CN1673927A - 图像解码器，图像解码方法和程序 - Google Patents

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Abstract

在本发明的一个图像解码器中，在预定时间内播放运动画面数据时，从所消耗的电池能量中获得预期要消耗的电池能量。如果预期要消耗的电池能量大于当前剩余的电池能量，就要降低播放质量以便将运动画面数据播放到最后。进而，基于在单位时间内能够显示的帧数来动态地控制运动画面数据的播放质量。这样，如果在CPU中有足够的电力，就能改进运动画面数据的播放质量。如果在CPU中没有足够的电力，就要降低运动画面数据的播放质量以便在单位时间内完成解码处理。从而，根据CPU的频率或剩余的电池时间来动态地控制运动画面数据的播放质量。

Description

图像解码器，图像解码方法和程序
技术领域
本发明涉及一个图像解码器，一种图像解码方法和一个程序，用于在解码和播放运动画面数据时根据中央处理器(CPU)的频率或剩余的电池时间来动态地控制播放质量。
背景技术
最近几年，当由诸如像笔记本型的个人电脑或PDA(个人数字助理)的电池运行的便携式终端上播放图像内容时，CPU是在与运动画面数据的内容无关的固定频率下工作的。相应地，如果CPU的频率低，就不能在预定的时间内完成一部分的帧的解码操作。因此，往往会不合期望地漏掉一个帧，以致有时不能以足够高的质量来播放运动画面数据。另一方面，如果CPU的频率偏高，那么，CPU的频率就会高于所需的值。相应地，由于不合期望地消耗掉的电池电力大于必须的值，这样，如果剩余的电池时间不足，就可能不能将图像内容播放到最后。
最近几年，由于安装CPU在便携式终端上，没有几个CPU能够动态地切换CPU的频率。例如，英特尔公司的、以增强速步(Enhanced SpeedStep)(商标)为特征的CPU具有二级模式，其中包括可以取决于计算负载来自动切换的一个最高性能模式和一个电池优化模式。然而，当取决于如上所述的计算负载来调整CPU的频率时，就需要一个计算负载监控机制，用以监控CPU的计算负载。因此，该计算负载监控机制就消耗了一部分电力从而不能够充分地节省电力。
这样，在日本专利申请书未审公开号2003-280760中提出了一项技术，在此技术中，并未提供用于监控CPU计算负载的计算负载监控机制，而是基于用MPEG(运动画面专家小组)标准编码的运动画面数据的每个帧数据的长度来调整CPU的频率。根据在此专利文献中公开的技术，如果帧数据的长度较短，就调低CPU的频率，以便能够抑制所消耗的电力。如果帧数据的长度较长，就调高CPU的频率，以便能在预定的时间内全部解码该数据。
在上述的技术中，能够取决于运动画面数据的内容来动态地控制CPU的频率。然而，不能根据CPU频率或剩余电池时间来动态地控制运动画面数据的播放质量。因此，例如，在CPU中有足够的电力进行处理时，在此专利文献中公开的技术不能支持想要享用具有高质量的图像内容的用户的请求。
发明内容
提出本发明以对付上述的情况，本发明的目的在于提供一个图像解码器、一个图像解码方法和一个程序，以便在解码和播放运动画面数据时能够根据CPU的频率或剩余的电池时间来动态地控制运动画面数据的播放质量。
为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个解码器，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，该解码器包括：一个供电装置，用于为图像解码器的各个单元提供电力；一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制装置，用于基于播放运动画面数据预期所需要的能量和供电装置中的剩余能量来控制在解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
进而，为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，该方法包括：一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制步骤，用于基于播放运动画面数据预期所需要的能量和用于向图像解码器的各个单元提供电力的供电装置的剩余能量，来控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
在上述的图像解码器和图像解码方法中，在解码由具有由多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，根据播放运动画面数据预期所需要的能量和供电装置的剩余能量来控制解码处理。从而，动态地控制运动画面数据的播放质量。
此外，为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个图像解码器，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据并显示已解码的运动画面数据，该图像解码器包括：一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制装置，用于控制解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。如果解码装置的当前的CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所必须的第一CPU频率，控制装置相应于CPU频率的余部，动态地控制运动画面数据的播放质量。
此外，为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示己解码的运动画面数据，该方法包括：一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制步骤，用于控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。如果解码步骤的当前的CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所必须的第一CPU频率，该控制步骤相应于CPU频率的余部，动态地控制运动画面数据的播放质量。
在上述的图像解码器和图像解码方法中，在解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，如果解码装置或步骤的当前的CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所必需的第一CPU频率，该控制装置或步骤相应于CPU频率的余部，动态地控制运动画面数据的播放质量。
此外，为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个图像解码器，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，该图像解码器包括：一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制装置，用于控制解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。控制装置根据要在其中显示预定数量的帧所需的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或显示预定数量的帧所需要的预期时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
此外，为了达到上述的目的，根据本发明，提出了一个图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，该图像解码方法包括：一个解码步骤，用于连续顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；一个显示步骤，用于顺序地在显示装置上显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；一个控制步骤，用于控制解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。该控制步骤根据要在其中显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或显示预定数量的帧所需要的预期时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
在上述的图像解码器和图像解码方法中，当解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，控制步骤根据要在其中要显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或显示预定数量的帧所需要的预期时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
此外，根据本发明，还提出了一个程序，用于在图像解码器中执行上述的图像解码处理。
在上述的图像解码器、图像解码方法和程序中，当解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，控制装置根据播放活动画面数据所需要的预期能量以及供电装置的剩余能量来控制解码处理。从而动态地控制运动画面数据的播放质量。例如，如果供电装置所提供的剩余能量小于播放运动画面数据所需要的预期能量，就要降低运动画面数据的播放质量，以便能将图像内容显示到最后。
此外，在上述的图像解码器、图像解码方法和程序中，当解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，如果解码装置或步骤的当前的CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所必须的第一CPU频率，控制装置和步骤就相应于CPU频率的余部来动态地控制运动画面数据的播放质量。这样，不用改变CPU的频率就能有效地利用余部来提高运动画面数据的播放质量。
在上述的图像解码器、图像解码方法和程序中，当解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据时，控制装置或步骤根据要在其中显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或显示预定数量的帧所需要的预期时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。相应地，例如，如果有足够的电力供解码处理所用，就能提高运动画面数据的播放质量。如果没有足够的电力供解码处理所用，就要降低运动画面数据的播放质量，以便能在一个单位时间内完成预定数量的帧的解码处理。
附图说明
图1是根据本发明的实施例示出了图像解码器的示意性结构的图。
图2是一个流程图，用于说明在基于预期要消耗的电池能量和剩余电池能量来改变帧速率时的一个处理。
图3是一个流程图，该图说明了在基于预期要消耗的电池能量和剩余电池能量来改变每个像素的比特数时的一个流程。
图4是一个流程图，该图用于说明在基于单位时间内能够显示的帧数来改变CPU频率时的一个处理。
图5是一个流程图，用于说明在基于单位时间内能够显示的帧数来动态控制CPU频率时的一个处理。
图6是一个流程图，用于说明当能在几级中改变CPU频率时，基于以某个帧速率来播放若干个帧时所需要的时间，来动态控制CPU频率的一个处理。
图7是一个流程图，用于说明当通过使用CPU中执行附加处理的能力，来改变帧速率时的一个处理。
图8是一个流程图，用于说明当通过使用CPU中执行附加处理的能力，来改变每个像素的比特数时的一个处理。
图9是一个流程图，用于说明当基于在单位时间内能够显示的帧数，动态地控制运动画面数据的播放质量时的一个处理。
图10是一个流程图，用于说明当通过改变帧速率来改变播放质量时的一个处理。
图11是一个流程图，用于说明当通过改变每个像素的比特数来改变播放质量时的一个处理。
具体实施方式
以下将参照附图来详细描述应用本发明的特定实施例。在这些实施例中，将本发明应用到一个图像解码器上，该图像解码器根据JPEG2000(联合图像专家组2000)标准来解码已压缩和编码了的运动画面数据，并显示这样解码的运动画面数据。
首先，在图1中示出了第一到第三实施例中的一个图像解码器的示意性结构。如图1所示，图像解码器1包括一个诸如硬盘或CD-ROM(致密盘只读存储器)的存储单元10，用于存储压缩和编码了的运动画面数据；一个图像解码单元11，用于解码存储在存储单元10中的运动画面数据；一个诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)的显示单元14，用于显示已解码的运动画面数据；一个诸如键盘或鼠标的输入单元15，用于输入诸如用户所要求的播放质量的信息。这些单元通过总线16连接起来。
图像解码单元11包括一个存储器12，用于恰当地读取存储在存储单元10中的运动画面数据以暂时存储运动画面数据；还包括一个CPU(中央处理器)13，用于执行存储在存储器中的运动画面数据的解码处理。
图像解码器1有一个电池(未示出)并由这个电池的电力来运行。
在上述的图像解码器1中，当播放运动画面数据时，首先，在总线16上的图像解码单元11的存储器12中读取图像数据，该图像数据是至少解码存储在存储单元10中的运动画面数据的一个帧所必须的。利用CPU13来解码从存储器12中读取的图像数据，以便具有用户通过输入装置15指定的播放质量，从而获得能够显示的图像数据。作为代表播放质量的值，可以列举的有示出在一秒钟内显示的图像帧数的帧速率(每秒播放的帧数，fps)或示出用在一个像素中的数据的比特数的图像质量(每个像素的比特数，bpp)。然后，在总线16上的显示单元14上读出来自存储器12的、能够显示的图像数据，并且如有必要，调整定时后显示该图像数据。
第一实施例
如上所述，用图中未示出的电池来运行图像解码器1。由于电池的能量是有限的，并且由于剩余的电池时间不足，因而不可能将图像内容播放到最后。
这样，在图像解码器1中，基于播放处理中的剩余电池能量按照如下方式来控制图像内容的播放质量，以便抑制要消耗的电池能量。在图2的流程图中，示出了在此情况下的一个处理。在此流程图中，图像解码器1有一个计算负载监控机制(未示出)，以便根据CPU13的负载来自动地调节CPU的频率。
首先，在步骤S1中，在预定的时间Δs中播放图像内容。在步骤S2中，测量在此时间内消耗的电池能量Δb。在步骤S1中，预定的时间Δs可以是任何一个在其中能够测量所消耗的电池能量Δb的时间长度值。
随后，在步骤S3中，确定在播放剩余的图像内容时预期要消耗的电池能量是否不大于当前剩余的电池能量。具体地说，用Δs来除Δb，以得到每个单位时间内要消耗的电池能量(Δb/Δs)。然后，将(Δb/Δs)与图像内容的剩余时间“s”相乘，以得到预期要消耗的电池能量(Δb/Δs×s)。然后，确定预期要消耗的电池能量(Δb/Δs×s)是否小于当前剩余的电池能量“b”。
在步骤S3中，如果预期要消耗的电池能量小于当前剩余的电池能量(是)，由于在此状态下能把图像内容播放到最后，因此，能完成这个处理。相反，如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量(否)，由于在图像数据的播放过程中将耗尽电池的电力，因此，帧速率就会有所改变。具体地说，假设当前的帧速率是“m”(fps)，在步骤S4中，要确定m-1是否大于0。如果m-1大于0(是)，就在步骤S5中设置m-1的新的帧速率m’，以便返回步骤S1上。相反，在步骤S4中，如果m-1不大于0(否)，就在步骤S6中显示一个出错消息(error message)，以便结束此处理。
如上所述，如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量(否)，就要降低帧速率以便减少数据的吞吐量，并降低CPU13的计算负载。结果，CPU13的频率会自动下调，以便在下一次测量时减少所消耗的电池能量Δb。然后重复上述的处理，以使得预期要消耗的电池能量小于在某个时候的剩余电池能量。这样，就能将图像的内容播放到最后。
另一方面，播放时间和所消耗的电池能量之间的关系并非必须是线性的。这样，对电池消耗的预期可能是不正确的，因而，在数据的播放过程中，所消耗的能量可能不小于预期要消耗的电池能量。因此，周期性地，例如每隔5分钟，进行图2所示的处理以更大地提高确定性。
此外，不仅能够改变帧速率，而且还能够改变图像内容的图像质量，具体地说，就是能够改变每个像素的比特数。也就是说，用JPEG2000标准来编码的每个帧数据所在的编码数据具有一个被分为多个层的分层结构，为了易于改变每个像素的比特数，就要改变要解码的层数。例如，假设每个帧数据都被分为20层。此时，如果将所有的层都解码，每个像素的比特数则为1.0(1.0bpp)。当从最上层开始解码了6层时，每个像素的比特数则为0.3(0.3bpp)。相应地，使用与上述的帧速率相同的方式来改变每个像素的比特数。如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量，就会降低图像质量。相应地，预期要消耗的电池能量在某个时候变成小于剩余电池能量，就能够将图像的内容播放到最后。在图3的流程图中示出了在此情况下的一个处理。
类似于上述的处理，在步骤S11中，在预定的时间Δs中播放图像内容。在步骤S12中，测量在此时间内所消耗的电池能量Δb。随后，在步骤S13中，确定预期要消耗的电池能量(Δb/Δs×s)是否小于当前剩余的电池能量“b”。
在步骤S13中，如果预期要消耗的电池能量小于当前剩余的电池能量(是)，就结束此处理。相反，如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量(否)，由于在播放图像数据期间将耗尽电池的电力，因此会改变图像的质量。具体地说，假设当前的图像质量是“q”(bpp)，在步骤S14中，确定q-0.1是否大于0。如果q-0.1大于0(是)，就在步骤S15中设置q-0.1的一个新的帧速率q’，以便返回步骤S1。相反，在步骤S14中，如果q-0.1不大于0(否)，就在步骤S16中显示一个出错消息，以结束此处理。
如上所述，如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量，则降低图像质量，以减少数据的吞吐量并减少CPU13的计算负载。结果，会自动把CPU13的频率调为低，以便在下一次测量时减少所消耗的电池能量Δb。重复上述的处理，以使得预期要消耗的电池能量小于某个时候的剩余的电池能量。这样，就能将图像内容播放到最后。
在上述的实施例中，图像解码器1具有一个计算负载监控机制(未示出)，其中，当减少CPU13的计算负载时，就自动把CPU13的频率调为低。然而，如果没有提供计算负载监控机制，或者即使提供了计算负载监控机制，而如果用户要求进行更为精细的控制，也能具体地指定CPU13的频率。在图4的流程图中，示出了在此情况下的一个处理。在此例子中，将CPU13的频率设置为100MHz，这个频率可改变为80MHz、60MHz和40MHz。进而，假设F(x)＝{40，60，80，100}并且变量“x”指示当前CPU频率的一个指数。这就是说，F(1)＝40，F(2)＝60，F(3)＝80和F(4)＝100。
首先，在步骤S21中，在预定的时间Δs中播放图像内容。在步骤S22中，测量在此时间内所消耗的电池能量Δb。随后，在步骤S23中，决定预期要消耗的电池能量(Δb/Δs×s)是否小于当前剩余的电池能量“b”。
在步骤S23中，如果预期要消耗的能量小于当前剩余的电池能量(是)，就结束这个处理。相反，如果预期要消耗的能量不小于当前剩余的电池能量(否)，由于在播放图像数据期间将会耗尽电池的电力，因此，在步骤S24中，从指数“x”中减1以改变CPU13的频率。
随后，在步骤S25中，确定指数“x”是否为零。如果“x”不是0(否)，就在步骤S26中设置F(x)的新的CPU频率f’，以便返回步骤S21。相反，在步骤S25中，如果“x”是0(是)，就在步骤S27中显示出错消息，以便结束此处理。
如上所述，如果预期要消耗的电池能量不小于当前剩余的电池能量，就降低CPU13的频率，以便在下一次测量时减少所消耗的电池能量Δb。重复上述的处理，以使得预期要消耗的电池能量小于在某个时候的剩余的电池能量。这样，就能将图像的内容播放到最后。
第二实施例
当每秒都解码预定的帧数以便具有一个预定的帧速率时，如果CPU13的频率较低，在预定的时间内没有完全解码一部分的帧，就会遗漏掉一个帧。相应地，也不能按足够的质量来播放图像数据。另一方面，如果CPU的频率较高，就能够在预定的时间内完全解码所有的帧。然而，由于CPU的频率高于所需要的频率，因此，就会不合期望地消耗掉比所需能量更多的电池电力。
这样，图像解码器1就能基于在如下所述的单位时间内能够显示的帧数来动态地控制CPU13的频率。在图5的流程图中，示出了在此情况下的一个处理。
首先，在步骤S31中，将基于实时而逐渐增加的计数计时器“t”的值初始化为0。在步骤S32中，将计数器变量“i”的值初始化为0，该变量示出了在单位时间(一秒钟)内解码的图像数据帧的数量。
随后，在步骤S33中，在存储器12中读取一个帧的图像数据。在步骤S34中，解码该图像数据。在步骤S35中，将已解码的图像数据从存储器12上读出到显示单元14上。
随后，在步骤S36中，在“i”上加1。在步骤S37中，确定“i”是否与用户指定的帧速率“n”相对应。如果“i”与“n”相对应(是)，在一段时间内就能满足用户所要求的播放质量。相应地，在步骤S39中，更新CPU13的频率以返回步骤S31上。在此情况下，由于在CPU13中有足够的电力进行处理，因此，CPU13的频率就会降低。下面将说明这方面的细节。相反，如果“i”与“n”不相对应(否)，在步骤S38中，就要确定“t”是否不小于1。如果“t”小于1(否)，过程就返回步骤S33以处理下一个帧。相反，如果“t”不小于1(是)，在步骤S39中，就更新CPU13的频率以返回步骤S31。在此情况下，由于在CPU13中没有足够的电力进行处理，CPU13的频率就会被升高。下面将说明这方面的细节。
在此，如上所述，在一个单位时间内进行此处理。此时，如果在CPU13中有足够的电力进行处理，“t”就小于1。相反，如果在CPU13中没有足够的电力进行处理，而且此处理不及时的话，那么，根据在一个时间内能够显示的帧数来看，按此帧速率来显示多个帧所必须的预期时间“t”应不小于1。因此，将新的CPU频率f’设置为将当前的CPU频率“f”和“t”相乘所得到的一个值。另一方面，通常由于不能够线性地控制CPU的频率，实际上将新的CPU频率设置为不小于f×t的、可变化的操作频率中的最低值。在图6的流程图中，示出了在此情况下的一个处理。在此例子中，同上述的例子一样，将CPU13的频率设置为100MHz，但是也可将该频率改变为80MHz、60MHz和40MHz。此外，可以假设F(x)＝{40，60，80和100}，并且变量“x”指示当前CPU频率的一个指数。
首先，在步骤S41中，将指数“x”的值初始化为1。在步骤S42中，将当前的CPU频率与“t”相乘以得到f’。
然后，在步骤S43中，确定f’是否大于F(x)。如果f’不大于F(x)(否)，在步骤S46中，就将f’更新为F(x)以结束此处理。相反，如果f’大于F(x)(是)，就在步骤S44中确定“x”是否为4。然后，如果“x”不是4(否)，就在步骤S45中给“x”加1以返回步骤S43上。相反，如果“x”是4，由于“x”不能再增加了，就在步骤S46中将f’更新为F(x)以结束此处理。
按照此方式，如果在CPU13中有足够的电力进行处理，则降低CPU13的频率以节省电力。如果在CPU13中没有足够的电力进行处理，就要提高CPU13的频率，以便在单位时间内完成一个解码处理。
作为一个例子，假设在CPU13的80MHz的CPU频率下执行一个处理，并且在一秒钟内要执行的一个处理只需要0.7秒钟。在此情况下，由于“f”等于80并且“t”等于0.7，因此，f’等于80×0.7＝56。如果“x”等于1，由于F(1)等于40并且F(1)小于56，就给“x”加1。然后，如果“x”等于2，由于F(2)等于60并且F(2)大于56，就将f’更新为60。照此方式，如果在CPU13中有足够的电力进行处理，就将CPU13的频率，例如，从80MHz降低到60MHz，以便节省电力。
如果CPU13的频率由80MHz降低到60MHz，由于实际上需要的频率是56MHz，因此，除了当前执行的处理外，还有足够的电力来将其它的处理执行到某个程度。具体地说，用(f-f’)/f’来表示一个能够被执行的附加处理的速率“r”。在上述的例子中，根据(60-56)/56×100的计算结果，大约能够执行7.1％的附加处理。这样，如下所述，利用执行附加处理的能力，就能够改进运动画面数据的播放质量。
在图7的流程图中，示出了当改变帧速率时作为一个附加处理的处理。在此例子中，假设初始的运动画面数据的帧速率是30fps。
最初，在步骤S51中，获得执行附加处理的速率“r”(＝(f-f’)/f’)。在步骤S52中，将当前的帧速率m与(r+1)相乘以得到一个新的帧速率m’。在此情况下，由于只能将帧速率指定为一个自然数，因此，要去掉小数点后面的值。
随后，在步骤S53中，确定m’是否大于30。如果m’大于30(是)，就不能用比初始运动画面数据的帧速率更高的帧速率来播放图像数据。这样，在步骤S54中，就将30设置为m’以结束此处理。如果m’不大于30(否)，就将在步骤S52中得到的值设置为m’以结束此处理。
具体地说，如果当前的帧速率是15fps，假设能执行7.1％的附加处理，那么，m’就等于15×1.071＝16.065。即使在每秒钟增加一个帧，并将其显示的情况下，也能在相同的CPU频率下执行这个处理。
类似地，作为附加处理，在图8的流程图中，示出了在改变每个像素的比特数时的一个处理。
首先，在步骤S61中，获得执行附加处理的速率“r”(＝(f-f’)/f’)。在步骤S62中，将当前每个像素的比特数“q”与(r+1)相乘，以得到一个新的图像质量q’。
随后，在步骤S63中，确定q’是否大于1.0。如果q’大于1.0(是)，就不能用比初始运动画面数据的图像质量更高的图像质量来播放图像数据。这样，在步骤S64中，将1.0设置为q’，以结束此处理。如果q’不大于1.0(否)，则将在步骤S62中得到的值设置为q’，以结束此处理。
具体地说，如果当前的图像质量是0.7bpp，假设能够执行7.1％的附加程序，根据0.7×1.071的计算结果，q’大约为0.75。即使在对一个像素增加0.05比特并显示的情况下，仍然能在相同的CPU频率下执行此处理。
如上所述，获取执行附加处理的速率“r”，然后在此范围内改变帧速率或每个像素的比特数。这样，就能改进图像数据的播放质量而不用改变CPU13的频率。
如果执行此附加处理，在下次计算f’时，必须考虑将计数计时器的值“t”增加到包括该附加处理在内的某一个值。这就是说，用(r+1)来除“t”以得到初始处理所必须的时间，然后，就需要计算f’。
进而，在图像解码器1中，在同时执行多个处理时，播放图像数据所需要的时间“t”会受到其它一些处理的影响。这样，在计算f’时，就需要考虑这个事实。具体地说，假设在时间“t”内其它处理所必须的时间是“c”，并且在下一秒钟内执行其它处理所需要的预期时间为c’，就应将新的CPU频率f’设置为这样的一个值，该值是由当前的CPU频率“f”与(t-c)/(1-c’)相乘而得到的。
第三实施例
在第二实施例中，基于在单位时间内能够显示的帧数来动态地控制CPU13的频率。另一方面，也能动态地控制播放质量。也就是说，在上述的第二实施例中，如果在一秒钟内执行的一个处理只要用0.7秒钟，就能将CPU的频率降低到70％。进而，就能将播放质量提高大约1/0.7＝1.4倍。图9的流程图示出了在此情况下的一个处理。
首先，在步骤S71中，将根据实时而逐渐增加的计数器计时的值“t”初始化为零。在步骤S72中，将表示在单位时间(一秒钟)内解码的图像数据的帧数的计数器变量的值“i”也初始化为零。
随后，在步骤S73中，存储器12中读取一个帧的图像数据。在步骤S74中，解码此图像数据。在步骤S75中，将已解码的图像数据从存储器12中读出到显示单元14上。
随后，在步骤S76中，给“i”加1。在步骤S77中，确定“i”是否与用户指定的帧速率“n”相对应。如果“i”与帧速率“n”相对应(是)，就能在某一段时间内满足用户所要求的播放质量。为了进一步提高播放质量，在步骤S79中，改变运动画面数据的播放质量以返回步骤S71上。相反，如果“i”与帧速率“n”不相对应(否)，在步骤S78中，确定“t”是否不小于1。如果“t”小于1(否)，此处理返回步骤S73以处理下一个帧。相反，如果“t”不小于1(是)，在步骤S79中，改变运动画面数据的播放质量以返回步骤S71上。在此情况下，由于没有足够的电力进行处理，则降低播放质量。下面将要描述这方面的细节。
在图10的流程图中，示出了改变帧速率以改变播放质量的一个处理。在此例子中，假设初始的运动画面数据的帧速率为30fps。
开始时，在步骤S81中，用“t”来除当前的帧速率“m”以得到一个新的帧速率m’。在此情况下，由于只能给帧速率指定一个自然数，因此要去掉小数点后面的值。
随后，在步骤S82中，确定m’是否小于用户指定的帧速率“n”。如果m’小于“n”(是)，就在步骤S83中将“n”设置为m’，以便保证用户指定的最小帧速率。在步骤S84中，更新CPU13的频率以结束此处理。相反，如果m’不小于“n”(否)，在步骤S85中，确定m’是否大于30。然后，如果m’大于30(是)，由于不能用比初始运动画面数据的帧速率更高的帧速率来播放图像数据，在步骤S86中就将30设置为m’，以结束此处理。相反，如果m’不大于30(否)，就将在步骤S81中得到的值设置为m’，以结束此处理。
同样地，在图11的流程图中示出了改变每个像素的比特数以改变播放质量的处理。
首先，在步骤S91中，用“t”来除当前每个像素的比特数“q”，以得到一个新的图像质量q’。
然后，在步骤S92中，确定q’是否小于用户指定的图像质量0.5bpp。如果q’小于0.5(是)，在步骤S93中，就将0.5设置为q’，以便保证用户指定的最低图像质量。在步骤S94中，更新CPU13的频率以结束此处理。相反，如果q’不小于0.5(否)，在步骤S95中，确定q’是否大于1.0。然后，如果q’大于1.0(是)，由于不能用比初始运动画面数据的图像质量更高的图像质量来播放图像数据，就在步骤S96中将1.0设置为q’，以结束此处理。相反，如果q’不大于1.0(否)，就将在步骤S91中得到的值设置为q’以结束此处理。
如上所述，可以根据在单位时间内能够显示的帧数来动态地控制运动画面数据的播放质量。这样，如果CPU13中有足够的电力进行处理，就能够改进运动画面数据的播放质量。如果CPU13中没有足够的电力进行处理，就要降低运动画面数据的播放质量，以便在单位时间中完成解码处理。
虽然，在此用第一和第三实施例来描述本发明的优选的实施例，但是本发明并不限于上述的、参照附图说明的实施例。显然，在不脱离本发明的范围和要旨的情况下，对于那些在本技术领域的普通技术人员而言，可以进行各种改动、变换或者用等效物来代替。

Claims (21)

1.一个图像解码器，用于解码已编码的运动画面数据并显示已解码的运动图像数据，这些运动画面数据是由具有多个帧的图像数据组成的；该图像解码器包括：
一个供电装置，用于向图像解码器的各个单元提供电力；
一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制装置，用于基于预期的播放运动画面数据所需要的能量和供电装置的剩余能量来控制在解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
2.如权利要求1所述的图像解码器，该图像解码器还包括一个负载监控装置，用于监控解码装置的计算负载，其中，该负载监控装置根据与播放质量相应的计算负载来调整解码装置的CPU频率。
3.如权利要求1所述的图像解码器，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或每个图像数据的一个像素的比特数。
4.一种图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据并显示已解码的运动画面数据；该图像解码方法包括：
一个解码步骤，用于顺序解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于根据预期的播放运动画面数据所需要的能量以及向图像解码器的各个单元提供电力的供电装置的剩余能量来控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
5.如权利要求4所述的图像解码方法，其中，图像解码器包括一个负载监控装置，用于监控在解码步骤中的计算负载，该图像解码方法还包括一个CPU频率调整步骤，用于由负载监控装置根据与播放质量相应的计算负载来调整在解码步骤中的CPU频率。
6.如权利要求4所述的图像解码方法，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或者是每个图像数据的一个像素的比特数。
7.一个在图像解码器中执行图像解码处理的程序，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据；所述程序包括：
一个解码步骤，用于顺序解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于根据预期的播放运动画面数据所需要的能量以及向图像解码器的各个单元提供电力的供电装置的剩余能量来控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
8.一个图像解码器，用于解码已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，这些运动画面数据是由具有多个帧的图像数据组成的；该图像解码器包括：
一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；
一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；
一个控制装置，用于控制在解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量；
其中，如果解码装置的当前CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所需的第一CPU频率，该控制装置就相应于CPU频率的余部，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
9.如权利要求8所述的图像解码器，如果解码装置的当前CPU频率高于第一CPU频率，控制装置就把解码装置的CPU频率改变为第二CPU频率，并根据第一CPU频率和第二CPU频率之差，来动态地控制运动画面数据的播放质量，其中，第二CPU频率是在不低于第一CPU频率的可变操作频率中的最低频率。
10.如权利要求8所述的图像解码器，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或者是每个图像数据的一个像素的比特数。
11.一种图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据；该图像解码方法包括：
一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量；
其中，如果解码步骤的当前CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所必须的第一CPU频率，该控制步骤就相应于CPU频率的余部，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
12.如权利要求11所述的图像解码方法，如果该解码步骤的当前CPU频率高于第一CPU频率，控制步骤就把解码步骤的CPU频率改变为第二CPU频率，并根据第一CPU频率和第二CPU频率之差来动态地控制运动画面数据的播放质量，其中，第二CPU频率是在不低于第一CPU频率的可变操作频率中的最低频率，。
13.如权利要求11所述的图像解码方法，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或者是每个图像数据的一个像素的比特数。
14.一个在图像解码器中执行图像解码处理的程序，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动图像数据；所述程序包括：
一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
其中，如果解码步骤的当前CPU频率高于在单位时间内显示预定数量的帧所需的第一CPU频率，该控制步骤就相应于CPU频率的余部，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
15.一个图像解码器，用于解码已编码的运动画面数据，并显示已解码的运动画面数据，这些运动画面数据是由具有多个帧的图像数据组成的；该图像解码器包括：
一个解码装置，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的各个图像数据；
一个显示装置，用于顺序地显示已解码的运动画面数据的各个图像数据；
一个控制装置，用于控制解码装置中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量，
其中，该控制装置基于要在其中显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或预期显示预定数量的帧所需要的时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
16.如权利要求15所述的图像解码器，其中，控制装置基于在单位时间内能够显示的帧数来预期显示预定数量的帧所需要的时间。
17.如权利要求15所述的图像解码器，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或者是表示每个图像数据的一个像素的比特数。
18.一种图像解码器的图像解码方法，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据并显示已解码的运动画面数据；该图像解码方法包括：
一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
其中，该控制步骤基于要在其中显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或预期显示预定数量的帧所需要的时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
19.如权利要求18所述的解码方法，其中，控制步骤基于在单位时间内能够显示的帧数来预期显示预定数量的帧所需要的时间。
20.如权利要求18所述的解码方法，其中，播放质量指示在单位时间内要播放的帧数或者每个图像数据的一个像素的比特数。
21.一个在图像解码器中执行图像解码处理的程序，用于解码由具有多个帧的图像数据组成的、已编码的运动画面数据并显示已解码的运动图像数据；所述程序包括：
一个解码步骤，用于顺序地解码已编码的运动画面数据的每个图像数据；
一个显示步骤，用于在显示装置上顺序地显示已解码的运动画面数据的每个图像数据；
一个控制步骤，用于控制在解码步骤中的解码处理，以便动态地控制运动画面数据的播放质量。
其中，该控制步骤基于要在其中显示预定数量的帧的单位时间、显示预定数量的帧所需要的时间或显示预定数量的帧所需要的预期时间，来动态地控制运动画面数据的播放质量。
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