Устройство для параллельной обработки видеоинформации

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН1425722 А 51) 4 С 06 Р 15/6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ точнои нко,85.В.К.,гегв.в, 1978,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Заявка ЕПВ Р 149516,кл. С 06 Р 15/68, опублик. 19Бюагв 1 апйег Е.Е., Сд 1 ЬегКеей 1.8. 1 ппег ргойцсг сошрцХЕЕЕ Тгапвасг.опв оп СоврцегВ 1, р. 21-31.(54)(57) ЬСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ, содержащее И умножителей и древовидную сеть, содержащую из Нсумматоров, входы сумматоров каждой ступени древовидной сети, кроме первой ступени, сое, динены с выходами двух сумматоров предыдущей ступени, выход сумматора последней ступени древрвидной сети является выходом устройства, вход первого сомножителя х-го умножителя, (1=1,Б) соединен с входом загрузки элемента А; устройства, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполнения операции определения ранга произвольного элемента вектора, в него введены И мультиплексоров, мультиплексор выбора элемента вектора, блок постоянной памяти, элемент НЕ, М групп элементов И, каждая из которых состоит из 20+1 элементов, где Я - разрядность информационных входов умножителей, И элементов ИЛИ, причем первый информационный вход-го мультиплексора (х=1,Я), соединен с входом загрузки элемента В; устройства, вторые информационные входы мультиплексоров соединены с выходом блока постоянной памяти, адресный вход которого соединен с выходом мультиплексора выбора элемента вектора, информационные входы мультиплексора выбора элемента вектора соединены с входами загрузки элементов А управляющий вход мультиплексора выбора элемента вектора соединен с входом выбора элемента устройства, выход -го мультиплексора соединен с входом второго сомножителя -го умножителя, о-й разряд выхода каждого умножителя (ч = 1,2 Я), соединен с первым входом ц-го элемента И соответствующей группы, 2-й разряд выхода каждого умно- ( жителя соединен с первым входом (20+ +1)-го элемента И соответствующей ф группы, выходы первого элемента И и (2 Я+1)-го элемента И каждой группы соединены с первым и вторым входами соответствующего элемента ИЛИ, входы сумматоров первой ступени древовид- (д ной сети соединены с выходами соответствующих двух элементов ИЛИ и с выходами соответствующих двух групп о-х элементов И (о=2,20), первые и вторые входы синхронизации умножителей соединены соответственно с первыми и вторым входами синхронизации устройства, вход задания операции устройства соединен с входом элемента НЕ, с управляющими входами мультиплексоров и вторыми входами о-х элементов И каждой группы, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами 2(1+1 элементов И каждой группы.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при обработке двухмерных массивов данных большой размерности, например, изображений,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетвыполнения операции определения ранга произвольного элемента вектора.На чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит умножители 1,мультиплексоры 2, мультиплексор 3выбора элемента вектора, блок 4 постоянной памяти, элементы И 5 и 6,элементы ИЛИ, 7, сумматоры 8, элементНЕ 9, входы 10 и 11 загрузки векторовустройства, вход 12 задания операции.устройства, выход 13 устройства, входы 14 и 15 синхронизации устройства,.вход 16 выбора элемента вектора устройства,Устройство работает следующим образом. 25При выполнении операции скалярного произведения двух векторовк К =, А;В,посредством входа 12 устройства мультиплексоры 2 включены в режим переда чи элементов вектора В на информационные входы умножителей 1; Передачасигналов с выходов умножителей 1 через элементы И 5 и элементы ИЛИ 7на входы сумматоров 8 разрешена, Таким образом, в каждом умножителе 1выполняется операция умножения элементов векторов, результаты произведений транслируются через элементыИ 5 и элементы ИЛИ 7 на входы сумматоров 8 древовидной сети, на выходе13 устройства формируется результатоперации скалярного произведения45 двух векторов (1).Так как большинство стандартныхумножителей содержат внутренние регистры приема входных данных и выходные регистры, запись элементов векто ров А и В во внутренние регистры умножителей 1 синхронизируется синхросигналом, поступающим с входа 14 устройства на входы синхронизации умножителей 1, запись произведения в каждом умножителе 1 во внутренний регистрпроизводится по синхросигналу, поступающему на второй вход синхронизацииК(А ) Р,(3) умножителей 1 с входа 15 устройства.Синхросигнал, поступающий на второйвход синхронизации умножителей 1,сдвинут по времени относительно синхросигнала, поступающего на первыйвход синхронизации умножителей 1.При выполнении операции определения ранга элемента вектора А посредством сигнала на входе 12 устройствамультиплексоры 2 установлены в режимтрансляции данных с выхода блока 4на информационные входы умножителейпередача информации через элементыИ 5 запрещена, посредством элементаНЕ 9 разрешена передача данных че"рез элементы И 6. Так как элементы И6 соединены со старшими (2 Я-ми) разрядами выходов умножителей 1, осуществляется трансляция содержимого 2 Я-хразрядов вьмодов умножителей 1 черезсоответствующие элементы И 6 на входысоответствующих элементов ИЛИ 7,а так как выходы элементов ИЛИ 7 соединены с младшими разрядами входовсоответствующих сумматоров 8 первойступени древовидной сети, то осуществляется трансляция содержимого 2 Я-хразрядов выходов умножителей 1 черезсоответствующие элементы 6 и 7 намладшие разряды входов соответствующих сумматоров 8, Посредством управляющего кода, поступающего с входа16 устройства на управляющие входымультиплексора 3 выбора элемента вектора, осуществляется передача заданного элемента с входа 10 загрузкиэлемента на выход мультиплексора 3 и,соответственно, на адресный вход блока 4,Операция определения ранга К; элемента вектора А в устройстве реализуется следующим образом. Определениеранга элемента вектора А выполняетсяпосредством подсчета числа элементов, .меньших и равных элементу Ан:А с А (2)1, если А; с А,гдеО, если А;А,Для реализации выражения (2) необходимо операции сравнения выполнять вумножителях 1, Для достижения этой цели величина А; заменяется на такоезначение К(А;), что для А; 6 А; выполняется условие(5) С =И-К ) 1 45 а для А;А; - условие Значение Р выбирается таким, чтобы5результат сравнения А и А опреде 1,3лялся по старшему разряду произведения А К(А;), т.е. по старшему разряду выхода умножителя 1. Преобразование К(А;) выполняется в блоке 4;А переданное с входа 10 через мультипчексор 3 на адресный вход блока 4,определяет адрес ячейки блока 4, вкоторой записано значение К(А;) . Вблоке 4 хранятся заранее вычисленныезначения К(А,) для всех допустимыхзначений А,. С выхода блока 4 величина К(А,) поступает на информационныевходы умножителей 1 и умножается. насоответствующие элементы вектора А.Для элементов вектора А, больших элемента А старший разряд выхода соответствующего умножителя 1 будет равным единице, а для элементов вектора 25А, меньших А старший разряд выходасоответствующего умножителя 1 равеннулю. Так как передача данных черезэлементы И 5 запрещена, то будет суммироваться древовидной сетьюсуммато Ъров 8 содержимое только старших разрядов выходов умножителей 1. Содержимое выхода 13 устройства определитчисло элементов С больших элементаА,Для определения истинного значения ранга к, элемента А во внешнем 40 устройстве по отношению к рассматриваемому устройству производится операция нормирования В случае использования в устройстве Инверсного представления элементов вектора А (инверсия элементов вектора А может выполняться посредством устройства, входящего в состав измерительно-вычислительного комплекса и являющегося внешним по отношению к устройству параллельной обработки видеоинформации) операции сравнения реализуются следующим образом. Значения К(А;) подбираются таким образом, что для А 3 с А 1) т е для А 3 - А )1 выполняется условие А К(А )Р, (7) а для А;А;, т,е, для А с А;, выполняется условие А, К(А;) с Р, (8)При использовании инверсного представления элементов вектора А для элементов А6 А; старшие разряды выходов умножителей 1 равны единице, а для элементов АА старшие разряды выходов умножителей 1 равны нулю. Посредством древовидной сети сумматоров 8 осуществляется суммирование числа единичных старших разрядов выходов умножителей 1, что эквивалентно определению ранга элемента вектора А, Посредством управляющего кода, поступающего с входа 16 устройства на управляющие входы мультиплексора 3, всзможно задать произвольный элемент вектора А, для которого можно онределить его ранг, Синхронизация записи данных во внутренние регистры умножителей 1 и синхронизация записи произведений во внутренних регистрах умножителей 1 осуществляется посредством синхросигналов (сдвинутых по времени), поступающих на входы синхронизации умножителей 1 с входов 14 и 15 устройства.1425722 аказ 4 1130 предприятие, г. Ужгор Проектная играфичес едактор Н.Тупи Производственн Составитель А,Жер Техред М.ДидыкТираж 704 ИИПИ Государственног по делам изобретени Москва, Ж, Рауш