２０２の一方の書
き込み用メモリ内で個々のチャンネルデータに割り当て
られたメモリ領域に同報されたチャンネルデータを書き
込み器２０３により書き込む。ここで、メモリ２０１，
２０２の他方は処理部２０５の読み込み用メモリとな
る。次に、切替器２０４により所定のタイミングで書き
込み用メモリと読み込み用メモリを切り替える。切り替
えのタイミングの例としては、一連のチャンネルデータ
の書き込みが終了したタイミングなどである。次に、処
理部２０５が読み込み用メモリから任意のデータを読み
込んで処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のカメラを使
用したパノラマ撮像や多地点撮像等における画像データ
や、音声ステレオ、立体音響における音声データ等の多
チャンネルデータを高速に処理するための並列処理方法
及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】代表的な多チャンネルデータの並列処理
装置として、共有メモリ型並列処理装置、及び分散共有
メモリ型並列処理装置がある。

【０００３】図１１に多チャンネルデータが画像データ
の場合における共有メモリ型並列処理装置の例を示す。
共有メモリ型並列処理装置では、複数のプロセッサが共
有する１つのメモリにデータを蓄積して処理が行われ
る。まず、複数のカメラからの画像データは共有メモリ
に集約され蓄積される。各プロセッサは必要な画像デー
タを共有メモリから読み込んで処理を行う。共有メモリ
型並列処理装置は、処理結果を共有メモリに１度書き込
むだけで複数のプロセッサが処理結果を利用することが
でき、プロセッサを効率的に利用できる。

【０００４】一方、図１２は多チャンネルデータが画像
データの場合における分散共有メモリ型並列処理装置の
例である。分散共有メモリ型並列処理装置では、データ
を複数のプロセッサメモリに分散して蓄積し、それらを
仮想的に１つの共有メモリと見立てて各プロセッサが処
理を行う。小規模なメモリを複数分散して使用するため
コストが低く、またメモリ故障等に対する信頼性が高
い。各プロセッサは処理すべき画像が他プロセッサのメ
モリ上にある場合、プロセッサ間通信を行って必要な画
像データを読み込む。全て自メモリ内にあればプロセッ
サ間通信の必要はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の共有メモリ
型並列処理装置の場合、プロセッサは処理結果を共有メ
モリに１度書き込むだけで複数のプロセッサの利用を可
能にするが、複数のプロセッサは同時に同じ処理結果を
読み込むことはできない。メモリのアクセスはプロセッ
サ毎に逐次的に行われるため、複数のプロセッサの読み
込みが同時に発生すると他のプロセッサの読み込みが終
了するまでの遅延が生じ、並列処理の効率が低下する。
また、プロセッサは処理結果を共有メモリに書き込んで
いる間、他のプロセッサは処理結果を読み込むことがで
きず遅延が生じ、並列処理速度が低下する。また、これ
らの遅延はアクセスしたプロセッサによって異なり、一
定でないため、各プロセッサの処理スケジューリングが
複雑になる。動画像処理などリアルタイム処理が要求さ
れる場合には、リアルタイム性の確保が難しくなる。

【０００６】一方、上記従来の分散共有メモリ型並列処
理装置の場合、仮想的に１つの共有メモリを実現して各
プロセッサが処理を行うため、前記の共有メモリ型並列
処理装置と同様に、複数のプロセッサのメモリへのアク
セスが同時に発生すると遅延が生じ、並列処理の効率が
低下する。また、小規模なメモリを複数分散して使用し
てコストを抑え、メモリ故障等に対する信頼性を高めて
いる反面、プロセッサは処理結果を複数のメモリに書き
込む必要があり、処理結果を利用するプロセッサも複数
のメモリにアクセスする必要があり、並列処理の効率が
低下する。また、複数のプロセッサのメモリへのアクセ
スが同時に発生した場合、分散された複数のメモリで遅
延が生じるため、各プロセッサの処理スケジューリング
は共有メモリ型並列処理方法以上に複雑になり、リアル
タイム性の確保が難しい。

【０００７】本発明の課題は、上記従来方法の問題点を
解決した、多チャンネルデータを高速に処理するための
並列処理方法及び装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下に列記す
る手段により、上記の課題を解決する。

【０００９】その一手段は、多チャンネルデータを個々
に受信して、該受信した個々のチャンネルデータを複数
のプロセッサに同報的に送信する段階と、個々の該プロ
セッサ内において、独立して書き込みと読み込みができ
る２系統のメモリを備えて一方をチャンネルデータ書き
込み用とし他方をプロセッサアクセス用メモリとして、
該チャンネルデータ書き込み用メモリ内で該個々のチャ
ンネルデータに対して割り当てられたメモリ領域に該同
報的に送信されたチャンネルデータを書き込む段階と、
該チャンネルデータ書き込み用メモリと該プロセッサア
クセス用メモリを切り替える段階と、該プロセッサアク
セス用メモリから任意のデータを読み込んで処理する段
階とを、有することを特徴とする多チャンネルデータの
並列処理方法である。

【００１０】あるいは、多チャンネルデータを個々に受
信して、該受信した個々のチャンネルデータを複数のプ
ロセッサに同報的に送信するか、または該複数のプロセ
ッサがプロセッサデータを個々に他のプロセッサに同報
的に送信する段階と、個々の該プロセッサ内において、
独立して書き込みと読み込みができる２系統のメモリを
備えて一方をチャンネルデータおよびプロセッサデータ
書き込み用とし他方をプロセッサアクセス用メモリとし
て、該チャンネルデータおよびプロセッサデータ書き込
み用メモリ内で該個々のチャンネルデータまたは個々の
プロセッサデータに対して割り当てられたメモリ領域に
該同報的に送信されたチャンネルデータまたはプロセッ
サデータを書き込む段階と、該チャンネルデータおよび
プロセッサデータ書き込み用メモリと該プロセッサアク
セス用メモリを切り替える段階と、該プロセッサアクセ
ス用メモリから任意のデータを読み込んで処理する段階
と、該プロセッサアクセス用メモリの当該プロセッサに
割り当てられたメモリ領域に任意のデータを書き込む段
階と、該書き込まれたデータをプロセッサデータとして
他のプロセッサに同報的に送信する段階とを、有するこ
とを特徴とする多チャンネルデータの並列処理方法であ
る。

【００１１】あるいは、多チャンネルデータを個々に受
信する受信手段と、該受信したチャンネルデータを個々
に複数のプロセッサに同報的に送信する送信手段と、個
々の該プロセッサ内において独立して書き込みと読み込
みができる２系統のメモリであって、一方をチャンネル
データ書き込み用とし他方をプロセッサアクセス用とし
たメモリと、該チャンネルデータ書き込み用メモリ内で
該個々のチャンネルデータに対して割り当てられたメモ
リ領域に該同報的に送信されたチャンネルデータを書き
込む書き込み手段と、該チャンネルデータ書き込み用の
メモリと該プロセッサアクセス用のメモリを切り替える
切替手段と、該プロセッサアクセス用メモリから任意の
データを読み込んで処理する処理手段とを、具備するこ
とを特徴とする多チャンネルデータの並列処理装置であ
る。

【００１２】あるいは、前記２系統のメモリは、個々の
前記プロセッサに対して割り当てたメモリ領域を有する
ものとし、前記処理手段は、当該プロセッサに対して割
り当てられたメモリ領域にプロセッサデータを書き込む
機能を有するものとし、該処理手段によって書き込まれ
たプロセッサデータを他のプロセッサに同報的に送信す
る送信手段を具備し、該他のプロセッサから同報的に送
信されたプロセッサデータを前記チャンネルデータ書き
込み用のメモリ内で該他のプロセッサに対して割り当て
られたメモリ領域に書き込む受信手段を具備することを
特徴とする多チャンネルデータの並列処理装置である。

【００１３】あるいは、上記２つの多チャンネルデータ
の並列処理装置の一方または両方を複数接続したことを
特徴とする多チャンネルデータの並列処理装置である。

【００１４】さらには、上記多チャンネルデータの並列
処理方法における段階をコンピュータに実行させるため
のプログラムを、該コンピュータが読み取り可能な記録
媒体に記録したことを特徴とする多チャンネルデータの
並列処理方法を記録した記録媒体である。

【００１５】以上の手段により、本発明では、多チャン
ネルデータを高速に処理するための並列処理が可能とな
る。

【００１６】すなわち、多チャンネルデータを個々に受
信し、受信したデータを複数のプロセッサに同報的に送
信する手段／段階と、個々のプロセッサにおいて、個々
のチャンネルデータに対して割り当てられたメモリ領域
にデータを書き込む手段／段階は、個々のチャンネルデ
ータを複数のプロセッサメモリにコピーすることでデー
タの共有すなわちメモリの共有を可能にしている。例え
ば、プロセッサＡによる画像データＡの読み込みとプロ
セッサＢによる画像データＡの読み込みは、互いに干渉
することなく同時に行うことができ、プロセッサの同時
アクセスによる遅延は発生しない。また、画像データは
各プロセッサＡ，Ｂのメモリに多重に蓄積されるため、
メモリ故障等に対する信頼性が高い。

【００１７】一方、書き込み用メモリと読み込み用メモ
リを切り替える手段／段階は、同報されるチャンネルデ
ータの書き込みとプロセッサの読み込みを同時に行うこ
とができ、効率的な並列処理を可能にする。例えば、カ
メラから１秒間に３０フレームの画像データがプロセッ
サのメモリに同報されてくる場合、画像データを書き込
み用メモリに書き込んだ後、書き込み用メモリとプロセ
ッサアクセス用メモリを画像データのフレームに同期し
て切り替えることで、次に同報される画像データの書き
込みを書き込み用メモリに書き込む間に、プロセッサは
プロセッサアクセス用メモリから画像データを含む任意
のデータを読み込むことができるため、画像データの書
き込みとプロセッサの読み込みを同時に行うことができ
る。

【００１８】また、個々のプロセッサに対して割り当て
られたメモリ領域にプロセッサがデータを書き込む手段
／段階と、書き込まれたデータを他のプロセッサに同報
的に送信する手段／段階は、効率的なプロセッサ間通信
を可能にしている。例えば、プロセッサＡが処理結果を
プロセッサ間の同報通信用メモリに書き込むことでプロ
セッサＢに同報でき、プロセッサＢは処理結果をプロセ
ッサ間の同報通信用メモリに書き込むことでプロセッサ
Ａに同報できる。

【００１９】また、多チャンネルデータの並列処理装置
を複数接続することで、複雑な処理も可能となる高速な
並列処理回路網を構築できる。例えば、２つの多チャン
ネルデータの並列処理装置を直列に接続した場合、前段
の並列処理装置で物体の奥行き計測を行い、後段の並列
処理装置で物体の認識処理を行うことができる。

【００２０】このように本発明は、複数のプロセッサが
メモリに同時にアクセスする場合に、メモリ書き込み時
間及び読み込み時間のみに遅延を最低限にできるため、
リアルタイム処理が容易であり、効率的な並列処理が可
能である。また、効率的なプロセッサ間通信を行うこと
ができ、多チャンネルデータを高速に処理するための並
列処理を可能にしている。また、多チャンネルデータの
並列処理装置をモジュールとして複数接続できるため、
用途に応じてシステムの規模を容易に変えることができ
る。

【００２１】なお、多チャンネル同報通信方法について
は、ネットワークプロトコル等によるソフトウェア的方
法、および、クロスバスイッチ等によるハードウェア的
方法のどちらも可能である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例につい
て、図を用いて詳しく説明する。

【００２３】〈実施形態例１〉図１は、本発明の基本的
な並列処理系を説明する第１の実施形態例の構成図であ
る。

【００２４】本実施形態例の多チャンネルデータの並列
処理装置は、複数のデータ同報送信部１００と、複数の
プロセッサ２００からなる。各データ同報送信部１００
は、多チャンネルデータを個々に受信するデータ受信器
１０１と、受信したチャンネルデータを複数のプロセッ
サ２００に同報的に送信する同報送信器１０２とを備え
る。個々のプロセッサ２００は、個々のチャンネルデー
タに対して割り当てられたメモリ領域を有する書き込み
用と読み込み用に切り替え可能な２系統のメモリ２０
１，２０２と、同報されたチャンネルデータをメモリ２
０１，２０２のうちの書き込み用メモリ内で割り当てら
れたメモリ領域に書き込む書き込み器２０３と、書き込
み用メモリと読み込み用メモリを交互に切り替える切替
器２０４と、切り替えられた読み込み用メモリから任意
のデータを読み込んで処理する処理部２０５とを具備す
る。

【００２５】図２は、以上の構成による並列処理方法を
示すフローチャートである。

【００２６】先ず、データ同報送信部１００において、
多チャンネルデータを個々に受信し、受信したデータを
複数のプロセッサ２００に同報的に送信する。次に、プ
ロセッサ２００において、書き込み用メモリで個々のチ
ャンネルデータに対して割り当てられたメモリ領域に同
報されたチャンネルデータを書き込み器２０３により書
き込む。次に、切替器２０４により所定のタイミングで
書き込み用メモリと読み込み用メモリを切り替える。切
り替えのタイミングの例としては、同報された一連のチ
ャンネルデータの書き込みが終了し、かつ読み込みがな
されていない状態とする。次に、処理部２０５が読み込
み用メモリから任意のデータを読み込んで処理する。

【００２７】前記のデータ同報送信部１００において、
多チャンネルデータを個々に受信し、受信したデータを
複数のプロセッサに同報的に送信する同報送信器１０２
と、プロセッサ２００において、個々のチャンネルデー
タに対して割り当てられたメモリ領域にデータを書き込
むデータ書き込み器２０３は、チャンネルデータを複数
のプロセッサ２００内のメモリにコピーすることでデー
タの共有を可能にしている。つまり、各プロセッサのメ
モリを並列処理装置全体の共有メモリとして機能させる
ことができる。

【００２８】例えば、図３に示すような構成とした場
合、プロセッサＡによる画像データＡの読み込みとプロ
セッサＢによる画像データＡの読み込みは互いに干渉す
ることなく同時に行うことができ、プロセッサの同時ア
クセスによる遅延は発生しない。また、画像データは各
プロセッサＡ，Ｂのメモリに多重に蓄積されるため、メ
モリ故障等に対する信頼性が高い。

【００２９】一方、切替器２０４は、独立した２系統の
メモリの一方をチャンネルデータの書き込み用メモリと
し、他方を処理部２０５の読み込み用メモリとして、書
き込み用メモリと読み込み用メモリを一連のチャンネル
データの書き込み毎に交互に切り替えるため、同報され
るチャンネルデータの書き込みとプロセッサの読み込み
を同時に行うことができ、効率的な並列処理が可能にな
る。例えば、図４に示すようにカメラから１秒間に３０
フレームの画像データがプロセッサＡ，Ｂのメモリに同
報されてくる場合、フレーム同期タイマにより書き込み
用メモリと読み込み用メモリを画像データに同期して切
り替えることで、同報される画像データの書き込みとプ
ロセッサの読み込みを同時に行うことができる。

【００３０】このように本発明は、複数のプロセッサが
メモリに同時にアクセスする場合に、メモリ書き込み時
間及び読み込み時間のみに遅延を最低限にできるため、
リアルタイム処理が容易であり、効率的な並列処理が可
能である。

【００３１】〈実施形態例２〉図５は、本発明の並列処
理系を説明する第２の実施形態例の構成図である。

【００３２】図５において、図１の構成と同様のものに
は同符号を付して説明を簡単化する。本実施形態例で
は、プロセッサ２１０において、メモリ２１１，２１２
は、チャンネルデータあるいは他のプロセッサからの同
報データの書き込み用とプロセッサアクセス用に切り替
えて使用するメモリであって、個々のチャンネルデータ
に対して割り当てられたメモリ領域の他に複数のプロセ
ッサ２１０の個々に割り当てられたメモリ領域を有す
る。また、同報送受信器２１３は、個々のプロセッサ２
１０に対して割り当てられたメモリ２１１，２１２のう
ちのプロセッサアクセス用メモリの当該プロセッサ２１
０に割り当てられたメモリ領域に処理部２０５がデータ
を書き込むと、その書き込まれたデータを他のプロセッ
サに同報的に送信する手段であるとともに、他のプロセ
ッサから同報送信されたデータを、書き込み用メモリ内
のそのプロセッサに割り当てられたメモリ領域に書き込
む手段である。

【００３３】図６は、以上の構成による並列処理方法を
示すフローチャートである。

【００３４】先ず、データ同報送信部１００において、
多チャンネルデータを個々に受信し、受信したデータを
複数のプロセッサ２１０に同報的に送信する。あるい
は、あるプロセッサでの処理結果のデータを他のプロセ
ッサに同報的に送信する。次に、プロセッサ２１０にお
いて、書き込み用メモリ内で個々のチャンネルデータに
対して割り当てられたメモリ領域に同報されたチャンネ
ルデータを書き込み器２０３により書き込む。あるいは
他のプロセッサからの同報データを書き込み用メモリに
おいてそのプロセッサに割り当てられたメモリ領域に同
報送受信器２１３により書き込む。次に、所定のタイミ
ングで書き込み用メモリとプロセッサアクセス用メモリ
を切り替える。切り替えのタイミングとしては、同報さ
れた一連のチャンネルデータあるいは他のプロセッサか
らの一連の同報データの書き込みが終了し、処理部２０
５からのアクセスおよび同報送受信器２１３での同報送
信がなされていない状態とする。次に、処理部２０５が
処理部アクセス用メモリから任意のデータを読み込んで
処理する。次に、処理部２０５は処理結果などの任意の
データを、プロセッサアクセス用メモリの当該プロセッ
サ２１０に割り当てられたメモリ領域に書き込む。次
に、同報送受信器２１３は、処理部２０５により当該プ
ロセッサ２１０に割り当てられたメモリ領域に書き込ま
れたデータを他のプロセッサに同報的に送信する。

【００３５】以上により、本実施形態例では、第１の実
施形態例の作用に加えて、効率的なプロセッサ間通信を
行うことができ、多チャンネルデータを高速に処理する
ための並列処理を可能になる。すなわち、個々のプロセ
ッサに対して割り当てられたメモリ領域にプロセッサの
処理部２０５がそのプロセッサからの同報データを書き
込み、処理部２０５により書き込まれたデータを他のプ
ロセッサに同報的に送信する同報送受信器２１３が、効
率的なプロセッサ間通信を可能にしている。

【００３６】〈実施形態例３〉図７は、本発明の並列処
理系を説明する第３の実施形態例の構成図である。

【００３７】本実施形態例では、上記第１、第２の実施
形態例で示した多チャンネルデータの並列処理装置の一
方または両方を複数接続することで、高速な並列処理回
路網を構築できるようにしたことを特徴とする。

【００３８】接続方法としては、図７（ａ）のように直
列型に、及び図５（ｂ）のようにネットワーク型に接続
することが可能である。

【００３９】このように、多チャンネルデータの並列処
理装置を複数接続することで、複雑な処理も可能とな
る。また、多チャンネルデータの並列処理装置をモジュ
ールとして複数接続できるため、用途に応じてシステム
の規模を容易に変えることができる。

【００４０】〈実施形態例４〉図８は、多チャンネルデ
ータが画像データの場合における並列処理装置に関する
本発明の第４の実施形態例の構成図である。

【００４１】３台のカメラ３００Ａ，３００Ｂ，３００
Ｃで撮像したパノラマ画像から、２台の端末が要求する
任意の領域の画像を抽出する並列処理装置の例である。

【００４２】図８において、画像送信部１２０Ａ，１２
０Ｂ，１２０Ｃ内の１２１は画像を受信する画像受信
器、１２２は受信した画像データを同報送信する同報送
信器である。各端末を構成するプロセッサ２２０Ａ，２
２０Ｂ内の２２１，２２２は画像データを蓄積するメモ
リ、２２３は同報されたチャンネルデータをメモリ２２
１，２２２のうちの書き込み用メモリ内で割り当てられ
たメモリ領域に書き込む書き込み器、２２４はメモリ２
２１，２２２を書き込み用と読み込み用に交互に切り替
える切替器、２２６は画像のフレーム切替に同期した信
号を発生するフレーム同期タイマである。また、２２５
は端末が要求する任意の領域の画像を抽出し処理する処
理部、２２７は各端末の表示装置２２８との入出力イン
タフェースである。

【００４３】同報送信器１２２によってパノラマ画像デ
ータがプロセッサ２２０Ａ，２２０Ｂに送信され、それ
ぞれのプロセッサの書き込み側に切り替えられているメ
モリに蓄積されるため、プロセッサ２２０Ａと２２０Ｂ
の処理部２２５からの画像データへのアクセスは、互い
に干渉することなく同時に行うことができる。プロセッ
サ数が増加しても同時アクセスが可能であるため、本構
成によって、パノラマ画像のような大きい画像に対して
同時に多数のユーザがアクセス可能となる。

【００４４】切替器２２４は、一方のメモリをチャンネ
ルデータの書き込み用メモリとし、他方のメモリを処理
部２２５の読み込み用メモリとして、フレーム同期タイ
マ２２６からのタイマ信号により、フレームデータの書
き込み毎に交互に切り替えるため、同報送信器１２２に
よるメモリへのフレームデータの書き込みと処理部２２
５の読み込みを同時に行うことが可能になり、遅延の少
ない高速処理が可能となる。

【００４５】以上のように、本実施形態例は、リアルタ
イム処理が容易であり、複数画像を効率的に並列処理で
きる利点を有している。

【００４６】以上、多チャンネルデータが画像データの
場合の実施形態例を示したが、本発明は、音声・音響デ
ータや、一般データ等の多チャンネルデータにも適用可
能である。

【００４７】〈実施形態例５〉図９は、多チャンネルデ
ータが画像データの場合における並列処理装置に関する
本発明の第５の実施形態例である。２台のカメラ３００
Ａ，３００Ｂで撮像したステレオ画像から撮像した物体
の奥行きを計測する並列処理装置の例である。

【００４８】図９中、右目画像送信部１３０Ａと左目画
像送信部１３０Ｂにおいて、１３１は画像を受信する画
像受信器、１３２は受信した画像データを同報送信する
同報送信器である。また、プロセッサ２３０Ａ，２３０
Ｂにおいて、２３１，２３２は同報された画像データと
プロセッサ間の同報データを蓄積するメモリであって、
２３１１，２３２１は右目画像データを蓄積するメモ
リ、２３１２，２３２２は左目画像データを蓄積するメ
モリ、２３１３，２３２３はプロセッサ間の同報通信用
メモリであってプロセッサＡデータを蓄積するメモリ、
２３１４，２３２４はプロセッサ間の同報通信用メモリ
であってプロセッサＢデータを蓄積するメモリである。
また、２３３は同報された右目および左目の画像データ
をメモリ２３１，２３２のうちの書き込み用メモリ内で
割り当てられたメモリ領域に書き込む書き込み器、２３
４はメモリ２３１，２３２を画像データの書き込み用と
処理部アクセス用に交互に切り替える切替器、２３５は
物体の奥行きを計算する処理部、２３６は処理部２３５
により当該端末のプロセッサに対して割り当てられたメ
モリ領域に書き込まれたデータを他のプロセッサに同報
的に送信するとともに、他のプロセッサからの同報デー
タを受信してそのプロセッサに割り当てられたメモリ領
域に書き込む同報送受信器である。

【００４９】同報送信器１３２によって右目画像デー
タ、左目画像データがプロセッサ２３０Ａ，２３０Ｂに
送信され、プロセッサ２３０Ａ，２３０Ｂのそれぞれの
メモリに蓄積されるため、プロセッサ２３０Ａ，２３０
Ｂの画像データへのアクセスは、互いに干渉することな
く同時に行うことができる。また、プロセッサ２３０Ａ
と２３０Ｂは、プロセッサ間の同報通信用メモリ２３１
３，２３１４，２３２３，２３２４を通じて処理結果の
やり取りが可能なため、効率的な並列処理が可能であ
る。

【００５０】切替器２３４は、メモリ２３１，２３２の
一方を画像データの書き込み用メモリとし、他方を処理
部２３５のアクセス（読み込み、書き込み）用メモリと
して、画像データの書き込み毎に交互に切り替えるた
め、同報送信器１３２によるメモリへの書き込みと処理
部２３５の読み込みを同時に行うことが可能になり、遅
延の少ない高速処理が可能になる。すなわち、プロセッ
サ２３０Ａは処理結果をプロセッサ間の同報通信用のプ
ロセッサＡデータメモリに書き込むことでプロセッサ２
３０Ｂに同報でき、プロセッサ２３０Ｂは処理結果をプ
ロセッサ間の同報通信用のプロセッサＢデータメモリに
書き込むことでプロセッサ２３０Ａに同報できる。

【００５１】以上のように、本実施形態例は、リアルタ
イム処理が容易であり、複数画像を効率的に並列処理で
きる利点を有している。

【００５２】以上、多チャンネルデータが画像データの
場合の実施形態例を示したが、本発明は、音声・音響デ
ータや、一般データ等の多チャンネルデータにも適用可
能である。

【００５３】〈実施形態例６〉図１０は、多チャンネル
データが画像データの場合における並列処理装置に関す
る本発明の第６の実施形態例である。２台のカメラで撮
像したステレオ画像から撮像した物体の奥行きを計測
し、奥行き情報を基に３次元的なマッチングを行って物
体を認識し、目標とする物体を抽出する並列処理装置の
例である。

【００５４】図１０において、４００、４１０は入力及
び出力とも２チャンネルの本発明における多チャンネル
データの並列処理装置であり、並列処理装置４００は第
５の実施形態例による右目画像、左目画像から奥行き情
報を求めるもの、並列処理装置４１０はそれと同様の構
成で奥行き情報から物体の認識処理を行うものである。

【００５５】並列処理装置４００において、同報送信器
によって右目画像データ、左目画像データが並列処理装
置４００内部のプロセッサＡ，Ｂに同報送信され、第５
の実施形態例と同様な処理が行われる。プロセッサＡ，
Ｂの出力はそれぞれ並列処理装置４１０の対応する奥行
き情報送信部に送信される。並列処理装置４１０では、
各奥行き情報送信部によって、プロセッサＡ，Ｂの奥行
き情報が並列処理装置４１０内部のプロセッサＣ，Ｄに
同報送信され、これらの奥行き情報を基に３次元的なマ
ッチングを行って物体を認識し、各プロセッサＣ，Ｄに
おいて目標とする物体を抽出する。

【００５６】本実施形態例のように、第５の実施形態例
の構成に更に認識処理が加わっているため、処理が複雑
になった場合でも、多チャンネルデータの並列処理装置
を多段に接続することで、効率的に並列処理できる。

【００５７】また、多チャンネルデータの並列処理装置
をモジュールとして複数接続できるため、処理の複雑さ
に応じてシステムの規模を容易に変えることができる。

【００５８】以上、多チャンネルデータが画像データの
場合の実施形態例を示したが、本発明は、音声・音響デ
ータや、一般データ等の多チャンネルデータにも適用可
能である。

【００５９】また、図７（ｂ）のように、多チャンネル
データの並列処理装置はネットワーク状に接続すること
もでき、ニューラルネットワーク等、複雑な並列処理回
路網も構成できる。

【００６０】〈実施形態例７〉図１、図５、図８、図９
などを用いて説明した各部の機能の一部もしくは全部
を、コンピュータを用いて実現すること、あるいは、図
２、図６で示した処理の段階をコンピュータで実行させ
ることができることは言うまでもない。したがって、コ
ンピュータでその各部の機能を実現させるためのプログ
ラム、あるいは、コンピュータでその処理の段階を実行
させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取
り可能な記録媒体、例えば、ＦＤ（フロッピーディス
ク）や、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、
リムーバブルディスクなどに記録して提供し、配布する
ことが可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、先ず、
多チャンネルデータを個々に受信し、受信したデータを
複数のプロセッサに同報的に送信し、次に、プロセッサ
内において、個々のチャンネルデータに対して割り当て
られたメモリ領域にデータを書き込み、外部データ書き
込み用メモリと内部アクセス用メモリをデータの書き込
み毎に交互に切り替え、内部アクセス用メモリから任意
のデータを読み込んで処理することで、多チャンネルデ
ータを高速に並列処理できる利点があり、リアルタイム
処理が必要な場合に好適である。また、メモリ書き込み
時間及び読み込み時間のみに遅延を最低限にできるた
め、各プロセッサの処理スケジューリングが容易であ
る。

【００６２】また、個々のプロセッサに対して割り当て
られたメモリ領域にプロセッサがデータを書き込み、書
き込まれたデータを他のプロセッサに同報的に送信する
ことで、遅延を最低限に抑えた効率的なプロセッサ間通
信ができる利点も有し、複雑な並列処理も可能である。

【００６３】更に、多チャンネルデータの並列処理装置
を複数接続することで、高速な並列処理回路網を構築で
きる利点を有し、処理に応じて接続形態を変えることも
でき、拡張性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基本的な並列処理系を説明する第
１の実施形態例の構成図である。

【図２】上記第１の実施形態例での並列処理方法を説明
するフローチャートである。

【図３】上記第１の実施形態例の作用を説明する一例を
示す図である。

【図４】上記第１の実施形態例の作用を説明する別の例
を示す図である。

【図５】本発明によるプロセッサ間通信機能を追加した
並列処理系を説明する第２の実施形態例の構成図であ
る。

【図６】上記第２の実施形態例での並列処理方法を説明
するフローチャートである。

【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明の並列処理装置を複
数接続した並列処理系を説明する第３の実施形態例の構
成図である。

【図８】本発明の第４の実施形態例を説明する構成図で
ある。

【図９】本発明の第５の実施形態例を説明する構成図で
ある。

【図１０】本発明の第６の実施形態例を説明する構成図
である。

【図１１】共有メモリ型並列処理法に関する従来技術の
説明図である。

【図１２】分散共有メモリ型並列処理法に関する従来技
術の説明図である。

【符号の説明】

１００…データ同報送信部 １０１…データ受信器 １０２…同報送信器 １２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ…画像送信部 １２１…画像受信器 １２２…同報送信器 １３０Ａ…右目画像送信部 １３０Ｂ…左目画像送信部 １３１…画像受信器 １３２…同報送信器 ２００…プロセッサ ２０１，２０２…メモリ ２０３…書き込み器 ２０４…切替器 ２０５…処理部 ２１０…プロセッサ ２１１，２１２…メモリ ２１３…同報送受信器 ２２０Ａ，２２０Ｂ…プロセッサ ２２１，２２２…メモリ ２２３…書き込み器 ２２４…切替器 ２２５…処理部 ２２６…フレーム同期タイマ ２２７…入出力インタフェース ２２８…表示装置 ２３０Ａ，２３０Ｂ…プロセッサ ２３１，２３２…メモリ ２３１１，２３１２，２３２１，２３２２…画像データ
用メモリ ２３１３，２３１４，２３２３，２３２４…同報通信用
メモリ ２３３…書き込み器 ２３４…切替器 ２３５…処理部 ２３６…同報送受信器 ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ…カメラ ４００，４１０…並列処理装置

フロントページの続き (72)発明者 中沢 憲二 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 上平 員丈 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B045 AA01 BB04 DD01 DD02 GG11 5B057 CH02 CH04 CH11 CH14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多チャンネルデータを個々に受信して、
   該受信した個々のチャンネルデータを複数のプロセッサ
   に同報的に送信する段階と、 個々の該プロセッサ内において、独立して書き込みと読
   み込みができる２系統のメモリを備えて一方をチャンネ
   ルデータ書き込み用とし他方をプロセッサアクセス用メ
   モリとして、該チャンネルデータ書き込み用メモリ内で
   該個々のチャンネルデータに対して割り当てられたメモ
   リ領域に該同報的に送信されたチャンネルデータを書き
   込む段階と、 該チャンネルデータ書き込み用メモリと該プロセッサア
   クセス用メモリを切り替える段階と、 該プロセッサアクセス用メモリから任意のデータを読み
   込んで処理する段階とを、 有することを特徴とする多チャンネルデータの並列処理
   方法。
2. 【請求項２】 多チャンネルデータを個々に受信して、
   該受信した個々のチャンネルデータを複数のプロセッサ
   に同報的に送信するか、または該複数のプロセッサがプ
   ロセッサデータを個々に他のプロセッサに同報的に送信
   する段階と、 個々の該プロセッサ内において、独立して書き込みと読
   み込みができる２系統のメモリを備えて一方をチャンネ
   ルデータおよびプロセッサデータ書き込み用とし他方を
   プロセッサアクセス用メモリとして、該チャンネルデー
   タおよびプロセッサデータ書き込み用メモリ内で該個々
   のチャンネルデータまたは個々のプロセッサデータに対
   して割り当てられたメモリ領域に該同報的に送信された
   チャンネルデータまたはプロセッサデータを書き込む段
   階と、 該チャンネルデータおよびプロセッサデータ書き込み用
   メモリと該プロセッサアクセス用メモリを切り替える段
   階と、 該プロセッサアクセス用メモリから任意のデータを読み
   込んで処理する段階と、 該プロセッサアクセス用メモリの当該プロセッサに割り
   当てられたメモリ領域に任意のデータを書き込む段階
   と、 該書き込まれたデータをプロセッサデータとして他のプ
   ロセッサに同報的に送信する段階とを、 有することを特徴とする多チャンネルデータの並列処理
   方法。
3. 【請求項３】 多チャンネルデータを個々に受信する受
   信手段と、 該受信したチャンネルデータを個々に複数のプロセッサ
   に同報的に送信する送信手段と、 個々の該プロセッサ内において独立して書き込みと読み
   込みができる２系統のメモリであって、一方をチャンネ
   ルデータ書き込み用とし他方をプロセッサアクセス用と
   したメモリと、 該チャンネルデータ書き込み用メモリ内で該個々のチャ
   ンネルデータに対して割り当てられたメモリ領域に該同
   報的に送信されたチャンネルデータを書き込む書き込み
   手段と、 該チャンネルデータ書き込み用のメモリと該プロセッサ
   アクセス用のメモリを切り替える切替手段と、 該プロセッサアクセス用メモリから任意のデータを読み
   込んで処理する処理手段とを、 具備することを特徴とする多チャンネルデータの並列処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記２系統のメモリは、個々の前記プロ
   セッサに対して割り当てたメモリ領域を有するものと
   し、 前記処理手段は、当該プロセッサに対して割り当てられ
   たメモリ領域にプロセッサデータを書き込む機能を有す
   るものとし、 該処理手段によって書き込まれたプロセッサデータを他
   のプロセッサに同報的に送信する送信手段を具備し、 該他のプロセッサから同報的に送信されたプロセッサデ
   ータを前記チャンネルデータ書き込み用のメモリ内で該
   他のプロセッサに対して割り当てられたメモリ領域に書
   き込む受信手段を具備することを特徴とする請求項３記
   載の多チャンネルデータの並列処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の多チャンネルデータの並
   列処理装置と請求項４記載の多チャンネルデータの並列
   処理装置の一方または両方を複数接続したことを特徴と
   する多チャンネルデータの並列処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載の多チャンネルデ
   ータの並列処理方法における段階をコンピュータに実行
   させるためのプログラムを、該コンピュータが読み取り
   可能な記録媒体に記録したことを特徴とする多チャンネ
   ルデータの並列処理方法を記録した記録媒体。