JP2004348183A - 信号処理装置および信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】演算用クロックの周波数を演算処理に必要十分な周波数に容易に合わせることができ、演算処理における不要な消費電力を低減することができる信号処理装置および信号処理方法を提供する。
【解決手段】演算手段Ｎ２が演算処理を行っている間は、制御手段Ｎ５により、演算用クロック作成手段Ｎ１が生成する演算用クロックＳＮ１の周波数を、演算手段Ｎ２による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御する。
【選択図】 図１
【解決手段】演算手段Ｎ２が演算処理を行っている間は、制御手段Ｎ５により、演算用クロック作成手段Ｎ１が生成する演算用クロックＳＮ１の周波数を、演算手段Ｎ２による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの非同期クロックで動作し、それらのクロックの周期毎にプログラムの命令を実行して結果データを出力する信号処理装置および信号処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクなどの記憶媒体から記憶データを再生する記憶手段再生装置や放送信号を受信して放送データを再生する放送受信装置等に搭載される信号処理装置は、処理規模の増大により高速動作が求められている一方、地球環境への配慮のため低消費電力化が求められている。
【０００３】
しかしながら、動作する電圧や信号処理装置が駆動する周辺回路等の負荷が同一の場合、消費電力は動作周波数に依存し、動作速度を高速化すれば、その高速化に伴って消費電力が増大してしまう。
【０００４】
また、従来の信号処理装置の演算手段の動作速度を決定するクロックの周波数は固定されていて、処理内容の最大時に必要な演算処理量によってクロックの周波数を決定している。
【０００５】
以上のような従来技術として、クロック切替え方式の信号処理装置（例えば、特許文献１を参照）を例に挙げて、以下に説明する。
図７は従来の信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、基本的には、図７に示すように、演算用クロック作成手段Ｐ１で作成された演算用クロックＳＰ１と、出力用クロック作成手段Ｐ３で作成された出力用クロックＳＰ３の２つの非同期クロックを有し、演算用クロックＳＰ１により動作する演算手段Ｐ２と、出力用クロックＳＰ３により動作する出力手段Ｐ４と、演算手段Ｐ２を制御する制御手段Ｐ５と、演算手段Ｐ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段Ｐ６とを備え、演算手段Ｐ２により演算用クロックＳＰ１の周期毎にプログラムの命令を実行し、その実行による演算結果ＳＰ２のデータを、出力手段Ｐ４により出力用クロックＳＰ３の周期毎に、外部に出力するように構成されている。
【０００６】
以上のように構成された信号処理装置によるクロック切替え方式は、ＣＰＵが動作モードか、スリープモードかによりＣＰＵのクロック周波数を切り替える方式である。この方式では、ＣＰＵ等の演算手段により演算処理を行っていないスリープモードへの遷移でのみクロックの周波数を変化できるが、演算の処理量によってクロックの周波数を最適化させることはできない。
【０００７】
以上のような従来の信号処理装置について、その動作を図８に示すタイミングチャートを用いて以下に説明する。
図８において、ＴＯは演算中に演算単位あたりのデータを出力手段Ｐ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＨとの差分である。
【０００８】
この差分が大きいときは、信号処理装置の演算性能に対して実行している演算の演算量が少ないため、演算単位の演算が終了した後は出力用バッファに空きができるなど、出力手段Ｐ４が出力できる状態になるまで演算を停止して待ち状態になる。この間もクロックは供給されているために、電力は消費しつづけることになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−９４２２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の信号処理装置においては、演算用クロック作成手段Ｐ１から得られる演算用クロックＳＰ１の周波数は固定であるため、演算手段Ｐ２により演算処理を行っている間は、その演算処理量の小さいときでも演算処理量の大きい時と同程度の電力を消費してしまい、演算処理における不要な電力消費が増大するという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、演算処理量に合わせて適正な周波数の演算用クロックが容易に得られ、その演算用クロックで演算処理を行うことができ、演算処理における不要な消費電力を低減することができる信号処理装置および信号処理方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の信号処理装置は、クロックを作成して出力するクロック作成手段と、前記クロック作成手段から供給された前記クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、前記演算手段の演算結果を出力レートに従って外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記クロック作成手段によるクロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記演算手段により演算処理単位の１単位分の演算処理を実行し、その処理実行による結果から前記演算手段の演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロック作成手段から出力されるクロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の信号処理装置は、請求項１記載の信号処理装置であって、制御手段が算出した演算処理量からクロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つ構成としたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の信号処理装置は、請求項１または請求項２記載の信号処理装置であって、制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達する伝達手段を設けた構成としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の信号処理装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の信号処理装置は、請求項４記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載の信号処理装置は、請求項４または請求項５記載の信号処理装置であって、伝達手段は、クロック作成手段から出力されるクロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７に記載の信号処理装置は、演算用クロックを作成して出力する演算用クロック作成手段と、前記演算用クロック作成手段から供給された前記演算用クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、出力用クロックを作成して出力する出力用クロック作成手段と、前記演算手段の演算結果を前記出力用クロック作成手段から供給された前記出力用クロックに同期して外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記演算用クロック作成手段による演算用クロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記出力手段によるデータ出力所要時間と前記演算手段の演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項８に記載の信号処理装置は、請求項７記載の信号処理装置であって、外部からの動作指示が入力される伝達手段を設け、制御手段は、前記伝達手段に入力された外部からの動作指示を基にして演算手段の演算処理量から演算所要時間を算出し、その演算所要時間をデータ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項９に記載の信号処理装置は、請求項８記載の信号処理装置であって、制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つ構成としたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に記載の信号処理装置は、請求項９記載の信号処理装置であって、変換用パラメータは、伝達手段に入力された外部からの動作指示による演算処理に必要なクロック数である構成としたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１１に記載の信号処理装置は、請求項９または請求項１０記載の信号処理装置であって、制御手段は、伝達手段に入力された外部からの動作指示が複数の演算処理を必要とする場合には変換用パラメータを加算し、その変換用パラメータを用いて演算手段の演算処理量を算出するよう構成したことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に記載の信号処理装置は、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の信号処理装置であって、伝達手段は、制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に記載の信号処理装置は、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１４に記載の信号処理装置は、請求項１３記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１５に記載の信号処理装置は、請求項８記載の信号処理装置であって、制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持ち、前記伝達手段は、演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１６に記載の記録媒体再生装置は、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により記憶媒体から記憶データを再生する記憶媒体再生装置であって、前記信号処理装置は、前記記憶媒体から記憶データに基づく信号を検出し、その信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項１７に記載の放送受信装置は、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により放送信号を受信して放送データを再生する放送受信装置であって、前記信号処理装置は、受信した放送データに基づく信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項１８に記載の信号処理方法は、クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力レートに従って外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の請求項１９に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記出力用クロックによるデータ出力所要時間と前記演算用クロックによる演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の請求項２０に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として前記演算用クロックに同期して演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出し、その演算処理量から演算所要時間を求め、前記出力用クロックに同期した前記演算結果の出力レートからデータ出力所要時間を求め、前記演算所要時間を前記データ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて、前記データ出力所要時間内に前記演算処理が完了するように、前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の請求項２１に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、外部からの動作指示を基にクロック周波数制御指示を生成し、そのクロック周波数制御指示に対応する周波数の演算用クロックを作成して、その演算用クロックに同期して演算処理を実行するとともに、その演算処理時のクロック周波数情報を生成し、前記クロック周波数情報で示された周波数と前記演算処理時の演算用クロックの周波数とを比較し、その比較結果に応じて、前記クロック周波数制御指示を変更して、前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３３】
以上により、演算手段が演算処理を行っている間は、制御手段により、演算用クロック作成手段が生成する演算用クロックの周波数を、演算手段による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す信号処理装置および信号処理方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の信号処理装置および信号処理方法を説明する。
【００３５】
図１は本実施の形態１の信号処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、Ｎ１は演算用クロックＳＮ１を作成して出力する演算用クロック作成手段、Ｎ２は演算用クロック作成手段Ｎ１から供給された演算用クロックＳＮ１に同期して演算処理を実行する演算手段、Ｎ３は出力用クロックＳＮ３を作成して出力する出力用クロック作成手段、Ｎ４は演算手段Ｎ２の演算結果ＳＮ２を出力用クロック作成手段Ｎ３から供給された出力用クロックＳＮ３に同期して外部に出力する出力手段、Ｎ５は演算手段Ｎ２による演算処理の実行を制御する制御手段、Ｎ６は演算手段Ｎ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段である。
【００３６】
伝達手段Ｎ６は外部からの動作指示に従い動作指示信号ＳＮ５を制御手段Ｎ５に伝達する。制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を受けると演算手段Ｎ２を制御して演算処理単位の１個分の演算処理を行い、１演算処理単位の演算処理にかかった演算用クロックＳＮ１のクロック数をカウントし、その値をその演算に必要な演算処理量とする。その演算処理量に基づいて演算指示信号ＳＮ４を作成し、演算手段Ｎ２の制御を行う。出力手段Ｎ４は出力レート情報ＳＮ８を制御手段Ｎ５に出力する。
【００３７】
制御手段Ｎ５は、出力レート情報ＳＮ８から演算処理単位あたりのデータの出力にかかる出力所要時間を算出する。また、制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を基に算出した演算処理量を出力所要時間内に完了させるために最適な演算用クロックＳＮ１の周波数を決定して、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００３８】
演算用クロック作成手段Ｎ１は、制御手段Ｎ５からのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７に従い、そのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７によって指示された周波数の演算用クロックＳＮ１を作り出して演算手段Ｎ２に供給し、制御手段Ｎ５に対してクロック周波数情報ＳＮ６を出力する。制御手段Ｎ５は、クロック周波数情報ＳＮ６で示されたクロック周波数が演算手段Ｎ２に供給される演算用クロックＳＮ１の周波数と異なる場合、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力し、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００３９】
その後、制御手段Ｎ５は、演算手段Ｎ２を制御して入力データの先頭から演算処理単位毎に演算処理を実行する。演算処理単位の演算が完了すると、演算手段Ｎ２は演算結果ＳＮ２を出力手段Ｎ４に送る。演算結果ＳＮ２を受け取った出力手段Ｎ４は、一定の出力レートで演算結果ＳＮ２を出力する。
【００４０】
図２は本実施の形態１の信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。図２において、ＴＯは演算中に演算単位当たりのデータを出力手段Ｎ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合（重い処理）の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合（軽い処理）の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＬとの差分、ＴＭは最適な演算用クロックの周波数に制御した場合の演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間である。
【００４１】
演算量が少ない場合は演算用クロックの周波数を制御することにより遅いクロックで演算が行われ、演算の待ち時間が少なくなり、効率のよい動作を行うことができる。またその時にクロックの周波数が低くなるため、演算処理中の消費電力を小さくすることができる。
【００４２】
以上のようにして、出力レート情報と演算処理量を基に演算処理期間を算出し、クロック周波数を決定することができる。
しかしながら、出力レート情報と演算処理量を基に演算処理期間を算出するためには複雑な計算が必要となる。実際に信号処理装置を半導体等で実現することを考慮すれば、簡単な変換により演算用クロック周波数を決定する機能が必要となる。
【００４３】
これに対し、図３に示すような信号処理装置の変換用パラメータを、メモリ等の記憶手段に配置しておく。この変換パラメータは演算項目ごとの演算処理量を示していて、制御手段Ｎ５は伝達手段Ｎ６からの動作指示信号ＳＮ５から演算項目を抽出し、変換用パラメータ内のその演算項目に対応した演算処理量を都度読み出す。
【００４４】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができる。
【００４５】
しかしながら、本信号処理装置の外部に別途制御装置が存在し、その制御装置が演算の処理量の値を用いて何らかの判断をしながら動作する場合には、演算処理量の値を出力する必要がある。
【００４６】
これに対し、図１に示す信号処理装置に、図４に示すように、処理量情報ＳＮ９を追加し、制御手段Ｎ５から処理量情報ＳＮ９を伝達手段Ｎ６に出力するように構成することにより、外部制御装置は伝達手段Ｎ６を通じて演算処理量の値を知ることができる。その他の動作は、図１に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４７】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができ、また演算処理量の情報を外部に出力することができる。
【００４８】
しかしながら、外部制御装置等により伝達手段Ｎ６を介して指示された演算項目が、演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる最大周波数を用いても演算単位のデータ分の演算が出力所用期間内に完了しない場合は、演算が完了していないのに出力データを出力しようとするため、正常なデータが出力されないという不具合が生じてしまう。
【００４９】
これに対し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止するように制御する。
【００５０】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止することができる。
【００５１】
ただし、処理不可能と判断して演算を中止する場合には、その情報を外部の制御装置等に伝達する必要がある。
これに対し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、処理不可能と判断した場合には、処理量情報ＳＮ９を用いて伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達するように制御する。
【００５２】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能と判断し、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等に処理不可能情報を伝達することができる。
【００５３】
しかしながら処理可能、不可能の判断に用いる演算用クロック作成手段Ｎ１の作成可能な演算用クロックＳＮ１の最大周波数の値が一定のため、より高性能の信号処理装置とするために、演算用クロック作成手段Ｎ１をより高い周波数作成可能なものへ交換することが必要となるが、対応できない。
【００５４】
これに対し、制御手段Ｎ５により、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等から、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成可能な演算用クロックＳＮ１の最大周波数を指定し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数との比較時に、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数として用いることにより、演算用クロック作成手段Ｎ１の交換に対応することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の信号処理装置および信号処理方法を説明する。
【００５５】
図９は本実施の形態２の信号処理装置の構成を示すブロック図である。図９において、Ｎ１は演算用クロックＳＮ１を作成して出力する演算用クロック作成手段、Ｎ２は演算用クロック作成手段Ｎ１から供給された演算用クロックＳＮ１に同期して演算処理を実行する演算手段、Ｎ３は出力用クロックＳＮ３を作成して出力する出力用クロック作成手段、Ｎ４は演算手段Ｎ２の演算結果ＳＮ２を出力用クロック作成手段Ｎ３から供給された出力用クロックＳＮ３に同期して外部に出力する出力手段、Ｎ５は演算手段Ｎ２による演算処理の実行を制御する制御手段、Ｎ６は演算手段Ｎ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段である。
【００５６】
伝達手段Ｎ６は外部からの動作指示に従い動作指示信号ＳＮ５を制御手段Ｎ５に伝達する。制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を基にその演算に必要な演算処理量を算出し、その演算処理量に基づいて演算指示信号ＳＮ４を作成し、演算手段Ｎ２の制御を行う。また、制御手段Ｎ５は動作指示信号ＳＮ５を基にクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を作成し、演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックの周波数を指示する。
【００５７】
演算用クロック作成手段Ｎ１は、制御手段Ｎ５からのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７に従い、クロック周波数制御指示信号ＳＮ７に指示された周波数の演算用クロックＳＮ１を作り出して演算手段Ｎ２に供給し、制御手段Ｎ５に対してクロック周波数情報ＳＮ６を出力する。制御手段Ｎ５は、クロック周波数情報ＳＮ５で示されたクロックの周波数が、演算手段Ｎ２に供給されている演算用クロックＳＮ１の周波数と異なる場合には、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力し、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００５８】
制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を受けると演算手段Ｎ２を制御して演算単位毎に演算を実施する。演算単位の演算が完了すると演算手段Ｎ２は演算結果ＳＮ２を出力手段Ｎ４に送る。演算結果ＳＮ２を受け取った出力手段Ｎ４は一定の出力レートで演算結果ＳＮ２を外部に出力する。
【００５９】
以上のようにして、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックの周波数が演算に使用するクロック周波数と異なる場合には、制御手段Ｎ５からクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御することが可能である。
【００６０】
しかしながら、制御手段Ｎ５が演算に使用する演算用クロックの周波数を決定するためには、演算に必要な処理期間を特定する必要がある。
これに対し、図１０に示す信号処理装置では、図９に示す構成に、出力レート情報ＳＮ８が追加されていて、出力手段Ｎ４は出力用クロックＳＮ３に同期して演算結果ＳＮ２を出力し、出力レート情報ＳＮ８を制御手段Ｎ５に出力する。制御手段Ｎ５は、出力レート情報ＳＮ８から演算単位あたりのデータの出力にかかる出力所要時間を算出する。
【００６１】
また、制御手段Ｎ５は動作指示信号ＳＮ５を基に算出した演算処理量を出力所要時間内に完了させるために最適な演算用クロックＳＮ１の周波数を決定して、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロックの周波数を制御する。その他の動作は、図９に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
図１１は本実施の形態２の信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。図１１において、ＴＯは演算中に演算単位あたりのデータを出力手段Ｎ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合（重い処理）の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合（軽い処理）の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＬとの差分、ＴＭは最適な演算用クロックＳＮ１の周波数に制御した場合の演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間である。
【００６３】
演算量が少ない場合は演算用クロックＳＮ１の周波数を制御することにより、遅いクロックで演算が行われ、演算の待ち時間が少なくなり、効率のよい動作を行うことができる。また、その時にクロックの周波数が低くなるため、演算処理中の消費電力を小さくすることができる。
【００６４】
以上のようにして、出力レート情報と演算処理量を基に処理期間を算出し、演算用クロックＳＮ１の周波数を決定することができる。
しかしながら、出力レート情報と演算処理量を基に処理期間を算出するためには、複雑な計算が必要となる。実際に信号処理装置を半導体等で実現することを考慮すれば、簡単な変換により演算用クロックの周波数を決定する機能が必要となる。
【００６５】
これに対し、図１２に示す信号処理装置では、変換用パラメータをメモリ等の記憶手段に配置しておく。この変換パラメータは演算項目ごとの演算処理量を示していて、制御手段Ｎ５は、伝達手段Ｎ６からの動作指示信号ＳＮ５から演算項目を抽出し、変換用パラメータ内のその演算項目に対応した演算処理量を都度読み出すように制御する。
【００６６】
以上のようにして、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００６７】
しかしながら、変換用パラメータの出力が演算処理量の場合には、演算単位の出力所要時間と演算処理量との除算が必要となり算出が複雑となる。
これに対し、信号処理装置の変換用パラメータとして、演算項目に対する変換後の出力が、演算用クロックＳＮ１の周波数、又は演算用クロック作成手段Ｎ１への周波数制御指示となるようにする。
【００６８】
以上のようにして、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００６９】
しかしながら、演算手段Ｎ２が行う演算には、例えば映像復号と音声復号、音声復号と複合音声の音場処理など、同時に複数の演算項目を実行する場合の周波数の算出方法も必要となる。
【００７０】
これに対し、同時に行う演算の演算項目が複数の場合は、各演算項目の演算処理量の和を算出するか、予めパラメータに演算処理量の和を準備しておいて、そのパラメータを読み出すことで対応することができる。
【００７１】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００７２】
しかしながら、信号処理装置の外部に別途制御装置が存在し、その制御装置が演算の処理量の値を用いて何らかの判断をしながら動作する場合には、演算処理量の値を出力する必要がある。
【００７３】
これに対し、図１３に示すように、図１０に示す信号処理装置の構成に処理量情報ＳＮ９を追加して、制御手段Ｎ５から処理量情報ＳＮ９を伝達手段Ｎ６に出力するように構成することにより、外部制御装置は、伝達手段Ｎ６を通じて、演算処理量の値を知ることができる。その他の動作は、図１０に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができ、また演算処理量の情報を外部に出力することができる。
【００７５】
しかしながら、外部制御装置等により伝達手段Ｎ６を介して指示された演算項目が、演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を用いても、演算単位のデータ分の演算が出力所用期間内に完了しない場合は、演算が完了していないのに出力データを出力しようとするため、正常なデータが出力されない不具合が生じてしまう。
【００７６】
これに対し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止するように制御する。
【００７７】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止することができる。
【００７８】
ただし、処理不可能と判断して演算を中止する場合には、その情報を外部の制御装置等に伝達する必要がある。
これに対し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数とを比較し、処理不可能と判断した場合には、処理量情報ＳＮ９を用いて、伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達する。
【００７９】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数とを比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能と判断し、伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達することができる。
【００８０】
しかしながら、処理可能あるいは不可能の判断に用いる演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックＳＮ１の最大周波数の値が一定のため、より高性能の信号処理装置とするためには、演算用クロック作成手段Ｎ１をより高い周波数の演算用クロックＳＮ１が作成可能なものに交換する必要がある。
【００８１】
これに対し、制御手段Ｎ５により、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等から演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックＳＮ１の最大周波数を指定し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数との比較時に、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数として用いることにより、演算用クロック作成手段Ｎ１の交換に対応することができる。
【００８２】
なお、上記の実施の形態１と実施の形態２とは、演算用クロックの周波数を自動判別するか、外部から設定するかの違いであるが、これら自動判別および外部設定を任意に選択可能な構成にしても良い。
【００８３】
この場合の実行手順を示すベストモードのフローチャートを図１４に示す。
この実行手順では、図１４に示すように、出力所要時間の初期値を読み込み（ステップ＃１）、演算用クロックの周波数を自動判別するか外部から設定するかを判断し（ステップ＃２）、外部からの設定とした場合、伝達手段へ外部からの指示を読み込み（ステップ＃３）、変換パラメータを読み込み（ステップ＃４）、処理項目としてクロック数を加算し（ステップ＃５）、演算用クロックの周波数を決定する（ステップ＃６）。続いて、クロック周波数の最大値を読み込み（ステップ＃７）、演算処理が可能かを判断し（ステップ＃８）、可能ならば、演算処理量を通知し（ステップ＃９）、さらに演算用クロックの周波数を通知し（ステップ＃１０）、入力データ情報を解析するとともに、出力速度を抽出し（ステップ＃１１）、出力速度から得られる出力所要時間と演算用クロック周波数から得られる演算所要時間が相違するかを判断し（ステップ＃１２）、相違する場合は、出力所要時間を補正して（ステップ＃１３）、演算処理を実行し（ステップ＃１４）、この演算処理を継続するかを判断し（ステップ＃１５）、継続する場合はステップ＃１１に戻り、継続しない場合は処理を終了する。また、ステップ＃８で演算処理が可能かを判断し不可能ならば、演算処理がＮＧであることを外部に通知して（ステップ＃２２）処理を終了する。また、ステップ＃１２で出力所要時間と演算所要時間が相違するかを判断し相違する場合は、ステップ＃１４に飛ぶ。
【００８４】
一方、ステップ＃２で演算用クロックの周波数を自動判別するか外部から設定するかを判断し自動判別するとした場合、クロック周波数の最大値を設定し（ステップ＃１６）、１演算処理単位分の演算処理を実行して、この場合のステップ数をカウントし（ステップ＃１７）、出力速度から得られる出力所要時間とステップ数から得られる演算所要時間が相違するかを判断し（ステップ＃１８）、相違する場合は、出力所要時間を補正し（ステップ＃１９）、変換パラメータを読み込み（ステップ＃２０）、演算用クロックの周波数を決定する（ステップ＃２１）。また、ステップ＃１８で出力所要時間と演算所要時間が相違するかを判断し相違しない場合はステップ＃２０へ飛ぶ。
【００８５】
以上のように、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせた動作を実行するように構成することもできる。
また、上記の実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置を構成することができ、その記憶手段再生装置について、以下に説明する。
【００８６】
図５は本実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置の構成を示すブロック図である。図５において、５１は記憶手段読み出し装置、２は実施の形態１、２の信号処理装置、３はマイコン等の外部制御装置、４は時間表示等の状態など外部制御装置３が出力する情報を表示する表示装置、５は外部制御装置３にユーザからの操作を伝達する操作手段である。
【００８７】
以上のような構成により、操作手段５の指示に従い外部制御装置３が記憶手段読み出し装置５１を制御し、記憶手段（例えば、光ディスク）からデータの読み出しを行い、信号処理装置２に入力させる。記憶手段読み出し装置５１から入力されたデータを、外部制御装置３が制御して信号処理装置２で演算処理を行い、音声や映像等の信号として出力する。また外部制御装置３は時間表示等の動作状態情報を表示装置４に表示する。
【００８８】
この記憶手段再生装置は、実施の形態１、２の信号処理装置を搭載しているため、演算項目の演算処理量の大きさによって、信号処理装置２の演算に使用する演算用クロックの周波数を最適化することができるため、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【００８９】
また、上記の実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した放送受信装置を構成することができ、その放送受信装置について、以下に説明する。
図６は本実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した放送受信装置の構成を示すブロック図である。図６において、６１は放送チャンネル選択装置（チューナ）、２は実施の形態１、２の信号処理装置、３はマイコン等の外部制御装置、４は時間表示等の動作状態など外部制御装置３が出力する情報を表示する表示装置、５は外部制御装置３にユーザからの操作を伝達する操作手段である。
【００９０】
以上のような構成により、操作手段５の指示に従い外部制御装置３が放送チャンネル選択装置６１を制御し、受信した放送信号から情報データの検出を行い、信号処理装置２に入力させる。放送チャンネル選択装置６１から入力されたデータを、外部制御装置３が制御して信号処理装置２で演算処理を行い、音声や映像等の信号として出力する。また外部制御装置３は選択チャンネル表示等の動作状態情報を表示装置４に表示する。
【００９１】
この放送受信装置は、実施の形態１、２の信号処理装置を搭載しているため、演算項目の演算処理量の大きさによって、信号処理装置の演算に使用する演算用クロックの周波数を最適化することができるため、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、演算手段が演算処理を行っている間は、制御手段により、演算用クロック作成手段が生成する演算用クロックの周波数を、演算手段による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御することができる。
【００９３】
そのため、演算処理量に合わせて適正な周波数の演算用クロックが容易に得られ、その演算用クロックで演算処理を行うことができ、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図３】同実施の形態１の信号処理装置における変換用パラメータ例の説明図
【図４】同実施の形態１の信号処理装置の他の構成を示すブロック図
【図５】本発明の各実施の形態の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の各実施の形態の信号処理装置を搭載した放送受信装置の構成を示すブロック図
【図７】従来の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図８】同従来例の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図９】本発明の実施の形態２の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図１０】同実施の形態２の信号処理装置の他の構成を示すブロック図
【図１１】同実施の形態２の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図１２】同実施の形態２の信号処理装置における変換用パラメータ例の説明図
【図１３】同実施の形態２の信号処理装置の更に他の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の各実施の形態を組合わせた信号処理装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
２ 信号処理装置
３ 外部制御装置
４ 表示装置
５ 操作手段
５１ 記憶手段読み出し装置
６１ 放送チャンネル選択装置
Ｎ１ 演算用クロック作成手段
Ｎ２ 演算手段
Ｎ３ 出力用クロック作成手段
Ｎ４ 出力手段
Ｎ５ 制御手段
Ｎ６ 伝達手段
Ｐ１ 演算用クロック作成手段
Ｐ２ 演算手段
Ｐ３ 出力用クロック作成手段
Ｐ４ 出力手段
Ｐ５ 制御手段
Ｐ６ 伝達手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの非同期クロックで動作し、それらのクロックの周期毎にプログラムの命令を実行して結果データを出力する信号処理装置および信号処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクなどの記憶媒体から記憶データを再生する記憶手段再生装置や放送信号を受信して放送データを再生する放送受信装置等に搭載される信号処理装置は、処理規模の増大により高速動作が求められている一方、地球環境への配慮のため低消費電力化が求められている。
【０００３】
しかしながら、動作する電圧や信号処理装置が駆動する周辺回路等の負荷が同一の場合、消費電力は動作周波数に依存し、動作速度を高速化すれば、その高速化に伴って消費電力が増大してしまう。
【０００４】
また、従来の信号処理装置の演算手段の動作速度を決定するクロックの周波数は固定されていて、処理内容の最大時に必要な演算処理量によってクロックの周波数を決定している。
【０００５】
以上のような従来技術として、クロック切替え方式の信号処理装置（例えば、特許文献１を参照）を例に挙げて、以下に説明する。
図７は従来の信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、基本的には、図７に示すように、演算用クロック作成手段Ｐ１で作成された演算用クロックＳＰ１と、出力用クロック作成手段Ｐ３で作成された出力用クロックＳＰ３の２つの非同期クロックを有し、演算用クロックＳＰ１により動作する演算手段Ｐ２と、出力用クロックＳＰ３により動作する出力手段Ｐ４と、演算手段Ｐ２を制御する制御手段Ｐ５と、演算手段Ｐ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段Ｐ６とを備え、演算手段Ｐ２により演算用クロックＳＰ１の周期毎にプログラムの命令を実行し、その実行による演算結果ＳＰ２のデータを、出力手段Ｐ４により出力用クロックＳＰ３の周期毎に、外部に出力するように構成されている。
【０００６】
以上のように構成された信号処理装置によるクロック切替え方式は、ＣＰＵが動作モードか、スリープモードかによりＣＰＵのクロック周波数を切り替える方式である。この方式では、ＣＰＵ等の演算手段により演算処理を行っていないスリープモードへの遷移でのみクロックの周波数を変化できるが、演算の処理量によってクロックの周波数を最適化させることはできない。
【０００７】
以上のような従来の信号処理装置について、その動作を図８に示すタイミングチャートを用いて以下に説明する。
図８において、ＴＯは演算中に演算単位あたりのデータを出力手段Ｐ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＨとの差分である。
【０００８】
この差分が大きいときは、信号処理装置の演算性能に対して実行している演算の演算量が少ないため、演算単位の演算が終了した後は出力用バッファに空きができるなど、出力手段Ｐ４が出力できる状態になるまで演算を停止して待ち状態になる。この間もクロックは供給されているために、電力は消費しつづけることになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−９４２２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の信号処理装置においては、演算用クロック作成手段Ｐ１から得られる演算用クロックＳＰ１の周波数は固定であるため、演算手段Ｐ２により演算処理を行っている間は、その演算処理量の小さいときでも演算処理量の大きい時と同程度の電力を消費してしまい、演算処理における不要な電力消費が増大するという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、演算処理量に合わせて適正な周波数の演算用クロックが容易に得られ、その演算用クロックで演算処理を行うことができ、演算処理における不要な消費電力を低減することができる信号処理装置および信号処理方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の信号処理装置は、クロックを作成して出力するクロック作成手段と、前記クロック作成手段から供給された前記クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、前記演算手段の演算結果を出力レートに従って外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記クロック作成手段によるクロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記演算手段により演算処理単位の１単位分の演算処理を実行し、その処理実行による結果から前記演算手段の演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロック作成手段から出力されるクロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の信号処理装置は、請求項１記載の信号処理装置であって、制御手段が算出した演算処理量からクロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つ構成としたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の信号処理装置は、請求項１または請求項２記載の信号処理装置であって、制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達する伝達手段を設けた構成としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の信号処理装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の信号処理装置は、請求項４記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載の信号処理装置は、請求項４または請求項５記載の信号処理装置であって、伝達手段は、クロック作成手段から出力されるクロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項７に記載の信号処理装置は、演算用クロックを作成して出力する演算用クロック作成手段と、前記演算用クロック作成手段から供給された前記演算用クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、出力用クロックを作成して出力する出力用クロック作成手段と、前記演算手段の演算結果を前記出力用クロック作成手段から供給された前記出力用クロックに同期して外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記演算用クロック作成手段による演算用クロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記出力手段によるデータ出力所要時間と前記演算手段の演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項８に記載の信号処理装置は、請求項７記載の信号処理装置であって、外部からの動作指示が入力される伝達手段を設け、制御手段は、前記伝達手段に入力された外部からの動作指示を基にして演算手段の演算処理量から演算所要時間を算出し、その演算所要時間をデータ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項９に記載の信号処理装置は、請求項８記載の信号処理装置であって、制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つ構成としたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に記載の信号処理装置は、請求項９記載の信号処理装置であって、変換用パラメータは、伝達手段に入力された外部からの動作指示による演算処理に必要なクロック数である構成としたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１１に記載の信号処理装置は、請求項９または請求項１０記載の信号処理装置であって、制御手段は、伝達手段に入力された外部からの動作指示が複数の演算処理を必要とする場合には変換用パラメータを加算し、その変換用パラメータを用いて演算手段の演算処理量を算出するよう構成したことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に記載の信号処理装置は、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の信号処理装置であって、伝達手段は、制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に記載の信号処理装置は、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１４に記載の信号処理装置は、請求項１３記載の信号処理装置であって、制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１５に記載の信号処理装置は、請求項８記載の信号処理装置であって、制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持ち、前記伝達手段は、演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１６に記載の記録媒体再生装置は、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により記憶媒体から記憶データを再生する記憶媒体再生装置であって、前記信号処理装置は、前記記憶媒体から記憶データに基づく信号を検出し、その信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項１７に記載の放送受信装置は、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により放送信号を受信して放送データを再生する放送受信装置であって、前記信号処理装置は、受信した放送データに基づく信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項１８に記載の信号処理方法は、クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力レートに従って外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の請求項１９に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記出力用クロックによるデータ出力所要時間と前記演算用クロックによる演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の請求項２０に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として前記演算用クロックに同期して演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出し、その演算処理量から演算所要時間を求め、前記出力用クロックに同期した前記演算結果の出力レートからデータ出力所要時間を求め、前記演算所要時間を前記データ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて、前記データ出力所要時間内に前記演算処理が完了するように、前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の請求項２１に記載の信号処理方法は、演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、外部からの動作指示を基にクロック周波数制御指示を生成し、そのクロック周波数制御指示に対応する周波数の演算用クロックを作成して、その演算用クロックに同期して演算処理を実行するとともに、その演算処理時のクロック周波数情報を生成し、前記クロック周波数情報で示された周波数と前記演算処理時の演算用クロックの周波数とを比較し、その比較結果に応じて、前記クロック周波数制御指示を変更して、前記演算用クロックの周波数を制御する方法としたことを特徴とする。
【００３３】
以上により、演算手段が演算処理を行っている間は、制御手段により、演算用クロック作成手段が生成する演算用クロックの周波数を、演算手段による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す信号処理装置および信号処理方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の信号処理装置および信号処理方法を説明する。
【００３５】
図１は本実施の形態１の信号処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、Ｎ１は演算用クロックＳＮ１を作成して出力する演算用クロック作成手段、Ｎ２は演算用クロック作成手段Ｎ１から供給された演算用クロックＳＮ１に同期して演算処理を実行する演算手段、Ｎ３は出力用クロックＳＮ３を作成して出力する出力用クロック作成手段、Ｎ４は演算手段Ｎ２の演算結果ＳＮ２を出力用クロック作成手段Ｎ３から供給された出力用クロックＳＮ３に同期して外部に出力する出力手段、Ｎ５は演算手段Ｎ２による演算処理の実行を制御する制御手段、Ｎ６は演算手段Ｎ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段である。
【００３６】
伝達手段Ｎ６は外部からの動作指示に従い動作指示信号ＳＮ５を制御手段Ｎ５に伝達する。制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を受けると演算手段Ｎ２を制御して演算処理単位の１個分の演算処理を行い、１演算処理単位の演算処理にかかった演算用クロックＳＮ１のクロック数をカウントし、その値をその演算に必要な演算処理量とする。その演算処理量に基づいて演算指示信号ＳＮ４を作成し、演算手段Ｎ２の制御を行う。出力手段Ｎ４は出力レート情報ＳＮ８を制御手段Ｎ５に出力する。
【００３７】
制御手段Ｎ５は、出力レート情報ＳＮ８から演算処理単位あたりのデータの出力にかかる出力所要時間を算出する。また、制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を基に算出した演算処理量を出力所要時間内に完了させるために最適な演算用クロックＳＮ１の周波数を決定して、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００３８】
演算用クロック作成手段Ｎ１は、制御手段Ｎ５からのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７に従い、そのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７によって指示された周波数の演算用クロックＳＮ１を作り出して演算手段Ｎ２に供給し、制御手段Ｎ５に対してクロック周波数情報ＳＮ６を出力する。制御手段Ｎ５は、クロック周波数情報ＳＮ６で示されたクロック周波数が演算手段Ｎ２に供給される演算用クロックＳＮ１の周波数と異なる場合、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力し、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００３９】
その後、制御手段Ｎ５は、演算手段Ｎ２を制御して入力データの先頭から演算処理単位毎に演算処理を実行する。演算処理単位の演算が完了すると、演算手段Ｎ２は演算結果ＳＮ２を出力手段Ｎ４に送る。演算結果ＳＮ２を受け取った出力手段Ｎ４は、一定の出力レートで演算結果ＳＮ２を出力する。
【００４０】
図２は本実施の形態１の信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。図２において、ＴＯは演算中に演算単位当たりのデータを出力手段Ｎ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合（重い処理）の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合（軽い処理）の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＬとの差分、ＴＭは最適な演算用クロックの周波数に制御した場合の演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間である。
【００４１】
演算量が少ない場合は演算用クロックの周波数を制御することにより遅いクロックで演算が行われ、演算の待ち時間が少なくなり、効率のよい動作を行うことができる。またその時にクロックの周波数が低くなるため、演算処理中の消費電力を小さくすることができる。
【００４２】
以上のようにして、出力レート情報と演算処理量を基に演算処理期間を算出し、クロック周波数を決定することができる。
しかしながら、出力レート情報と演算処理量を基に演算処理期間を算出するためには複雑な計算が必要となる。実際に信号処理装置を半導体等で実現することを考慮すれば、簡単な変換により演算用クロック周波数を決定する機能が必要となる。
【００４３】
これに対し、図３に示すような信号処理装置の変換用パラメータを、メモリ等の記憶手段に配置しておく。この変換パラメータは演算項目ごとの演算処理量を示していて、制御手段Ｎ５は伝達手段Ｎ６からの動作指示信号ＳＮ５から演算項目を抽出し、変換用パラメータ内のその演算項目に対応した演算処理量を都度読み出す。
【００４４】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができる。
【００４５】
しかしながら、本信号処理装置の外部に別途制御装置が存在し、その制御装置が演算の処理量の値を用いて何らかの判断をしながら動作する場合には、演算処理量の値を出力する必要がある。
【００４６】
これに対し、図１に示す信号処理装置に、図４に示すように、処理量情報ＳＮ９を追加し、制御手段Ｎ５から処理量情報ＳＮ９を伝達手段Ｎ６に出力するように構成することにより、外部制御装置は伝達手段Ｎ６を通じて演算処理量の値を知ることができる。その他の動作は、図１に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４７】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができ、また演算処理量の情報を外部に出力することができる。
【００４８】
しかしながら、外部制御装置等により伝達手段Ｎ６を介して指示された演算項目が、演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる最大周波数を用いても演算単位のデータ分の演算が出力所用期間内に完了しない場合は、演算が完了していないのに出力データを出力しようとするため、正常なデータが出力されないという不具合が生じてしまう。
【００４９】
これに対し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止するように制御する。
【００５０】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止することができる。
【００５１】
ただし、処理不可能と判断して演算を中止する場合には、その情報を外部の制御装置等に伝達する必要がある。
これに対し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、処理不可能と判断した場合には、処理量情報ＳＮ９を用いて伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達するように制御する。
【００５２】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数と演算用クロック作成手段の作成できる最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能と判断し、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等に処理不可能情報を伝達することができる。
【００５３】
しかしながら処理可能、不可能の判断に用いる演算用クロック作成手段Ｎ１の作成可能な演算用クロックＳＮ１の最大周波数の値が一定のため、より高性能の信号処理装置とするために、演算用クロック作成手段Ｎ１をより高い周波数作成可能なものへ交換することが必要となるが、対応できない。
【００５４】
これに対し、制御手段Ｎ５により、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等から、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成可能な演算用クロックＳＮ１の最大周波数を指定し、演算項目の演算処理量から算出した演算用クロックの必要周波数との比較時に、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数として用いることにより、演算用クロック作成手段Ｎ１の交換に対応することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の信号処理装置および信号処理方法を説明する。
【００５５】
図９は本実施の形態２の信号処理装置の構成を示すブロック図である。図９において、Ｎ１は演算用クロックＳＮ１を作成して出力する演算用クロック作成手段、Ｎ２は演算用クロック作成手段Ｎ１から供給された演算用クロックＳＮ１に同期して演算処理を実行する演算手段、Ｎ３は出力用クロックＳＮ３を作成して出力する出力用クロック作成手段、Ｎ４は演算手段Ｎ２の演算結果ＳＮ２を出力用クロック作成手段Ｎ３から供給された出力用クロックＳＮ３に同期して外部に出力する出力手段、Ｎ５は演算手段Ｎ２による演算処理の実行を制御する制御手段、Ｎ６は演算手段Ｎ２に対して外部からの動作指示を伝える伝達手段である。
【００５６】
伝達手段Ｎ６は外部からの動作指示に従い動作指示信号ＳＮ５を制御手段Ｎ５に伝達する。制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を基にその演算に必要な演算処理量を算出し、その演算処理量に基づいて演算指示信号ＳＮ４を作成し、演算手段Ｎ２の制御を行う。また、制御手段Ｎ５は動作指示信号ＳＮ５を基にクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を作成し、演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックの周波数を指示する。
【００５７】
演算用クロック作成手段Ｎ１は、制御手段Ｎ５からのクロック周波数制御指示信号ＳＮ７に従い、クロック周波数制御指示信号ＳＮ７に指示された周波数の演算用クロックＳＮ１を作り出して演算手段Ｎ２に供給し、制御手段Ｎ５に対してクロック周波数情報ＳＮ６を出力する。制御手段Ｎ５は、クロック周波数情報ＳＮ５で示されたクロックの周波数が、演算手段Ｎ２に供給されている演算用クロックＳＮ１の周波数と異なる場合には、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力し、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御する。
【００５８】
制御手段Ｎ５は、動作指示信号ＳＮ５を受けると演算手段Ｎ２を制御して演算単位毎に演算を実施する。演算単位の演算が完了すると演算手段Ｎ２は演算結果ＳＮ２を出力手段Ｎ４に送る。演算結果ＳＮ２を受け取った出力手段Ｎ４は一定の出力レートで演算結果ＳＮ２を外部に出力する。
【００５９】
以上のようにして、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックの周波数が演算に使用するクロック周波数と異なる場合には、制御手段Ｎ５からクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロック作成手段Ｎ１が供給する演算用クロックＳＮ１の周波数を制御することが可能である。
【００６０】
しかしながら、制御手段Ｎ５が演算に使用する演算用クロックの周波数を決定するためには、演算に必要な処理期間を特定する必要がある。
これに対し、図１０に示す信号処理装置では、図９に示す構成に、出力レート情報ＳＮ８が追加されていて、出力手段Ｎ４は出力用クロックＳＮ３に同期して演算結果ＳＮ２を出力し、出力レート情報ＳＮ８を制御手段Ｎ５に出力する。制御手段Ｎ５は、出力レート情報ＳＮ８から演算単位あたりのデータの出力にかかる出力所要時間を算出する。
【００６１】
また、制御手段Ｎ５は動作指示信号ＳＮ５を基に算出した演算処理量を出力所要時間内に完了させるために最適な演算用クロックＳＮ１の周波数を決定して、演算用クロック作成手段Ｎ１に対してクロック周波数制御指示信号ＳＮ７を出力することにより、演算用クロックの周波数を制御する。その他の動作は、図９に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
図１１は本実施の形態２の信号処理装置の動作を示すタイミングチャートである。図１１において、ＴＯは演算中に演算単位あたりのデータを出力手段Ｎ４から出力する時の出力レートでの出力所要時間、ＴＨは演算中に演算単位当たりの演算量が多い場合（重い処理）の演算所要時間、ＴＬは演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合（軽い処理）の演算所要時間、ＴＷは出力所要時間ＴＯと演算所要時間ＴＬとの差分、ＴＭは最適な演算用クロックＳＮ１の周波数に制御した場合の演算中に演算単位当たりの演算量が少ない場合の演算所要時間である。
【００６３】
演算量が少ない場合は演算用クロックＳＮ１の周波数を制御することにより、遅いクロックで演算が行われ、演算の待ち時間が少なくなり、効率のよい動作を行うことができる。また、その時にクロックの周波数が低くなるため、演算処理中の消費電力を小さくすることができる。
【００６４】
以上のようにして、出力レート情報と演算処理量を基に処理期間を算出し、演算用クロックＳＮ１の周波数を決定することができる。
しかしながら、出力レート情報と演算処理量を基に処理期間を算出するためには、複雑な計算が必要となる。実際に信号処理装置を半導体等で実現することを考慮すれば、簡単な変換により演算用クロックの周波数を決定する機能が必要となる。
【００６５】
これに対し、図１２に示す信号処理装置では、変換用パラメータをメモリ等の記憶手段に配置しておく。この変換パラメータは演算項目ごとの演算処理量を示していて、制御手段Ｎ５は、伝達手段Ｎ６からの動作指示信号ＳＮ５から演算項目を抽出し、変換用パラメータ内のその演算項目に対応した演算処理量を都度読み出すように制御する。
【００６６】
以上のようにして、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００６７】
しかしながら、変換用パラメータの出力が演算処理量の場合には、演算単位の出力所要時間と演算処理量との除算が必要となり算出が複雑となる。
これに対し、信号処理装置の変換用パラメータとして、演算項目に対する変換後の出力が、演算用クロックＳＮ１の周波数、又は演算用クロック作成手段Ｎ１への周波数制御指示となるようにする。
【００６８】
以上のようにして、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００６９】
しかしながら、演算手段Ｎ２が行う演算には、例えば映像復号と音声復号、音声復号と複合音声の音場処理など、同時に複数の演算項目を実行する場合の周波数の算出方法も必要となる。
【００７０】
これに対し、同時に行う演算の演算項目が複数の場合は、各演算項目の演算処理量の和を算出するか、予めパラメータに演算処理量の和を準備しておいて、そのパラメータを読み出すことで対応することができる。
【００７１】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックＳＮ１の周波数を算出することができる。
【００７２】
しかしながら、信号処理装置の外部に別途制御装置が存在し、その制御装置が演算の処理量の値を用いて何らかの判断をしながら動作する場合には、演算処理量の値を出力する必要がある。
【００７３】
これに対し、図１３に示すように、図１０に示す信号処理装置の構成に処理量情報ＳＮ９を追加して、制御手段Ｎ５から処理量情報ＳＮ９を伝達手段Ｎ６に出力するように構成することにより、外部制御装置は、伝達手段Ｎ６を通じて、演算処理量の値を知ることができる。その他の動作は、図１０に示す信号処理装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
以上のようにして、同時演算項目が複数の場合でも、変換用パラメータを用いることにより、演算項目の演算処理量又は周波数情報を読み出し、その値を基に演算用クロックの周波数を算出することができ、また演算処理量の情報を外部に出力することができる。
【００７５】
しかしながら、外部制御装置等により伝達手段Ｎ６を介して指示された演算項目が、演算用クロック作成手段Ｎ１が作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を用いても、演算単位のデータ分の演算が出力所用期間内に完了しない場合は、演算が完了していないのに出力データを出力しようとするため、正常なデータが出力されない不具合が生じてしまう。
【００７６】
これに対し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止するように制御する。
【００７７】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数を比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能とし、演算を中止することができる。
【００７８】
ただし、処理不可能と判断して演算を中止する場合には、その情報を外部の制御装置等に伝達する必要がある。
これに対し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数とを比較し、処理不可能と判断した場合には、処理量情報ＳＮ９を用いて、伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達する。
【００７９】
以上のようにして、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数と演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数とを比較し、前者が後者を上回る場合に処理不可能と判断し、伝達手段Ｎ６を介して、外部の制御装置等に処理不可能を示す情報を伝達することができる。
【００８０】
しかしながら、処理可能あるいは不可能の判断に用いる演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックＳＮ１の最大周波数の値が一定のため、より高性能の信号処理装置とするためには、演算用クロック作成手段Ｎ１をより高い周波数の演算用クロックＳＮ１が作成可能なものに交換する必要がある。
【００８１】
これに対し、制御手段Ｎ５により、伝達手段Ｎ６を介して外部の制御装置等から演算用クロック作成手段Ｎ１の演算用クロックＳＮ１の最大周波数を指定し、演算項目の演算処理量から算出したクロックの必要周波数との比較時に、演算用クロック作成手段Ｎ１の作成できる演算用クロックＳＮ１の最大周波数として用いることにより、演算用クロック作成手段Ｎ１の交換に対応することができる。
【００８２】
なお、上記の実施の形態１と実施の形態２とは、演算用クロックの周波数を自動判別するか、外部から設定するかの違いであるが、これら自動判別および外部設定を任意に選択可能な構成にしても良い。
【００８３】
この場合の実行手順を示すベストモードのフローチャートを図１４に示す。
この実行手順では、図１４に示すように、出力所要時間の初期値を読み込み（ステップ＃１）、演算用クロックの周波数を自動判別するか外部から設定するかを判断し（ステップ＃２）、外部からの設定とした場合、伝達手段へ外部からの指示を読み込み（ステップ＃３）、変換パラメータを読み込み（ステップ＃４）、処理項目としてクロック数を加算し（ステップ＃５）、演算用クロックの周波数を決定する（ステップ＃６）。続いて、クロック周波数の最大値を読み込み（ステップ＃７）、演算処理が可能かを判断し（ステップ＃８）、可能ならば、演算処理量を通知し（ステップ＃９）、さらに演算用クロックの周波数を通知し（ステップ＃１０）、入力データ情報を解析するとともに、出力速度を抽出し（ステップ＃１１）、出力速度から得られる出力所要時間と演算用クロック周波数から得られる演算所要時間が相違するかを判断し（ステップ＃１２）、相違する場合は、出力所要時間を補正して（ステップ＃１３）、演算処理を実行し（ステップ＃１４）、この演算処理を継続するかを判断し（ステップ＃１５）、継続する場合はステップ＃１１に戻り、継続しない場合は処理を終了する。また、ステップ＃８で演算処理が可能かを判断し不可能ならば、演算処理がＮＧであることを外部に通知して（ステップ＃２２）処理を終了する。また、ステップ＃１２で出力所要時間と演算所要時間が相違するかを判断し相違する場合は、ステップ＃１４に飛ぶ。
【００８４】
一方、ステップ＃２で演算用クロックの周波数を自動判別するか外部から設定するかを判断し自動判別するとした場合、クロック周波数の最大値を設定し（ステップ＃１６）、１演算処理単位分の演算処理を実行して、この場合のステップ数をカウントし（ステップ＃１７）、出力速度から得られる出力所要時間とステップ数から得られる演算所要時間が相違するかを判断し（ステップ＃１８）、相違する場合は、出力所要時間を補正し（ステップ＃１９）、変換パラメータを読み込み（ステップ＃２０）、演算用クロックの周波数を決定する（ステップ＃２１）。また、ステップ＃１８で出力所要時間と演算所要時間が相違するかを判断し相違しない場合はステップ＃２０へ飛ぶ。
【００８５】
以上のように、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせた動作を実行するように構成することもできる。
また、上記の実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置を構成することができ、その記憶手段再生装置について、以下に説明する。
【００８６】
図５は本実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置の構成を示すブロック図である。図５において、５１は記憶手段読み出し装置、２は実施の形態１、２の信号処理装置、３はマイコン等の外部制御装置、４は時間表示等の状態など外部制御装置３が出力する情報を表示する表示装置、５は外部制御装置３にユーザからの操作を伝達する操作手段である。
【００８７】
以上のような構成により、操作手段５の指示に従い外部制御装置３が記憶手段読み出し装置５１を制御し、記憶手段（例えば、光ディスク）からデータの読み出しを行い、信号処理装置２に入力させる。記憶手段読み出し装置５１から入力されたデータを、外部制御装置３が制御して信号処理装置２で演算処理を行い、音声や映像等の信号として出力する。また外部制御装置３は時間表示等の動作状態情報を表示装置４に表示する。
【００８８】
この記憶手段再生装置は、実施の形態１、２の信号処理装置を搭載しているため、演算項目の演算処理量の大きさによって、信号処理装置２の演算に使用する演算用クロックの周波数を最適化することができるため、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【００８９】
また、上記の実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した放送受信装置を構成することができ、その放送受信装置について、以下に説明する。
図６は本実施の形態１、２の信号処理装置を搭載した放送受信装置の構成を示すブロック図である。図６において、６１は放送チャンネル選択装置（チューナ）、２は実施の形態１、２の信号処理装置、３はマイコン等の外部制御装置、４は時間表示等の動作状態など外部制御装置３が出力する情報を表示する表示装置、５は外部制御装置３にユーザからの操作を伝達する操作手段である。
【００９０】
以上のような構成により、操作手段５の指示に従い外部制御装置３が放送チャンネル選択装置６１を制御し、受信した放送信号から情報データの検出を行い、信号処理装置２に入力させる。放送チャンネル選択装置６１から入力されたデータを、外部制御装置３が制御して信号処理装置２で演算処理を行い、音声や映像等の信号として出力する。また外部制御装置３は選択チャンネル表示等の動作状態情報を表示装置４に表示する。
【００９１】
この放送受信装置は、実施の形態１、２の信号処理装置を搭載しているため、演算項目の演算処理量の大きさによって、信号処理装置の演算に使用する演算用クロックの周波数を最適化することができるため、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、演算手段が演算処理を行っている間は、制御手段により、演算用クロック作成手段が生成する演算用クロックの周波数を、演算手段による演算処理量に従って、その演算処理量に必要十分なクロック周波数に合わせるように制御することができる。
【００９３】
そのため、演算処理量に合わせて適正な周波数の演算用クロックが容易に得られ、その演算用クロックで演算処理を行うことができ、演算処理における不要な消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図３】同実施の形態１の信号処理装置における変換用パラメータ例の説明図
【図４】同実施の形態１の信号処理装置の他の構成を示すブロック図
【図５】本発明の各実施の形態の信号処理装置を搭載した記憶手段再生装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の各実施の形態の信号処理装置を搭載した放送受信装置の構成を示すブロック図
【図７】従来の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図８】同従来例の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図９】本発明の実施の形態２の信号処理装置の構成を示すブロック図
【図１０】同実施の形態２の信号処理装置の他の構成を示すブロック図
【図１１】同実施の形態２の信号処理装置の動作を示すタイミングチャート
【図１２】同実施の形態２の信号処理装置における変換用パラメータ例の説明図
【図１３】同実施の形態２の信号処理装置の更に他の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の各実施の形態を組合わせた信号処理装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
２ 信号処理装置
３ 外部制御装置
４ 表示装置
５ 操作手段
５１ 記憶手段読み出し装置
６１ 放送チャンネル選択装置
Ｎ１ 演算用クロック作成手段
Ｎ２ 演算手段
Ｎ３ 出力用クロック作成手段
Ｎ４ 出力手段
Ｎ５ 制御手段
Ｎ６ 伝達手段
Ｐ１ 演算用クロック作成手段
Ｐ２ 演算手段
Ｐ３ 出力用クロック作成手段
Ｐ４ 出力手段
Ｐ５ 制御手段
Ｐ６ 伝達手段
Claims (21)
- クロックを作成して出力するクロック作成手段と、前記クロック作成手段から供給された前記クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、前記演算手段の演算結果を出力レートに従って外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記クロック作成手段によるクロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記演算手段により演算処理単位の１単位分の演算処理を実行し、その処理実行による結果から前記演算手段の演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロック作成手段から出力されるクロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする信号処理装置。
- 制御手段が算出した演算処理量からクロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
- 制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達する伝達手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の信号処理装置。
- 制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の信号処理装置。
- 制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする請求項４記載の信号処理装置。
- 伝達手段は、クロック作成手段から出力されるクロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする請求項４または請求項５記載の信号処理装置。
- 演算用クロックを作成して出力する演算用クロック作成手段と、前記演算用クロック作成手段から供給された前記演算用クロックに同期して演算処理を実行する演算手段と、出力用クロックを作成して出力する出力用クロック作成手段と、前記演算手段の演算結果を前記出力用クロック作成手段から供給された前記出力用クロックに同期して外部に出力する出力手段と、前記演算手段による演算処理の実行および前記演算用クロック作成手段による演算用クロックの作成を制御する制御手段とを備えた信号処理装置であって、前記制御手段は、前記出力手段によるデータ出力所要時間と前記演算手段の演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする信号処理装置。
- 外部からの動作指示が入力される伝達手段を設け、制御手段は、前記伝達手段に入力された外部からの動作指示を基にして演算手段の演算処理量から演算所要時間を算出し、その演算所要時間をデータ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの周波数を制御するよう構成したことを特徴とする請求項７記載の信号処理装置。
- 制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持つことを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
- 変換用パラメータは、伝達手段に入力された外部からの動作指示による演算処理に必要なクロック数であることを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
- 制御手段は、伝達手段に入力された外部からの動作指示が複数の演算処理を必要とする場合には変換用パラメータを加算し、その変換用パラメータを用いて演算手段の演算処理量を算出するよう構成したことを特徴とする請求項９または請求項１０記載の信号処理装置。
- 伝達手段は、制御手段が算出した演算処理量を外部に伝達するよう構成したことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の信号処理装置。
- 制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理可能かを判断するよう構成したことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の信号処理装置。
- 制御手段は、算出した演算処理量と出力手段の出力レートを比較して、前記出力レート期間内に処理不可能と判断した場合には、伝達手段により外部に伝達するよう構成したことを特徴とする請求項１３記載の信号処理装置。
- 制御手段が伝達手段に入力された外部からの動作指示を基に演算手段の演算処理量を算出する時に、前記動作指示から演算用クロック周波数制御コマンドへの変換用パラメータを持ち、前記伝達手段は、演算用クロック作成手段から出力される演算用クロックの最大周波数値を指定可能なように構成したことを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
- 請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により記憶媒体から記憶データを再生する記憶媒体再生装置であって、前記信号処理装置は、前記記憶媒体から記憶データに基づく信号を検出し、その信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする記憶媒体再生装置。
- 請求項１から請求項１５のいずれかに記載の信号処理装置を搭載し、前記信号処理装置により放送信号を受信して放送データを再生する放送受信装置であって、前記信号処理装置は、受信した放送データに基づく信号から得られた情報を演算手段の演算処理量の算出に用いるよう構成したことを特徴とする放送受信装置。
- クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力レートに従って外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出して、その演算処理量に合わせて前記クロックの周波数を制御することを特徴とする信号処理方法。
- 演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記出力用クロックによるデータ出力所要時間と前記演算用クロックによる演算処理量から求めた演算所要時間を比較し、その比較結果に応じて前記演算用クロックの周波数を制御することを特徴とする信号処理方法。
- 演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、前記演算処理として前記演算用クロックに同期して演算処理単位の１単位分を実行し、その処理実行による結果から演算処理量を算出し、その演算処理量から演算所要時間を求め、前記出力用クロックに同期した前記演算結果の出力レートからデータ出力所要時間を求め、前記演算所要時間を前記データ出力所要時間と比較し、その比較結果に応じて、前記データ出力所要時間内に前記演算処理が完了するように、前記演算用クロックの周波数を制御することを特徴とする信号処理方法。
- 演算用クロックに同期して演算処理を実行し、その演算結果を出力用クロックに同期して外部に出力する信号処理方法であって、外部からの動作指示を基にクロック周波数制御指示を生成し、そのクロック周波数制御指示に対応する周波数の演算用クロックを作成して、その演算用クロックに同期して演算処理を実行するとともに、その演算処理時のクロック周波数情報を生成し、前記クロック周波数情報で示された周波数と前記演算処理時の演算用クロックの周波数とを比較し、その比較結果に応じて、前記クロック周波数制御指示を変更して、前記演算用クロックの周波数を制御することを特徴とする信号処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP2003141221A JP4334276B2 (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 信号処理装置および信号処理方法 |
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