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MPEG符号化された映像情報を直接処理する画像処理プロセッサに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13680425
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関武蔵工業大学

研究代表者

宮内 新  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80166115)

研究分担者 荒井 秀一  武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (20212590)
石川 知雄  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (00202961)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードMPEG / アーキテクチャ / リアルタイムOS / アプリケーションプログラム / スケジューリング / 面積見積り / 遅延時間見積り / 符号化 / 動きパラメータ / 自動生成 / プロセッサアーキテクチャ
研究概要

この研究では、MPEG符号化された動画像の解析を、直接MPEGビット列を操作することにより実現するプロセッサを構築することを目的とし、以下の手順で開発を行った。
MPEGビット列を直接操作するプロセッサのアーキテクチャを決定する方法として、MPEGビット列の性質を検討して人間がアーキテクチャを構築する手法をとる換わりに、MPEGビット列を直接操作するアプリケーションを解析することによって、それを実行するのに適したアーキテクチャを自動的に生成する手法を開発した。
a.アプリケーションプログラムからそのデータフローを抽出し、それを解析することで命令列のクリティカルパスを抽出し、クリティカルパス上の命令を複数まとめて複合命令とするべきかどうかをデータベースを用いて決定する。これを複数回繰り返して、ハードウェア制約条件内で最大の実行速度を持つアーキテクチャを決定する。
b.a.で決定したアーキテクチャ用のコンパイラを自動生成し、アプリケーションプログラムを機械語に変換する。
c.b.で構築したコンパイラの出力である機械語プログラムを解析してスケジューリングを行いプログラムの並列度を向上させる。
d.a.でアーキテクチャを決定する際に、ハードウェアコンポーネントの遅延時間とASIC上での面積を考慮して最適化を行う。
さらに、画像処理に要求されるリアルタイム性の向上を目指して、リアルタイムOSのタスク毎にレジスタセットを切り替えるアーキテクチャを構築し、そのアーキテクチャ上で動作するリアルタイムOSを開発した。そしてリアルタイムOSをマルチプロセッサ環境で実現するために必要なOSの問題点を検討し問題を解決したOSを開発した。
以上の結果を踏まえ、MPEGビット列を直接操作するのに必要なアーキテクチャを開発した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] 相原 靖弘, 宮内 新, 荒井 秀一, 高田 広章: "機能分散型マルチプロセッサシステム向けITRONカーネルの開発"FIT2003. B-051. 251-252 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河合 一慶, 宮内 新, 荒井 秀一: "アプリケーションプログラムを基にしたプロセッサアーキテクチャの自動生成 -タイミング制約からの面積見積り手法-"FIT2003. C-019. 335-336 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗崎 正和, 宮内 新, 荒井 秀一: "複数レジスタセットを用いたタスク切り替えの高速化"FIT2003. C-023. 343-344 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原 淳, 宮内 新, 荒井 秀一: "ソフトウェア支援を用いたパイプラインプロセッサのフォワーディング機構の削減"FIT2003. C-011. 319-320 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤原 亮人, 宮内 新, 荒井 秀一: "データフローグラフ単位での広域命令スケジューリング"FIT2003. C-010. 317-318 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川 光, 荒井 秀一, 宮内 新: "ターゲットの変更が可能な命令スケジューラに関する研究"FIT2002. C-12. 211-212 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Aida, A.Miyauchi, S.Arai: "A study on Image Processor without Decoding MPEG Bitstream"5T-4, IEICE2004. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kurisaki, A.Miyauhci, S.Arai: "A Speedup Technology of Task Switching using Plural Register Sets"1S-1, IEICE2004. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Aihara, A.Miyauchi, S.Arai, H.Takada: "Development of the ITRON kernel for functional distributed multiprocessor systems"B-051, F1T2003. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawai, A.Miyauchi, S.Arai: "Automatic Generation of Processor Architecture Based on Application Program -The Estimation Method of Circuit area and Delay time -"C-019, FIT 2003. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Fujiwara, A.Miyauchi, A.Arai: "Wide Area Instruction Scheduling on a Data Flow Graph"C-010, FIT2003. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hasegawa, S.Arai, A.Miyauchi: "Research on the instructions scheduler, which can change a target"C-12, FIT2002. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相原 靖弘, 宮内 新, 荒井 秀一, 高田 広章: "機能分散型マルチプロセッサシステム向けITRONカーネルの開発"FIT2003. B-051. 251-252 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河合 一慶, 宮内 新, 荒井 秀一: "アプリケーションプログラムを基にしたプロセッサアーキテクチャの自動生成-タイミング制約からの面積見積り手法-"FIT2003. C-019. 335-336 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 栗崎 正和, 宮内 新, 荒井 秀一: "複数レジスタセットを用いたタスク切り替えの高速化"FIT2003. C-023. 343-344 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 原 淳, 宮内 新, 荒井 秀一: "ソフトウェア支援を用いたパイプラインプロセッサのフォワーディング機構の削減"FIT2003. C-011. 319-320 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原 亮人, 宮内 新, 荒井 秀一: "データフローグラフ単位での広域命令スケジューリング"FIT2003. C-010. 317-318 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川 光, 荒井 秀一, 宮内 新: "ターゲットの変更が可能な命令スケジューラに関する研究"FIT2002. C-12. 211-212 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 知久慎太郎, 荒井秀一, 宮内新, 上原徹三: "人間-エージェント間対話による画像・音声刺激からの言語シンボルの概念獲得"Proc.JAWS2002:エージェント合同シンポジウム. 4-2. 323-300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 宇野 央, 宮内 新, 荒井 秀一: "時系列面像を用いたオプティカルフロー抽出精度向上"Proc.FIT2002. I-42. 83-84 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川 光, 宮内 新, 荒井 秀一: "ターゲットの変更が可能な命令スケジューラに関する研究"Proc.FIT2002. C-12. 211-212 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 相原 靖弘, 宮内 新, 荒井 秀: "COMET-II互換プロセッサ上におけるITRON仕様OSに関する研究"Proc.FIT2002. B-39. 165-166 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 栗崎 正和, 宮内 新, 荒井 秀一: "アプリケーションプログラムを基にしたプロセッサアーキテクチャの自動生成"Proc.FIT2002. C-2. 191-192 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 古川 剛史, 石川 知雄, 宮内 新: "GAを用いたITC符号化プロセッサ"Proc.RTP2003. (受理). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 宮内 新: "アプリケーションプログラムを基にしたプロセッサアーキテクチャの自動生成-プロセッサスベックの決定と処理アルゴリズムの決定-"第5回システムLSIワークショップ. 371-374 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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