Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

信号処理 / 画像圧縮 / 3Dグラフィックス / MPEG2 / HDTV / 並列処理 / アーキテクチャ / VLSI / 画像処理

本研究では,動画像符号化や3次元グラフィック表示LSIなどの大量のデータを高速に処理するマルチメディアシステムにおける並列処理プロセッサのアーキテクチャ、動さ機構について研究を行なった。動画像符号化プロセッサとして、HDTV用MPEGにおける動きベクトル検出の高速化を計る新しいアルゴリズムを提案する.階層的なピラミッドアルゴリズムに基づき、適応的に画像の特徴をもとに画素データのビット数を削減することによって,処理スピードを大幅に向上し,なおかつ非常に高い精度で動きベクトルを検出することに成功している.従来のピラミッドアルゴリズムや3-Stepアルゴリズムよりも,演算数は大幅に削減されており,なおかつPSNRで比較した動き検出精度もこれらの方法と同等である.このアルゴリズムは,0.5μプロセスにおいてVLSI実現されている.その面積は,従来発表されているものに比べ約1/4の大きさであり,なおかつ約2.5倍の高速化を図っている.
また、コンピュータグラフィックスに関しては、ビットシリアルデータ方式を用いた並列パイプライン方式について研究を行ない、影処理も含むCG表示LSIがワンチップで構成できる演算方式、アーキテクチャを考案した。

ディスクアレイ / 画像処理 / アーキテクチャ / 磁気ディスク

大規模画像処理においては,大容量の二次記憶デバイスの存在が不可欠である。一方,磁気ディスク装置の小型化が年々急速にすすんでおり,大型計算機用のディスクと比較し,コストの点でははるかに安価で同等の性能のものがある。本研究の目的は,これらの超小型ディスクを利用して大規模画像処理に適した高機能ディスクアレイを構築する為の方法論を確立することにある。とりわけ画像データは莫大であることから,必ずしも全てのデータを磁気ディスクアレイ上にレジデント化することは現実的でなく,テープデバイスを融合化した階層記憶システム内に適切に位置づけられるべきである。この様な考えをもとに,本年度は昨年度の成果をもとに,実際に16台のデータディスク,1台のパリティ,1台のスペアディスクから成るRAID型ディスクアレイを試作した。各ディスクは600MB,2.0MB/秒の特性を有し,全体で約10GB,30MB/秒の性能を達成する。極めて高速であることから,通常のSCSIではホストマシンとの接続が不可能であり,本研究ではSUNワークステーションをホストとし,S-bus直結インタフェースを独自に開発した。又,同時にSUN-OS上に専用のI/Oドライバソフトウェアを開発し,超高速入出力ファイルシステムを構築した。更に並列8mmテープアーカイバと接続することにより,大規模階層記憶系の中でのマイグレーション系をシステムを一部実装し,その有効性を明らかにした。特に,衛星画像等巨大画像応用に対し,極めて強力なフレームワークを確立出来たが,今後更に充実したソフトウェア環境,ならびにデータ管理ツールの開発を予定している。ブロック仮想化に基づくディスクコントローラ上での管理機能については方式検討を完了したが,更に画像圧縮伸長等の高次機能についても検討を進めた。

【研究分担者】
李冬菊	東京工業大学	工学部	教務職員	(Kakenデータベース)
一色剛	東京工業大学	工学部	助手	(Kakenデータベース)
徐京晶	東京工業大学	工学部	教務職員	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
喜連川優	東京大学	生産技術研究所	助教授	(Kakenデータベース)