JPS61131122A - Parallel pipeline processing device - Google Patents
Parallel pipeline processing deviceInfo
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- JPS61131122A JPS61131122A JP59252926A JP25292684A JPS61131122A JP S61131122 A JPS61131122 A JP S61131122A JP 59252926 A JP59252926 A JP 59252926A JP 25292684 A JP25292684 A JP 25292684A JP S61131122 A JPS61131122 A JP S61131122A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は並列パイプライン処理におけるオーバーヘッド
をダミー遅延を用いて除くようにした並列パイプライン
処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a parallel pipeline processing device that uses dummy delays to eliminate overhead in parallel pipeline processing.
ディジタル処理装置には複雑な処理を高速に処理する1
つの手段としてのパイプライン処理回路が組み込まれて
いる。このパイプライン処理回路は、基本的には処理対
象データの処理を時系列の中に振り分けて順次に遂行す
るものであるが、その処理の複雑性が高度になると、パ
イプライン処理がその当初において企図したところを思
う存分に発揮し得なくなるので、その改善が要求される
ようになって来ている。Digital processing equipment has the ability to process complex processing at high speed.
A pipeline processing circuit is incorporated as one means. This pipeline processing circuit basically distributes the processing of the data to be processed in a chronological order and performs the processing sequentially, but as the complexity of the processing increases, the pipeline processing Since people are no longer able to achieve their intended goals to the fullest, there is a growing demand for improvement.
従来のパイプライン処理形式には、第7図の(7−1)
に示すように単一のパイプラインを用いる単一パイブラ
イン処理と、第7図の(7−2)に示すように複数のパ
イプラインを用いてパイプライン相互間で処理の切換え
を行ないつつ、所要のデータ処理を行なう並列パイプラ
イン処理とがある。図中の↑又は↓は相互パイプライン
処理における同期制御を意味する。The conventional pipeline processing format includes (7-1) in Figure 7.
As shown in Figure 7, single pipeline processing using a single pipeline, and as shown in (7-2) in Figure 7, multiple pipelines are used and processing is switched between pipelines, and the required processing is performed. There is parallel pipeline processing that performs data processing. ↑ or ↓ in the figure means synchronization control in mutual pipeline processing.
これらパイプライン処理のうちの前者により高度にして
複雑な処理を行なう場合には、パイプラインの単一性に
起因してそのスループットタイムが長くなってしまうと
いう欠点がある。これに対して、後者はパイプラインの
複数性からスループットタイムは小さくなるが、それら
パイプライン相互間で同期をとりながら処理を進めるこ
とが不可欠の要件となるため管理(監視)回路等、同期
をとるための回路の動作がその処理に介在し、これがた
め高度にして複雑な処理を行なう場合にその処理回路に
ボトルネックとなるところが生じてしまうという不具合
か存在する。When performing more advanced and complicated processing in the former of these pipeline processes, there is a drawback that the throughput time becomes longer due to the uniqueness of the pipeline. On the other hand, in the latter case, the throughput time is reduced due to the plurality of pipelines, but it is essential to proceed with processing while synchronizing the pipelines, so synchronization is required in the management (monitoring) circuit, etc. There is a problem in that the operation of the circuit for taking the data intervenes in the processing, and this creates a bottleneck in the processing circuit when performing sophisticated and complicated processing.
本発明は上述の問題点を解決した並列パイプライン処理
装置を提供するもので、その手段は、並列パイプライン
処理装置において、その処理に供されるパイプライン相
互間の一方のパイプライン内の任意のパイプライン処理
部で生ずる処理遅延に相当する遅延を与えるダミー遅延
手段をその他方のパイプラインの時間的対応部に挿入し
て並列パイプライン処理を遂行せしめるようにしたもの
である。The present invention provides a parallel pipeline processing device that solves the above-mentioned problems. A dummy delay means that provides a delay corresponding to the processing delay occurring in one pipeline processing section is inserted into the temporally corresponding section of the other pipeline to perform parallel pipeline processing.
本発明装置によれば、並列パイプライン処理相互間で一
方のパイプライン処理が進められつつある場合にそのパ
イプライン処理部分の終了時刻までの間に相当する時間
の遅延を他方のパイプライン処理の時間的対応部に与え
てその終了時刻に両並列処理の時間的整合、即ち同期が
とられるようになる。According to the device of the present invention, when one pipeline process is progressing between parallel pipeline processes, the delay corresponding to the time until the end time of the pipeline process part of the other pipeline process is The time alignment, ie, synchronization, of both parallel processes is achieved at the end time given to the temporal correspondence section.
従って、従来のような同期制御回路を必要とすることな
く、高度にして複雑な相互関係を育するパイプライン処
理を高速に遂行し得る。Therefore, pipeline processing that develops sophisticated and complex mutual relationships can be performed at high speed without requiring a conventional synchronous control circuit.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明を実施す、る画像処理装置で、これは入
力画像1を読み取る装置(図示せず)からのディジタル
画像データはディジタル画像処理部を構成するネットワ
ーク回路2の予め決められた入力に供給されるようにな
っており、このネットワーク回路2の接続態様は種々に
定義可能とされ、その定義により複数の高速演算処理部
31乃至311の任意の組み合わせを生ぜしめ、以って
一連のパイプライン処理系を構築して高速にして複雑な
画像処理を遂行し得るように構成されて成るものである
。FIG. 1 shows an image processing apparatus embodying the present invention, in which digital image data from a device (not shown) for reading an input image 1 is sent to a predetermined network circuit 2 constituting a digital image processing section. The connection mode of this network circuit 2 can be defined in various ways, and by that definition, an arbitrary combination of a plurality of high-speed arithmetic processing units 31 to 311 is generated, and a series of The image processing system is constructed so as to be able to perform complex image processing at high speed by constructing a pipeline processing system.
このような装置において、第2図に示すような構成のデ
ィジタル画像処理部を上述の定義により形成せしめたと
すると、このディジタル画像処理部により2枚の画像間
の減算(図中のフレーム間演算部4を減算部とする。)
により両画像間に変化のある部分だけが抽出される。こ
の処理系の構築は動画像での高速変化点の抽出に有利な
ものとなる。そして、その系における同期の問題は何ら
生じない。それは2枚の画像間は一致しているからであ
る。In such an apparatus, if a digital image processing section having a configuration as shown in FIG. 4 is the subtraction part.)
Only the parts that have changes between the two images are extracted. The construction of this processing system is advantageous for extracting high-speed change points in moving images. And no synchronization problem occurs in that system. This is because the two images match.
このような画像間の演算処理の中には、第3図に示すよ
うな“エツジ強調”演算を施すような場合には、画像間
の同期がとれなくなって来る。この処理系における空間
フィルタ5は3×3等の近傍データを使いその周りとの
関係からその中央画素を決定するものであり、フレーム
間演算部6は2枚の画像間の加算を行なうものであるが
、その空間フィルタ5はその演算に数百画像骨のパイプ
ライン遅延を生じさせつつ後続する大量のデータにその
処理を行なうものであるから、フレーム間演算を行なわ
んとしても直続する2枚の画像間の対応(同期)がとれ
ない、換言すれば、第4図の(4−1)に示す如く同期
制御のためのオーバーヘッドが生ずることになる。Among such arithmetic operations between images, when an "edge enhancement" operation as shown in FIG. 3 is performed, synchronization between images becomes impossible. The spatial filter 5 in this processing system uses neighborhood data such as 3×3 to determine the central pixel from the relationship with its surroundings, and the interframe calculation unit 6 performs addition between two images. However, since the spatial filter 5 processes a large amount of subsequent data while causing a pipeline delay of several hundred images in its calculations, even if inter-frame calculations are not performed, two Correspondence (synchronization) between the images cannot be achieved, in other words, an overhead for synchronization control as shown in (4-1) in FIG. 4 occurs.
そこで、第5図に示す如く入力をダミー遅延部7を介し
てフレーム間演算部6に接続する。ダミー遅延部7は空
間フィルタ5における演算(処理)遅延に相当する遅延
を入力データに与えるものである。かくすることにより
、全体のパイプライン処理系ヲとる、即ち同期制御のた
めのオーバーヘッドを全く無くす(第4図の(4−2)
参照)ことが可能になり、高度にして複雑なデータ処理
の円満なる実現を達成し得る。このように、パイプライ
ン処理における位相ずれは生じないがら、画像処理、特
にTV信号の実時間処理において必要となる1画素当た
り83.3乃至120nsec程度の高速処理であって
も上述のような“エツジ強調”等各種演算を上述本発明
パイプライン処理の中でたやすく実現し得る。Therefore, as shown in FIG. 5, the input is connected to the interframe calculation section 6 via the dummy delay section 7. The dummy delay unit 7 provides input data with a delay corresponding to the calculation (processing) delay in the spatial filter 5. By doing this, the overhead for the entire pipeline processing system, that is, the synchronization control, is completely eliminated ((4-2 in Figure 4)).
), and it is possible to achieve a smooth implementation of sophisticated and complex data processing. In this way, although there is no phase shift in pipeline processing, the above-mentioned " Various operations such as "edge emphasis" can be easily implemented in the pipeline processing of the present invention described above.
このようなパイプライン処理を可能にするダミー遅延部
として用い得るダミー遅延回路の例を第6図に示す。こ
の図において、20は遅延用メモリであり、このメモリ
20に書き込まれ、そして読み出されるデータの数はレ
ジスタ21にセットされる。22はカウンタであり、最
初のデータが遅延用メモリ20に書き込まれんとすると
き、カウンタ22にその先頭アドレスにあって該アドレ
スに最初のデータが書き込まれる。後続のデータが遅延
用メモリ20に到達する時刻には、カウンタ22はクロ
ックによってそのデータを書き込むアドレスに更新され
る。この更新は各データ毎に生ぜしめられる。その更新
アドレスの各々はレジスタ21の値、即ち書込み最終ア
ドレスと比較器23で比較される。そして、これら両ア
ドレスが一致するとき、比較器23から出力信号、即ち
カウンタ22をリセットする信号が発生され、咳信号に
よってカウンタ22はリセットされる。こうして、遅延
用メモリ20に供給されるアドレスはその先頭アドレス
に戻される。このようなアドレス制御によって、遅延用
メモリ20は任意の深さを有する先入れ先出しくF I
FO)方式のメモリとして動作し、所要の遅延を入力
データに与える。FIG. 6 shows an example of a dummy delay circuit that can be used as a dummy delay section that enables such pipeline processing. In this figure, 20 is a delay memory, and the number of data to be written to and read from this memory 20 is set in a register 21. 22 is a counter, and when the first data is to be written to the delay memory 20, the first data is written to the starting address of the counter 22. At the time when the subsequent data reaches the delay memory 20, the counter 22 is updated by the clock to the address at which the data is written. This update is generated for each piece of data. Each of the updated addresses is compared with the value of the register 21, ie, the final write address, by a comparator 23. When these two addresses match, the comparator 23 generates an output signal, that is, a signal for resetting the counter 22, and the counter 22 is reset by the cough signal. In this way, the address supplied to the delay memory 20 is returned to its first address. With such address control, the delay memory 20 can be configured as a first-in, first-out FI
It operates as a FO (FO) type memory and provides the required delay to input data.
なお、このダミー遅延回路は一例に過ぎない。Note that this dummy delay circuit is only an example.
以上説明したように、本発明によれば、■並列パイプラ
イン処理におけるパイプライン相互間の同期を完全にと
り得る、
■従・7・高度′″L7L7複雑f −5’処理“高速
9 ・ j処理し得る、等の効果が得られる。As explained above, according to the present invention, ■ it is possible to completely synchronize between pipelines in parallel pipeline processing, ■ slave 7, advanced'''L7L7 complex f-5' processing, high speed 9, j processing. It is possible to obtain the following effects.
第1図は本発明を実施する画像処理装置例を示す図、第
2図、第3図及び第5図は第1図装置に設けられるパイ
プライン処理系の一部を摘出して本発明の説明に供する
図、第4図の(4−1)は同期制御のためのオーバーヘ
ッドが生ずることを図解する図、第4図の(4−2)は
本発明により第4図の(4−1)に示すようなオーバー
ヘッドが生じないことを図解する図、第6図は本発明に
用いるダミー遅延回路の例を示す図、第7図は従来のパ
イプライン処理系を示す図である。
図において、2はネットワーク回路、3.乃至36は高
速演算処理部、5は空間フィルタ、6はフレーム間演算
部、7はダミー遅延部である。
第1図
第2図
第3図
第5図
第4図
ミ
第6図
第7図FIG. 1 is a diagram showing an example of an image processing device implementing the present invention, and FIGS. 2, 3, and 5 are diagrams showing a part of the pipeline processing system provided in the device shown in FIG. (4-1) in FIG. 4 is a diagram for explaining the occurrence of overhead for synchronization control, and (4-2) in FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention. ), FIG. 6 is a diagram showing an example of a dummy delay circuit used in the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a conventional pipeline processing system. In the figure, 2 is a network circuit; 3. Reference numerals 36 to 36 are high-speed calculation processing units, 5 is a spatial filter, 6 is an inter-frame calculation unit, and 7 is a dummy delay unit. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 4 Figure 6 Figure 7
Claims (2)
供されるパイプライン相互間の一方のパイプライン内の
任意のパイプライン処理部で生ずる処理遅延に相当する
遅延を与えるダミー遅延手段をその他方のパイプライン
の時間的対応部に挿入して並列パイプライン処理を遂行
せしめるようにしたことを特徴とする並列パイプライン
処理装置。(1) In a parallel pipeline processing device, a dummy delay means for providing a delay corresponding to a processing delay occurring in an arbitrary pipeline processing section in one pipeline between the pipelines used for processing is installed in the other pipeline. A parallel pipeline processing device characterized in that it is inserted into a temporally corresponding section of a pipeline to perform parallel pipeline processing.
装置の画像処理パイプラインであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の並列パイプライン処理装置。(2) The parallel pipeline processing device according to claim 1, wherein the pipeline subjected to the parallel processing is an image processing pipeline of an image processing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59252926A JPS61131122A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Parallel pipeline processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59252926A JPS61131122A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Parallel pipeline processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61131122A true JPS61131122A (en) | 1986-06-18 |
JPH0431132B2 JPH0431132B2 (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=17244087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59252926A Granted JPS61131122A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Parallel pipeline processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61131122A (en) |
Cited By (4)
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JPH01311378A (en) * | 1988-06-09 | 1989-12-15 | Fujitsu Ltd | Image processing device |
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JP2020149100A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社日立製作所 | Real-time controller and distributed control system using it, industrial machinery |
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1984
- 1984-11-30 JP JP59252926A patent/JPS61131122A/en active Granted
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WO2020183888A1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社日立製作所 | Real-time controller, distributed control system using same, and industrial machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0431132B2 (en) | 1992-05-25 |
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