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マルチメディアに向けた動画像プロセッサLSIの研究・開発

世界で初めて開発に成功した符号化LSI

図1 世界で初めて開発に成功した符号化LSI

ブロックレベルの並列・パイプライン処理技術を採用した符号化LSIの構成

図2 ブロックレベルの並列・パイプライン処理技術を採用した符号化LSIの構成

ブロックレベルの並列・パイプライン処理技術を採用した符号化LSI

図3 ブロックレベルの並列・パイプライン処理技術を採用した符号化LSI

 放送、通信、蓄積メディア、コンピュータなど、さまざまな分野で相互にマルチメディアを手軽に利用できる環境が望まれている。この実現には、特に動画像信号の膨大な情報量を、画質を劣化させずに数十分の一に帯域圧縮する技術が必要である。この圧縮にはMPEGで代表される高能率符号化処理を高速に実行する高性能な動画像プロセッサLSIが不可欠である。この高性能化は、マルチメディアにとって、動画像の画質と実時間性を決める最も重要な課題である。

 榎本忠儀氏・山田八郎氏の両氏は、マルチメディアの普及に欠かせない高性能プロセッサLSIを実現するために、符号化・復号化の信号処理に内在する高並列性に着目し、繰り返し行われる積和演算を超高速に実行する冗長2進数積和演算回路や差分絶対値和回路などのチップ内並列演算回路技術、ベクトル処理やパイプライン処理を駆使した高速浮動小数点演算器などのざん新な高速演算回路技術、およびバイポーラの高速性とCMOSの高集積性とを兼ね備えた超高速Bi-CMOS回路な、最先端のLSI製造技術を用いた数多くの高速高機能回路技術を確立した。更に両氏は、これらのざん新な回路を搭載したプロセッサLSIを高速に同期動作させるために必須な技術として、PLLを用いたオンチップクロック信号逓倍回路技術を確立した。これらの開発した技術は、マイクロプログラムで制御可能な高並列ビデオ信号処理プロセッサVSP、高精度浮動小数点演算を超高速に繰り返すベクトル演算専用プロセッサVPP、などの多くのマルチメディアに向けた高性能プロセッサLSIの開発と実用化に結実された。

 これらの動画像プロセッサの実現により、ビデオ信号のリアルタイム符号化・復号化処理が可能となり、テレビ会議システムを始めとするマルチメディアシステムの普及と発展に大きく貢献した。

 この技術に対して、電子情報通信学会は、1996年、榎本忠儀氏、山田八郎氏に業績賞を贈った。


文献

[1] T. Enomoto, M. Yamashina, T. Kunio, I. Tamitani, H. Harasaki, Y. Endo, T. Nishitani, M. Satoh, and K. Kikuchi、A microprogrammable realtime video signal processor (VSP) LSI for motion compensation and vector quantization、1987年、Proc. of Custom Integrated Circuits Conference (CICC'87), pp.303-306, Portland, OR, USA, May 1987
[2] Masato Motomura and Tadayoshi Enomoto、Motion Picture Coder and System for Controlling、1995年、米国特許、登録番号5,394,189、1995年2月28日
[3] Masato Motomura and Tadayoshi Enomoto、Motion Picture Coder and System for Controlling、1995年、US Patent No.5,394,189, Feb. 28, 1995
[4] T. Enomoto et al.、A 300 MHz, 16bit, Programmable Video Signal Processor ULSI for a Single Chip Teleconference Systems、1993年、Proc. of the European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC'93), pp.94-97, Seville, Spain, Sept. 1993

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